《好學的C++》“小知識”選摘（一）：計算機是如何翻譯程式的

編者注：《好學的C++》一書中穿插介紹了一些在C++領域裡發生的，但卻波及到全世界的事件，內容涉及電腦科學、程式設計技術發展史、數學、哲學以及人工智慧等許多領域。學累了可以稍微放鬆一下，讀一讀這些小文章。

一些有關程式設計的教科書告訴我們：計算機根本不懂C++語言，所有的C++語句都必須先被翻譯成機器碼才能拿到計算機上去執行。可是這種翻譯又是由誰完成的呢？

“噢，這沒什麼可奇怪的，”那些教科書說，“這種翻譯是由編譯器（它本身也是一個計算機程式）完成的。至於編譯器本身，它是由計算機翻譯出來的。”

在我剛開始學習如何程式設計的時候，這在我看來就是一個解不開的死結。CPU（位於計算機中心的“大腦”）連一個C++單詞都不懂，卻能在C++和它自己的內部語言之間扮演翻譯官的角色，這不是自相矛盾嗎？

這個問題的答案隱藏在這個事實的背後：C++原始碼被儲存在一個文字檔案裡，就像你儲存一篇論文或一份備忘錄那樣。正如我剛才指出的，文字字元是以數值形式儲存的。於是，當計算機來處理這種資料的時候，它其實是在按照另外一套精確的規則進行另一種形式的數值運算、資料求值和決策判斷。

如果你還沒有徹底明白，再來想象一下：一位只懂日語但不懂任何英語的老兄給你寫了一封信，可你本人只懂英語，對日語是一竅不通。（我要對行為學家John Searle表示感謝，是他在他的“中文房間”思想實驗裡最先提出這個點子的。 ）

現在，假設你手裡有一本告訴你如何把日語字元翻譯成英語單詞的說明書。這本說明書本身是用英語寫的，所以你用起來毫無問題。

好了，儘管你不懂日語，但只要你肯認真地查說明書，就有能力把日語如願翻譯成英語。 從某種意義上講，一個計算機程式就是一本給CPU看的說明書。每一個計算機程式都是一個由指令和資料構成的序列，各種各樣的計算機程式匯聚成了計算機裡的“知識”。程式使得計算機有能力做任何事情——包括翻譯一個內容為C++原始碼的文字檔案。

應該承認，編譯器是一種非常特殊的程式，但它做的事情並不是不可能實現的天方夜譚。作為計算機程式，編譯器就是一本我們剛才描述的“說明書”，它告訴計算機應該如何讀取一個內容為C++原始碼的文字檔案和輸出另外一本“說明書”：這份輸出就是程式的可執行程式碼。

最開始的第一版編譯器只能用機器碼來編寫。然後，老編譯器又可以用來編寫新編譯器，隨著這步步為營的過程的發展，甚至連那些高階程式設計師也越來越不需要編寫機器碼了。