什麼是計算機編碼的定義？

banq發表於2021-08-11
計算機

從根本上了解什麼是編碼將使解決問題變得更容易，並使您更好地瞭解這些技術在底層是如何工作的。
在本文中，我們將瞭解什麼是編碼，以便您打下堅實的基礎。
 

計算機如何工作？
計算機在斷電時只是昂貴的電子機器。它們是由一堆金屬、塑膠和其他材料組成的物體。
但是，一旦您按下電源按鈕並且它們完成了稱為啟動的通電過程，它們就會活躍起來。
您的計算機變成了這臺極其強大的機器。正是這種電子裝置能夠以令人難以置信的速度完成複雜的任務，這對人類來說是困難的，如果不是不可能的話。
他們的螢幕充滿活力，並且有各種按鈕和圖示可供點選。
 

計算機和電力
計算機在電力的幫助下供電和執行。
電只有兩種狀態——可以開啟也可以關閉。
電被開啟並流動代表真實，它具有“開啟”狀態。另一方面，當它關閉且不流動時，這表示 false 和“關閉”狀態。
它在每個時間點只能有一個狀態。
電的兩種狀態稱為Binary States，字首 bi- 表示二。
 

什麼是二進位制程式碼？
電荷的概念和只有兩種可能狀態的存在與計算機在其硬體中使用的數值系統密切相關。他們用它來完成給他們的每一項任務。它被稱為二進位制程式碼，由0s 和1s序列組成。
二進位制程式碼在設計上與特定的機器指令、命令和計算機記憶體中的位置直接對應。然後計算機讀取並解釋這些指令，然後執行特定任務。
計算機由數千個充當電子開關（稱為電晶體）的微型物理裝置組合而成。
這些小的電子硬體元件，電晶體，啟用或禁用電流。
根據它們的狀態，它們可以帶有正電荷或負電荷——也就是說，它們是否帶電。
那些數以千計的小開關可以開啟也可以關閉。
 

二進位制如何工作
您可能聽說過“計算機在 1 和 0 之間工作”，但這實際上是什麼意思？我們可能不再直接處理二進位制程式碼，但它是計算機 CPU 唯一能理解的東西。
我們的 CPU 由許多承載資訊的微型數位電路組成。
藉助組合在一起形成這些電路的電晶體及其微小的電訊號序列，這些電訊號可以開啟 ( 1) 或關閉 ( 0)，只有兩種型別的電壓——高電壓和低電壓。這導致不同值的表示，即正在執行的不同指令或計算。
當來自電晶體電路和其他電子元件的這些電訊號以某種方式連結和組合/修改時，它們可以建立計算機可以執行和檢視的各種可能的任務和操作。
  

計算機及其與人類的關係
這種機器級程式語言是計算機可以直接理解並能夠理解的唯一語言。
二進位制程式碼可能因計算機而異，也可能因機器而異。當涉及到這種級別的計算機程式設計時，沒有可移植性。這意味著程式和軟體不能轉移到不同的系統。

  • 機器語言的侷限性

機器語言可能因實現它們的作業系統而異。
當然，這是非常有限的。
機器程式碼或二進位制程式碼可能執行得非常快，它們可能是計算機的本機語言，它們可能非常高效，因為指令是由 CPU 直接執行的。但這是一種非常乏味和單調的——更不用說極其容易出錯的——使用計算機的方式。
嘗試透過為每個電晶體手動鍵入二進位制程式碼來使用計算機是一個繁瑣的過程。
在直接管理計算機的資料儲存和操作時出錯是很難修復的。
機器級語言對於人類來說很難閱讀、寫作、學習和理解。因此，程式設計師和電腦科學家找到了一種更好且可以說更簡單的方法來解決問題。
計算機可以自己做的事情是非常原始的，而且範圍有限。
他們擅長執行算術計算，例如新增數字或檢查數字是否等於 0。
  • 計算中的人為因素

人類創造了這些機器，徹底改變了我們的生活方式，但歸根結底，計算機真的沒有那麼聰明，而且自身的能力有限。
他們只做他們被告知要做的事情。他們不像人類那樣做出假設或有任何常識。
計算機的核心是執行數學運算的機器。但他們也擅長在螢幕上顯示一些文字或一遍又一遍地重複任務。
這些操作是基本的，僅此而已。它們被稱為計算機的指令集。
儘管其核心計算機只能執行非常基本的任務，但它們能夠執行極其複雜的操作，並遵循和執行給定程式的指令。這要歸功於他們擁有的許多抽象層。
然而，真正的力量掌握在人類手中。無論我們想要實現什麼，無論我們想象什麼，我們都可以將這臺機器作為工具進行復雜的計算，進行研究以在數十億的其他文件中查詢和提取文件，或者與遠方的朋友和家人保持聯絡。
無論我們能想到什麼，我們現在都可以透過編寫程式來建立它。
計算機和程式可以共同改善我們在世界各地的生活。但是我們如何讓他們做我們想做的事呢？
 

什麼是計算機程式設計？
計算機編碼和計算機程式設計是經常互換使用的術語。不過他們確實有一些區別。

  • 程式設計與程式碼

程式設計意味著告訴計算機要做什麼以及如何做你告訴它要做的事情。
它涉及為您的計算機提供深思熟慮的方法論指令以供閱讀和執行。
您必須將大型任務分解為較小的任務。並且您不斷重複將某些東西分解成更小的任務的過程，直到您不再需要告訴計算機該做什麼——它已經知道如何執行該任務。
程式設計的本質是解決問題、複雜思維、關注細節和推理的過程——所有這些都使用計算機。
程式設計涉及考慮使用者可能採取的所有不同步驟，並考慮可能出錯的所有不同事情。一旦您考慮到使用者可能遇到的所有潛在問題，您就必須在編寫任何程式碼之前找到解決方案。
我們可以將問題解決視為獲取輸入（有關我們要解決的問題的資訊和細節）並生成輸出（最終目標或問題的解決方案）。
輸出可能很複雜，每秒可以執行數百萬次。
  • 用演算法解決問題

當你使用計算機解決問題時，你需要根據計算機的指令集表達該問題的解決方案。
為此，我們使用演算法——一種解決問題的系統方法。
演算法是一種想法或方法，以非常簡潔和精確的規則集和分步說明表示。計算機需要按照這些說明來解決問題。
當我們想到演算法時，它們不僅適用於計算機。它們也是獨立於機器的。
我們人類也遵循演算法——在我們的日常生活中完成任務的指令集。
一些例子可能是：
  1. 計算房間裡的人數
  2. 進行算術計算
  3. 試圖找出到達特定目的地的正確路線
  4. 遵循烹飪食譜

在最後一個例子中，我們可以將配方視為我們使用的指令，我們是必須讀取然後正確執行它們的計算機。
演算法是一個計劃，它提供了您需要遵循的步驟以獲得所需的結果。
 

計算機如何使用演算法
當涉及到計算機時，演算法需要精確，因為計算機從字面上理解一切。他們不會在字裡行間閱讀或做出任何假設。
沒有歧義的餘地，因此演算法不僅需要精確，還需要有條理、正確、無錯誤、高效且設計良好。所有這些都有助於最大限度地減少計算機完成任務所需的時間和精力。
計算機以機械方式執行演算法，而無需對每一步進行太多思考。他們應該按照我們希望他們工作的確切方式工作。
計算機程式是作為說明手冊的文字檔案中這些指令或演算法的集合。
它描述了計算機要遵循的非常精確的步驟序列。計算機執行一項特定的任務，它的硬碟執行指令，最後你會得到最終想要的結果。
除了思考、研究、設計和深入規劃之外，程式設計還包括對最終結果的測試、除錯、部署和維護。
當您開發程式來解決特定問題時，您通常會使用演算法來表達解決方案的想法。然後開發人員透過實現該演算法來編寫程式。您使用一種具有特定語法並且人類和計算機都可以理解的語言。
這是實際程式碼的用武之地。
 

什麼是計算機編碼？
編碼是將想法、解決方案和指令轉化為計算機可以理解的語言——即二進位制機器程式碼——的過程。
編碼是人類與計算機對話的方式。
編碼涉及使用計算機程式語言針對我們希望計算機執行的不同操作進行通訊和給出指令。
程式語言，如 JavaSctipt、Java、C/C++ 或 Python，充當人與機器之間的翻譯器。
這些語言透過表示、表達和將演算法付諸實踐，彌合了計算機與人類之間的交流鴻溝。他們使用機器理解並可以遵循的特定語句序列來做到這一點。
程式語言類似於人類語言，因為它們由名詞、動詞和短語等基本句法元素組成。你將這些元素組合在一起形成類似於句子的東西來創造意義。
這些語言實際上很像英語，看起來也很像英語。但它們提供了一種更短、更精確、更簡潔的方式來建立計算機可以理解的指令。
另一方面，像英語這樣的口語/自然語言為歧義和不同人的不同解釋留下了很大的空間。
程式語言是一組定義如何編寫計算機程式碼的規則。
我們使用計算機程式碼來建立我們每天使用的所有網路應用程式、網站、遊戲、作業系統以及所有其他軟體程式和技術。
簡而言之，編碼是將問題首先以自然的人類語言轉換為機器可讀語言的行為。這種翻譯要歸功於程式語言和編碼。
編碼要求您瞭解構成程式語言的複雜性、特定語法和特定關鍵字。一旦您瞭解了一種語言的這些特性，您就可以開始開發應用程式了。
 

結論
在本文中，我們瞭解了計算機如何在高層次上工作。然後我們定義了什麼是程式設計，什麼是編碼，以及它們之間的區別。
請記住，編碼只是編寫程式碼以開發程式和應用程式的過程。
編碼是程式設計的一個子集，它需要在完成任何編碼之前對計算機程式或應用程式進行邏輯推理、分析和規劃出一系列指令。
程式設計是過程中的大局。編碼是該過程的一部分，但應始終在程式設計或解決問題和計劃階段之後進行。
 

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