第1章　對程序員來說，CPU到底是什么

熱身準備

進入正題之前，我為大家準備了一些熱身問題，大家可以看看自己是否能夠準確回答。

問題

1. 什么是程序？
2. 程序是由什么組成的？
3. 什么是機器語言？
4. 運行中的程序存放在什么地方？
5. 什么是內存地址？
6. 在計算機的組成部件中，負責對程序進行解釋和運行的是哪個？

怎么樣？有些問題是不是無法簡單回答出來呢？下面給出筆者的答案和解析供大家參考。

答案

1. 指示計算機每一步動作的一組指令
2. 指令和數據
3. CPU可以直接解釋執行的語言
4. 內存（主存）
5. 用來表示指令和數據在內存中存放位置的數值
6. CPU

解析

1. 一般意義上的程序，比如運動會、音樂會的程序，表示“事情進行的先后順序”。在這一點上，計算機程序也是一樣的。
2. 程序是指令和數據的集合。例如，在C語言程序“printf("你好");”中，printf就是指令，"你好"就是數據。
3. CPU可以直接解釋執行的只有機器語言，而用C語言、Java等編寫的程序，最終都要轉換成機器語言才能執行。
4. 保存在硬盤等媒體中的程序需要復制到內存中后才能運行。
5. 指令和數據在內存中的存放位置用地址來表示，地址由整數表示。
6. 在計算機的組成部件中，根據程序指令進行數據運算并控制整個計算機的設備稱為CPU。

本章要點

我們首先來了解一下負責對程序進行解釋和執行的設備——CPU。CPU是Central Processing Unit（中央處理器）的縮寫，它是計算機的大腦，其內部由數百萬至數億個晶體管構成，這些知識想必大家已經有所了解。然而，僅僅了解這些知識并不能對編程起到什么作用。程序員還需要理解CPU的內部工作原理。要理解CPU，關鍵是要了解存放指令和數據的寄存器（register）的原理。了解了寄存器，就能夠理解程序運行的原理了。可能很多人覺得CPU的原理很難，但實際上它非常簡單。大家不妨懷著輕松的心情來閱讀。