程序设计之新解

　　摘要：用通俗生动的语言描述了计算机程序设计所涉及的语言、语法、结构化程序的逻辑结构，面向对象程序的事件驱动机制和消息传递机制，指出计算机程序已经深入现代生活的各个方面，程序是人类思维共享，文明传承和认识自然规律的工具，应重视程序设计教育。

　　关键词：程序设计；逻辑；计算思维

　　中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）14-3311-03

　　1 概述

　　计算机是人脑功能的延伸，从其诞生之日起就开始逐步替代人的劳动，大大拓展了人类思维和活动的范围，从早期的“阿波罗登月”到今天的“嫦娥奔月”，可以说没有计算机是不可想象的，计算机已经以各种形式走入我们生活、学习、工作、娱乐的各个方面，改变了人们的生活，同时也影响着人类的思维模式。数值计算和数值模拟已经成为与生产实践、科学实验并列的人类认识自然规律的又一种重要方式。计算数学、计算物理学、计算化学及计算生物学等计算科学的出现节省了大量的实验时间和实验经费[1]。现在计算机突然瘫痪了，我们的工作可能会马上陷入混乱，我们可能无所适从。然而，如果计算机没有了其内部的软件程序就如同人没有了思维，程序如同计算机的“灵魂”，我们对计算机的使用就其本质上讲是跟计算机程序在交流和互动，而且这种交流越来越频繁，越来越可视化，越来越人性化，已经逐步进入了虚拟现实的智能交互时代。也许，未来我们无法判断我们是在跟人交流还是在跟机器交流。正像我们了解一个人的思维性格能更好的与其相处一样，了解程序及其运行规律能更好的与计算机相处，使其更好的为我们服务。日常，说起程序设计，学生普遍都“谈程色变”，不是觉得太深奥、太专业学不懂，就是觉得那些东西离我们的现实求职相距甚远，不能直接提高就业机会。其实，在高等教育中不论是服务性专业、技能性专业，还是理论性专业，如果能使学生们对程序设计、机器思维的规律有一个比较深入的了解，那不仅会对提高职业技能有帮助，更能通过程序中许多计算机科学家、软件工程师们的优秀思想来影响和熏陶学生，以提高其逻辑思维能力，帮助其养成良好的思维方式、思维习惯和严谨的工作作风[2]。

　　2 Windows程序设计

　　日常工作中用的最多的是Windows程序，所以了解Windows程序设计是我们关注的主要内容。众所周知，在使用Windows程序时我们总是要面对一个操作界面，然后用鼠标和其它输入设备去触动界面上的某些控件，以向计算机发出命令或请求，然后计算机进行相应的处理后，在界面的特定控件上或其它输出设备上输出、显示、应答。从操作中我们也许能体会到程序的一些运行规律，其实Windows程序设计可分为两个部分：界面设计和事件过程设计。

　　2.1 界面设计

　　正如我们在生活中与人相处一样，形象良好，态度热情、友善大方的人会给人留下深刻的印象，使人更便于沟通和交流；相反对于态度冷漠、刻薄寡恩、吹毛求疵的人，大家可能唯恐躲之不及，更不用说与之合作、交流。计算机程序也一样，我们在办公、娱乐中，一定更喜欢使用界面美观大方、色彩鲜明，操作便捷的程序，对界面不友好，操作复杂，即使功能强大的程序也会感到厌倦、望而生畏、弃之不用。MS-Windows操作系统之所以获得巨大的成功，就是由于她设计之初就是为了给大家提供一个更贴近生活的、人性化的、便捷的使用计算机的平台，而UNIX虽然有比Windows更优越的特性，却不能在日常工作中被广泛使用，就是因为其进入市场之初界面的不友好所致。

　　设计一个便于人机交互的友好界面是Windows程序设计的第一步，也是非常重要的一步。在可视化的集成开发环境中，设计一个友好的界面是非常容易的，其基本内容就是设计一个窗体对象，然后在窗体上放置所需的操作控件对象，最后设置各对象的位置、大小、颜色、动态效果等属性。界面设计的动作也不过是鼠标点击和拖动，一般不需要写代码，非计算机专业的人都可以很快上手。界面设计跟画图有点相似，有点画图基础的人可能会制作出更加漂亮的界面，而完成一个复杂、友好、操作便捷的界面不仅对设计者审美绘画能力的提高有帮助，而且能使设计者对事物的运行规律有一个更深入的认识，对培养大局意识，考虑问题的全面性也有很大帮助。

　　2.2 事件过程设计

　　经过第一步，一个漂亮、便捷、实用的界面呈现在我们面前，为人机交互创造了一个良好的环境与平台，但她还只是“一幅画”，一个静态的界面，还不能实现人机交互，触动界面上的各个控件不会有什么反应。如何使界面更加生动呢？这就是Windows程序设计第二步要解决的问题，界面上各控件对象事件过程的设计。

　　我们称Windows程序为事件驱动的程序，事件指的是发生在界面控件上的或其它程序对象上的事情，事件过程是一段程序代码。当操作者在界面的某控件对象、某区域对象上进行单击鼠标、双击鼠标、按下按键、移动焦点等操作时，就会触发该对象相应的事件，操作系统收到事件触发的消息时，就会回调相应的事件过程程序，对操作者做出回应。当然，我们希望计算机做什么、怎么做，在事件过程中写代码告诉她就可以了。这就是说，要想让程序做什么，我们自己首先得知道做什么。很自然，在设计事件过程时，必须首先要把解决的问题分析清楚，把解决问题的办法和流程搞清楚，因为写程序时不允许有即使是一点点的疏漏和不明确。任何思维上的瑕疵都会使我们得不到预想的结果。所以，通过程序设计我们的思路会更加清晰，我们的思维会更加严密，我们的作风会更加严谨。

　　3 程序的触觉

　　程序的触觉也是计算机的触觉，是鼠标、键盘、扫描仪等输入设备，用户程序通过操作系统来间接感知外部事件。具体流程是操作系统通过接口驱动程序感知外设的动作，然后发送事件消息给用户程序。进行Windows程序设计时，用户程序不必直接跟驱动程序打交道，操作系统会做好这个联络，我们只需设计好相应的事件过程就可以了。