# 【知識精講】編程與軟件工程 ## Part1 既然同學們選擇了學習這門課程，那么接下來的一段時間里，大家就都需要跟命令行界面（Command Line Interface，縮寫為 CLI）打交道。面對黑乎乎的界面，很多同學就會有這樣的困惑： 為什么我們自己寫的程序只能用鍵盤輸入，而且輸出結果也只能在一個黑屏上顯示是一些字符？為什么我見到的軟件，都是用鼠標輸入，而且輸出一個圖形界面（Graphic User Interface，縮寫為 GUI），上邊有可用鼠標此操作的按鈕？ ## Part2 這個問題歸根結底可以總結成一句話，我們學習到的編程，怎么才能與現實中的應用軟件（比如 QQ、Word 等）聯系起來？有些不是計算機相關專業的同學還會因此而感到絕望——我付出了如此多的努力，可是寫出來的程序卻看起來那么單薄而簡陋，這豈不是說明，軟件開發實在是太難了，我根本就不適合學習編程？ 這些同學們的疑惑甚至絕望，都是很有代表性的——不過這并不是因為編程，或者說軟件開發，真的就那么高大上。同學們會有這樣的疑惑，其實是因為大家對軟件開發，存在著一些誤解。這篇閱讀課，將會破除這些誤解，讓大家理解大家現在學習的編程課程，到底是為了什么。 ## Part3 雖然名字里都帶著“工程”兩個字，但是“軟件工程”，跟“建筑工程”，存在著本質上的差異——因為代碼是可復制的，而現實中存在的物質則不是。 我們都知道，要蓋一棟高樓，必須要從零開始打地基，一點一點地先把樓房的主框架結構建好，然后再逐漸完善最后變成成品樓房。而軟件工程，則存在著一個決定性的不同…… ## Part4 對于使用 Windows 的同學，在學完這門課程的第一章之后，可以在你的文本編輯器界面中，輸入以下代碼： ``` #include <windows.h> int main() { MessageBoxA(NULL, "Hello, world!", "Message", MB_ICONINFORMATION); return 0; } ``` 然后使用任何一種 Win32 環境下的 C++ 編譯器，例如 Visual C++ 或者 MinGW（注意必須是 Win32 環境下的編譯器，不能使用 Ubuntu Subsystem 提供的 g++）編譯這段代碼，然后你就可以看到一個圖形界面的對話框了：  # Part5 同學們這個時候可能會覺得驚訝：為什么看起來高大上的，圖形界面的對話框，只用了一句代碼就顯示出來了？ 這，就是軟件工程，跟建筑工程等其他現實世界中的工程活動，所存在的決定性的不同——代碼是可以被復用的，前人已經造好的“輪子”（即代碼庫），你不需要再從頭寫一遍，你只要直接拿來用就可以了。 我們上面那段代碼，使用了 Windows 提供的 API（應用程序接口）——你根本就不需要從零開始在屏幕上畫一個對話框出來，你只需要告訴 Windows 系統，“我需要一個對話框，內容是XXX”就可以了，然后系統就會為你生成一個對話框，并且顯示出來。 #Part6 這，就是我們目前的編程學習活動，所具有的意義——對于任何軟件來說，外在的圖形界面都只是表皮，內在的邏輯才是核心。對于大部分開發者來說，看似“高大上”的圖形界面，實際上只要用很簡單的幾句代碼調用現成的 GUI 庫和框架就可以了……  一個基于 C# 語言開發的桌面應用程序，界面部分直接使用了 WPF （Windows Presentation Foundation，一種基于 .Net 平臺的 GUI 框架）進行繪制。 #Part7 實際上，有些同學如果繼續在 C++ 學習的道路上前進的話，還可能會從事服務器端開發工作——這樣的工作甚至是根本就不需要跟 GUI 打交道的。  一個基于 C 和 C++ 語言開發的簡易 Web 服務器，使用了 Linux 系統提供的網絡相關系統調用。 #Part8 如果把現實中的軟件開發，類比成武俠小說中的武學的話，那么我們現在學習的編程基礎，就是基本的刀槍劍戟與拳腳功夫；接下來要學習的數據結構與算法，則是一些諸如“黑虎掏心”之類的招式；更高一層的軟件設計模式，以及某種流行技術棧（例如使用 JAVA 開發 Android APP，或者使用 C# 開發移動游戲）的使用方法，則是一些武功套路，例如蛤蟆功和葵花寶典之類的；最頂層的軟件工程，則是諸如少林武學之類的，一系列成體系的思想與方法。 正所謂“根基不牢，地動山搖”，如果大家想要在未來的軟件工程師的職業生涯中，站的更高，走的更遠，那么現在的初學階段，大家就一定要勤學多練，把自己的編程基礎打好。