2.3 编程原理:语句和函数(Programming Basics Statements & Functions)

2022-10-02
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2.3.1 概述

规定句子结构的一系列规则,叫做「语法」(syntax),编程语言也有相应的语法结构。用编程语言表达完整单个思想的内容,称为「语句」(statement)。

最基本的语句是赋值语句(assignment statement),用于将一个变量赋值给另一个变量,使用「=」连接两个变量,次序为从右往左。e.g. a = 5, b = 10, c = a +b, abc 均为可赋值的量,变量名可任意但需唯一。

2.3.2 控制流语句(Control statements)

用于控制程序的执行顺序。

if Statements

又名条件语句(Conditional Statements),基本思想为「如果 X 为真(True),那么执行 Y」(其中 X 为 conditional expression 条件表达式),类似于岔路口,会根据条件表达时的真假执行一次。

if

与 else 结合使用后,当条件为假时,则执行 else 中的代码:

if-else

条件循环(conditional loop)

使用条件循环可根据条件执行多次,如 while 循环——当 while 条件为真时,代码会重复执行。

while

另一种常见的循环是 for loop ——不判断执行条件而是判断执行次数,for 会循环特定次数。执行后自增 1,直到循环条件不满足。

for

2.3.4 函数

「Less is more. 」

当某段代码需要多次重复使用时,为避免修改繁琐可以将其打包为「函数」(functions),又名「方法」(methods)或是「子程序」(subroutines)。

下图示例是名为「EXPONENT」(指数) 的函数,所需参数为「BASE」(底数) 和「EXP」(exponent, 指数),「RETURN」用于返回计算结果给调用该函数的代码。

指数函数

函数这样的抽象(abstraction)是现代编程的核心,现代软件采用「模块化编程」(Modularizing programs),其由上千个函数构成。不同的程序员写不同的函数,其各自确保自己的代码工作正常,各个函数各自负责不同的事情,使得整个程序正常运作。

当某个函数的代码行数过百,则应该有东西可以拆成一个新的函数。现代编程语言中有专业人员预先写好的函数集合,称为「库」(library)。