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程式語言與工具入門
這節課涵蓋了程式語言的基礎知識。這裡提到的主題適用於大多數現代程式語言。在「工具介紹」部分，你將學習一些對開發者非常有用的軟件。
Sketchnote由 Tomomi Imura 提供
課前測驗
簡介
在這節課中，我們將探討：
- 什麼是程式設計？
- 程式語言的類型
- 程式的基本元素
- 專業開發者常用的軟件和工具
你可以在 Microsoft Learn 上學習這節課！
什麼是程式設計？
程式設計（也稱為編碼）是為電腦或移動設備編寫指令的過程。我們使用程式語言來編寫這些指令，然後由設備解讀這些指令。這些指令集可能有不同的名稱，例如 程式、電腦程式、應用程式 (app) 和 可執行檔 等。
程式 可以是任何用程式碼編寫的東西；網站、遊戲和手機應用程式都是程式。雖然可以在不編寫程式碼的情況下創建程式，但其底層邏輯仍然需要由設備解讀，而這些邏輯通常是用程式碼編寫的。一個正在 運行 或 執行 程式碼的程式正在執行指令。你正在使用的設備正運行著一個程式，將這節課顯示在你的螢幕上。
✅ 做一些研究：誰被認為是世界上第一位電腦程式設計師？
程式語言
程式語言使開發者能夠為設備編寫指令。設備只能理解二進制（1和0），而對於 大多數 開發者來說，這並不是一種高效的溝通方式。程式語言是人類與電腦之間溝通的工具。
程式語言有不同的格式，可能用於不同的目的。例如，JavaScript 主要用於網頁應用程式，而 Bash 主要用於操作系統。
低階語言 通常比 高階語言 需要更少的步驟來讓設備解讀指令。然而，高階語言之所以受歡迎，是因為它們的可讀性和支援性。JavaScript 被認為是一種高階語言。
以下程式碼展示了使用高階語言（JavaScript）和低階語言（ARM組合語言）的差異。
let number = 10
let n1 = 0, n2 = 1, nextTerm;
for (let i = 1; i <= number; i++) {
console.log(n1);
nextTerm = n1 + n2;
n1 = n2;
n2 = nextTerm;
}
area ascen,code,readonly
entry
code32
adr r0,thumb+1
bx r0
code16
thumb
mov r0,#00
sub r0,r0,#01
mov r1,#01
mov r4,#10
ldr r2,=0x40000000
back add r0,r1
str r0,[r2]
add r2,#04
mov r3,r0
mov r0,r1
mov r1,r3
sub r4,#01
cmp r4,#00
bne back
end
相信或不信，它們都在做同樣的事情：列印出前10個斐波那契數列。
✅ 斐波那契數列 定義 為一組數字，其中每個數字是前兩個數字的總和，從0和1開始。前10個斐波那契數列的數字是：0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 和 34。
程式的基本元素
程式中的單個指令稱為 語句，通常會有一個字符或行間距來標記指令的結束或 終止。程式如何終止因語言而異。
程式中的語句可能依賴於使用者或其他地方提供的數據來執行指令。數據可以改變程式的行為，因此程式語言提供了一種暫時存儲數據的方法，以便稍後使用。這些被稱為 變數。變數是指令，指示設備將數據存儲在其記憶體中。程式中的變數類似於代數中的變數，它們有唯一的名稱，其值可能隨時間改變。
有些語句可能不會被設備執行。這通常是由開發者設計的，或者是由於意外錯誤而發生的。這種對應用程式的控制使其更加穩健和可維護。通常，這些控制變化發生在滿足某些條件時。現代程式設計中常用的一種語句是 if..else 語句。
✅ 你將在後續課程中學習更多關於這類語句的知識。
工具介紹
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在這部分，你將了解一些在開始專業開發旅程時可能非常有用的軟件。
開發環境 是開發者在編寫軟件時經常使用的一組獨特工具和功能。其中一些工具已根據開發者的特定需求進行了定制，並可能隨著開發者工作重點的改變、個人項目或使用不同程式語言而改變。開發環境如同使用它的開發者一樣獨特。
編輯器
編輯器是軟件開發中最重要的工具之一。編輯器是你編寫程式碼的地方，有時也是你運行程式碼的地方。
開發者依賴編輯器的幾個額外原因：
- 除錯 幫助逐行檢查程式碼，找出錯誤和問題。一些編輯器具有除錯功能；它們可以根據特定程式語言進行定制和添加。
- 語法高亮 為程式碼添加顏色和文本格式，使其更易於閱讀。大多數編輯器允許定制語法高亮。
- 擴展和整合 是專為開發者設計的工具，由開發者開發。這些工具並未內建於基礎編輯器中。例如，許多開發者會為程式碼添加文檔以解釋其工作原理。他們可能會安裝拼寫檢查擴展來幫助發現文檔中的拼寫錯誤。大多數擴展是針對特定編輯器使用的，而大多數編輯器都提供搜索可用擴展的方法。
- 定制化 使開發者能夠創建符合自己需求的獨特開發環境。大多數編輯器都非常可定制，並且可能允許開發者創建自定義擴展。
流行的編輯器及網頁開發擴展
瀏覽器
另一個重要工具是瀏覽器。網頁開發者依賴瀏覽器來查看程式碼在網頁上的運行效果。瀏覽器還用於顯示編輯器中編寫的網頁的視覺元素，例如HTML。
許多瀏覽器都配備了 開發者工具 (DevTools)，其中包含一組有用的功能和信息，幫助開發者收集和捕獲有關其應用程式的重要信息。例如：如果網頁出現錯誤，有時知道錯誤發生的時間會很有幫助。瀏覽器中的開發者工具可以配置為捕獲這些信息。
流行的瀏覽器及開發者工具
命令行工具
一些開發者更喜歡使用較少圖形化的界面來完成日常任務，並依賴命令行來實現這一點。編寫程式碼需要大量的打字工作，一些開發者更喜歡不打斷鍵盤上的工作流程。他們會使用鍵盤快捷鍵在桌面窗口之間切換、處理不同文件以及使用工具。大多數任務可以用鼠標完成，但使用命令行的一個好處是許多工作可以通過命令行工具完成，而無需在鼠標和鍵盤之間切換。命令行的另一個好處是它們是可配置的，你可以保存自定義配置，稍後更改，並導入到其他開發機器上。由於開發環境對每個開發者來說都非常獨特，有些人會避免使用命令行，有些人完全依賴它，有些人則喜歡兩者混合使用。
流行的命令行選項
命令行選項會根據你使用的操作系統而有所不同。
💻 = 操作系統預裝。
Windows
- Powershell 💻
- Command Line (也稱為CMD) 💻
- Windows Terminal
- mintty
MacOS
Linux
流行的命令行工具
文檔
當開發者想學習新事物時，他們通常會查閱文檔以了解如何使用它。開發者經常依賴文檔來指導他們正確使用工具和語言，並深入了解其工作原理。
網頁開發相關的流行文檔
- Mozilla Developer Network (MDN)，由 Firefox 瀏覽器的出版商Mozilla提供
- Frontend Masters
- Web.dev，由 Chrome 的出版商Google提供
- Microsoft的開發者文檔，適用於 Microsoft Edge
- W3 Schools
✅ 做一些研究：現在你已經了解了網頁開發者的環境，試著比較和對比它與網頁設計師的環境。
🚀 挑戰
比較一些程式語言。JavaScript與Java有哪些獨特特性？COBOL與Go又如何？
課後測驗
回顧與自學
研究一下程式設計師可用的不同語言。嘗試用一種語言寫一行程式碼，然後用另外兩種語言重寫它。你學到了什麼？
作業
注意：在選擇作業工具時，不要選擇上面已列出的編輯器、瀏覽器或命令行工具。
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