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程式語言與工具入門
本課程涵蓋程式語言的基礎知識。這裡討論的主題適用於大多數現代程式語言。在「工具介紹」部分，您將學習一些對開發者有幫助的實用軟體。
Sketchnote 作者：Tomomi Imura
課前測驗
簡介
在本課程中，我們將討論：
- 什麼是程式設計？
- 程式語言的類型
- 程式的基本元素
- 專業開發者的實用軟體與工具
您可以在 Microsoft Learn 上學習本課程！
什麼是程式設計？
程式設計（也稱為編碼）是為設備（如電腦或移動設備）編寫指令的過程。我們使用程式語言來編寫這些指令，設備會解讀這些指令。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 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，但底層邏輯仍然需要設備解讀，而這些邏輯通常是用程式碼編寫的。一個正在 執行 或 運行 程式碼的程式正在執行指令。您正在使用的設備正在運行一個程式，將這篇課程顯示在您的螢幕上。
✅ 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，高階語言因其可讀性和支援性而受到歡迎。JavaScript 被認為是一種高階語言。
以下程式碼展示了使用 JavaScript 的高階語言與使用 ARM 組合語言的低階語言之間的差異。
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
相信或不相信，它們都在做同樣的事情：列印前 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
程式中的單一指令稱為 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方法來暫時存儲數據，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，或者是意外錯誤導致的。這種對應用程式的控制使其更具穩定性和可維護性。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。
✅ 您將在後續課程中學習更多關於這類語句的知識。
工具介紹
🎥 點擊上方圖片觀看工具介紹影片
在本節中，您將學習一些在開始專業開發旅程時可能非常有用的軟體。
開發環境 是開發者在編寫軟體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自訂，並可能隨著開發者的工作重點、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
編輯器是軟體開發中最重要的工具之一。編輯器是您編寫程式碼的地方，有時也是您運行程式碼的地方。
開發者依賴編輯器的其他原因包括：
- 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自訂和添加。
- 語法高亮 為程式碼添加顏色和文本格式，使其更易於閱讀。大多數編輯器允許自訂語法高亮。
- 擴展與整合 是專為開發者設計的工具，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撰寫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檢查文檔中的拼寫錯誤。大多數擴展是針對特定編輯器使用的，大多數編輯器都提供搜索可用擴展的方法。
- 自訂化 使開發者能夠創建符合其需求的獨特開發環境。大多數編輯器都非常可自訂，並且可能允許開發者創建自訂擴展。
常用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其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。
常用瀏覽器及開發者工具
命令列工具
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，並依賴命令列來實現這一點。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。大多數任務可以用滑鼠完成，但使用命令列的一個好處是可以在不需要滑鼠和鍵盤切換的情況下完成許多工作。命令列的另一個好處是它們是可配置的，您可以保存自訂配置，稍後更改並導入到其他開發機器。由於開發環境對每個開發者來說都是獨特的，有些人會避免使用命令列，有些人完全依賴它，有些人則喜歡兩者混合使用。
常用命令列選項
命令列選項會根據您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
常用命令列工具
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。
網頁開發常用文檔
- 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：現在您已了解網頁開發者的環境，試著比較和對比網頁設計師的環境。
🚀 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。您學到了什麼？
作業
注意：在選擇作業工具時，請勿選擇上述已列出的編輯器、瀏覽器或命令列工具。
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