关于“程序=数据结构+算法”的深层认识

最近在学习C语言编写的单片机程序，想到了以前上学的时候的一句名言“程序=数据结构+算法”，我现在对这句话有了一些自己的想法，记录下来希望对大家有所帮助，如果大家有不同意见，希望指出来，反驳我。

首先，程序=数据结构+算法，这个是静态过程，也就是从程序烧写到CPU上电这个阶段。（CPU未工作，数据未得到读写操作，函数未得到运行和产生返回值）

（1）数据结构

首先数据结构是一种概念，用于描述某一种物体的特性。它是一种类似于概念或者思想的东西。我可能说的不清楚，我在这里想表达的是数据结构是一种人类对实物特性的描述，可以用自然语言描述出来，大家理解他为一种概念，一种名词，一种形而上学的东西即可。

“数据类型是数据结构的计算机编程语言的具体实现方式”，例如数据结构是一种关于链表的概念，数据类型就是用C语言定义一个结构体类型实现这个数据结构。

struct Node                /*这个结构体就是数据类型，是数据结构的实现方式*/

{

        int data;

        struct Node *pNext;

};

“数据变量是数据类型的实例化”，数据变量是占用内存的，是数据类型的实例化。

举个例子：数据结构相当于一个“图纸或者蓝图”，数据类型相当于根据“图纸或者蓝图”做的磨具，数据变量相当于根据数据类型这个“模具”完成的多个变量。也就是图纸和模具只有一个，但是产品有好多个。数据结构和数据类型都是只有一个，但是数据变量可以有好多个，数据变量的类型一直，但是占用内存不同。

（2）算法

首先，算法等同于方法，也就是解决某一个具体问题的相关步骤的集合，可以使用人类自然语言进行描述或记录。算法是一种抽象的概念。它主要针对如果解决某一个问题，而不在乎用什么具体语言实现。

函数是根据算法的内容使用计算机编程语言所写的代码，注意函数是占用外存空间的，是已近实现了的指令集，需要烧写到计算机的外存设备中。

总计：程序=数据结构+算法，更侧重用人类的自然语言实现。（专业：计算机科学，科学家，学者，他们甚至可以不懂计算机语言，例如C语言）。

程序=数据变量+函数，更倾向于用计算机语言实现（专业：计算机工程，打工人，劳动者，想不到那些具体方法，但是可以使用计算机语言实现它）。

（3）程序运行时的表现。到现在已经有了数据变量，也有函数，这就是编写好的程序了。通过编译器或者交叉编译工具链形成一个可执行的bin文件或者hex文件。然后通过烧写工具烧写到单片机的外存中，等待CPU上电。

当烧写程序和上电完成后，CPU就开始执行程序了，执行过程就表现为数据变量不断的被读写，以及函数不断的被传递参数并产生返回值。这就是程序运行时的表现。

从宏观上看就是，程序不断在跑，各个功能在不断运行。