编程和数学一起学有什么作用（程序员的数学教科书）

数据通常是用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这些数来表示，由这些数的不同组合表示现实生活中各种各样的数据。在我们的教育中，0给我们的第一直觉就是没有。那么0真的只是代表没有的意思吗？作为程序员，你可不能这么理解哦~

通过观察，我们可以发现

例如温度的0℃，并不代表没有温度，时间0点不代表没有时间。

我们来看一个小故事：

在数学王国里，胖子0与瘦子1常常为了谁大而争执不休。瞧！今天，这两个小冤家狭路相逢，彼此之间又展开了一场舌战。

瘦子1抢先发言：“哼！胖胖的0，你有什么了不起？就像100，如果没有我这个瘦子1，你这两个胖0有什么用？”

胖子0不服气了：“你也甭在我面前耍威风，想想看，要是没有我，你就只是一个光杆呢？”

0并不表示什么都没有。

数的大小与所处的位置有关系。

程序中的0

在电子技术中，0一般表示低电平，1为高电平。在逻辑计算中，0一般表示逻辑假（False），1为逻辑真（True）。

在数值运算中，0与平常数学中0的含义相同。

在程序中，数据0有什么含义呢？

1．未赋值的变量为0？

在不同的程序设计语言中，对于未赋值变量的处理不一样。

对于Basic类的程序语言，如QB（QuickBasic，简环QB）、VB（VisualBasic，简称VB），如果数值型变量未赋初值，则其初始值为0。例如，有以下VB程序代码：

Private Sub Test

Dim i As Integer

MsgbOX "变量 i=" & i, ,"变量初始值"

End Sub

在以上VB代码中，声明了变量i，但未对其进行赋值。

虽然未进行变量赋值初始化，但VB编译器会自动将这类数值型变量初始化为0。因此，执行以上代码将显示如图1-3所示的对话框。

图1-3

对程序员来说，VB对变量进行初始化的方式很讨人喜欢，变量声明后就可以使用。但是，在.NetFramework中，其处理方式又不相同，例如，以下是VB.

NET中的代码：

Private Sub Buttonl_Click(sender As System.Object,e As System.EventArgs)

_

Handles Buttonl.Click

Dim i

MSgBox("变量 i=" & i,,"变量初始值")

End Sub

以上代码并不会出错，但运行后得到的结果如图1-4所示。

从这个结果可看出，在VB.NET中，

如果变量使用之前未进行初始化，这时其值为空（并不为0）。

图1-4

其实，在VisualStudio开发环境中仔细观察代码，可看到在MsgBox函数中的变量i下方有一个波浪线，将鼠标指针指向变量i，可看到如图1-5所示的提示信息，提示变量i在赋值前被使用。

图1-5

对于C语言系列的程序设计语言（如C、C 、C#等），程序员就没那么幸运了，未初始化的变量编译器并不会将其初始化为0，

而且不同编译系统可能会采用不同的处理方式。例如，有如下的C#程序：

以上的C#程序是没办法编译通过的。在VisualStudio开发环境中可以看到变量i下方有一条波浪线，将鼠标指针移到变量i上，可看到如图1-6所示的错误提示信息，提示使用了未赋值的局部变量i。

图1-6

要想得到如图1-3所示的对话框，在C#中必须将变量i进行初始化，给变量赋值为0，修改后的代码如下：

private void buttonl Click(object sender, EventArgs e)

{

int i=0;

MessageBox.Show(string.Format("变量 i={0}", i),"变量初始值");

}

而在Dev-CPP环境中编写以下C语言程序：

int main()

{

int i;

print("变量 i=%d",i);

getch()；

return 0;

}

编译时不会提示错误，运行时则将显示类似图1-7所示的结果。

图1-7

虽然在程序中没有初始化变量i，但变量i却有一个值（图1-7中显示的是1976933940，下次运行该程序时可能又是另一个值），这是为什么呢？原来，在ANSIC中定义变量时，编译器将给该变量分配内存，但并不会将分配的内存初始化为0。这样，原来该内存区域中保存的是什么值，新指定的变量也就具有了什么值。在图1-7所示结果中，给变量i分配的内存中的值正好为1976933940，所以变量i也就具有了这个值。

2．数值0的类型转换

程序中经常会用到数据类型的转换，如将数值类型转换为字符串类型、将数值类型转换为布尔类型等。

将数值0转换为字符串0，这种转换很好理解，其显示的内容都是相同的0，只有在进行数值运算时才能体现出不同。

数值0转换为布尔类型是什么值呢？

在ANSIC中没有专门设置布尔类型，在进行逻辑运算时，将0值作为布尔值False，将非0值作为布尔值True。在C#中，定义了Boolean类型，数值0转换为Boolean类型时得到的结果为False，非0值转换为Boolean类型时得到的结果为True。

3．除以0异常

我们在小学就学过：0可以做被除数，但不可以做除数。在程序中，当除数为0时，将出现异常。例如，有以下C代码：

int main()

{

int Dividend,Divisor,Result;

Dividend = 8;

Divisor = 0;

Result = Dividend / Divisor;

printf("%d/%d=%d",Dividend,Divisor,Result );

getch();

return 0;

}

当执行以上代码时，由于除数Divisor为0，将产生一个严重的错误，导致程序不能继续运行，如图1-8所示。

图1-8

在程序执行中如果遇到这种异常，将导致程序中断，但这不是我们所希望的。

一个好的程序员应该考虑并处理程序中可能发生的各种异常，并捕获这些异常，然后给用户显示出一个友好的错误提示信息。不过，ANSI

C中并没有提供异常捕获机制，

因此需要程序员根据程序执行过程，主动去判断除数，以避免产生这种严重异常。例如，

可将以上代码修改为以下形式：

int main()

{

int Dividend,Divisor,Result;

Dividend = 8;

Divisor = 0;

if(Divisor==0){

printf("除数不能为0!");

}else{

result = Dividend / Divisor;

printf("%d/%d=%d",Dividend,Divisor,Result);

}

getch();

return 0;

}

编译执行以上程序，将得到如图1-9所示的结果，提示了“除数不能为0!”，程序并没有进入严重异常状态。

图1-9

在异常捕获方面，C 、C#就要方便得多。例如，C#定义了很多异常（也包括Divide By ZeroException异常），我们在程序中可以使用try…catch结构来捕获这些异常并进行处理。

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