什么是程序？

程序 = 算法 + 数据结构。这不是给普通人认识的。

程序是有过程有次序的命令操作的文件整合，可以被系统执行。

比如我执行一个大象放冰箱的程序，其执行过程简单就分为三步：

1. 开冰箱门
2. 大象赛到冰箱
3. 关冰箱门

程序具有确定性。今天你能打开微信，明天微信打不开，宏观看这不确定（其实不确定的是腾子的服务器状况），实际上确定的是为什么打不开，是有原因的。

然而查找程序运行不正常的原因并非是一件容易的事情，谨记。

程序的分类

• 图形化应用GUI App，软件具有图形界面窗口，通过鼠标进行控制界面，简化软件的使用。因为常在在系统桌面环境打开软件，又称桌面应用程序，

• 命令行应用CLI App，只在程序的命令行交互环境下通过命令文本执行。这类程序有些是作为长期运行的后台服务，其可称为服务端程序。

  

  命令行应用一般支持命令参数解析，参数即传递给命令行程序的启动选项。

安装程序与卸载

系统没有的程序，我们要先安装在本地环境才可以使用。通过网络下载应用安装包，然后双击即进入安装环节。Windows程序安装一般可以设置应用安装位置，即程序主体文件存储位置。在Mac和Linux上的程序安装位置多固定不可修改。

软件通过安装器安装可以方便软件更新与管理，故软件安装后不可直接移动程序本体文件夹，避免软件自我管理出错。另外安装器本质也是文件解压的过程。

卸载程序，往往包含清除软件程序本体和软件数据缓存配置两个方面。卸载程序需要注意的是，也不可直接删除程序本体文件夹，程序有可能会在系统内注册特定文件打开，会有影响系统的软件残留。

应在遵循程序的卸载方式进行过程化卸载。

有些程序是未经安装过程（免安装），直接双击就可以运行的程序本体，这类程序提供多以压缩包形式，解压到一个文件夹下即是安装过程，删除文件夹即是卸载。

程序的运行

图形化应用，鼠标双击运行。

命令行应用，通过执行命令启动程序。

在命令交互环境下，输入命令文本，然后回车即可。

> python -m pip install --update pip

这个就是一个执行python的包管理pip自我更新的命令。由多个文本字符组构成，并以空格区分参数(不计空格数)，第一个python为可执行程序名，这在系统里一定找的到的可执行文件，剩下的就是传递给python的参数（提供给程序/脚本/函数的选项值）。

简单解释一下各个参数：

# --参数名 参数值的组合
-m			启动的python模块
pip  		提供给-m的值

# 执行参数 执行可选项 执行目标的组合
install		提供模块pip的参数，意在执行pip安装操作
--update	提供给pip install的选项，为更新安装
pip			这里的pip为install的目标，安装的目标模块为pip

值得注意的是，命令行执行程序并非是安装过的程序，通过给出程序的路径位置信息一样可以执行程序。如 > C:\Windows\explorer.exe D:\Work\records.txt 就是指定用文件资源管理器打开一个records.txt文件。

Help参数

一些命令行是提供help信息的，即附加 --help或help

如果对于help打印的信息不能清晰认知，可以发给AI问答工具分析分析。

查找命令程序

当我们执行命令的时候，终端给出找不到命令的输出，这代表命令是无效的，要检查对应的程序是否安装，如果确定已装并且不使用相对路径执行程序，那么就要检查环境变量PATH中是否存在程序的所在路径。

环境变量是一个重要的程序运行概念，将在操作系统章节细讲。

定位程序

如何确定执行的命令程序所安装的位置，在Widnows中可使用 where.exe 程序确定，Linux和mac使用which 即可。

# Windows中
> where.exe python

# Linux 中
> which cd

程序的状态

• 正在运行，程序正在执行访问系统资源，用户体感良好。
• 异常运行，程序看似一直运行，但操作某一步阶段相对之前时间过长、未预期结果。
• 无响应，程序已经被卡住(阻塞)，可能因为网络或者本地内存资源紧张导致。等待一段时间若仍未恢复只可终止程序了。
• 闪退，启动完就退出，通常系统环境异常导致满足不了软件运行的条件。
• 崩溃，运行过程中，直接停止运行，并可能连带着影响到其他程序也终止。
• 后台保留，程序关闭运行窗口。但程序的服务程序部分保留运行，通常会带有桌面环境的托盘图标供用户快速打开。前台程序转后台服务。
• 过度占用，程序大量消耗CPU或内存资源，还会影响其他的软件运行。一般软件存在问题bug会导致，特别的系统环境也会有这种情况。
• 程序退出后不能重启，
  • 一种情况为程序的残留后台还在内存中驻留并未完全退出，需在任务管理器/进程监测器中找到对应的残留进程杀死（电脑重启也行）。
  • 另外即缺失程序运行的基本条件，导致程序不能响应。

程序的终止操作

程序点击关闭窗口后，一般的程序即退出，也有一些以后台驻留的形势继续运行，往往在系统的托盘图标区提供最小化的功能图标。

右键托盘图标一般提供退出操作。

当程序不能正常退出时，我们可通过任务管理器/进程管理工具进行手动杀死软件进程（运行中的程序组成）。

命令行程序中，终止程序运行的快捷键操作Ctrl C 这个必须会。

脚本执行

脚本script，一种特殊的文本文件，包含着要连续执行的命令操作，可以理解为一种可编辑查看执行内容的程序。

脚本通常对应着自动化的概念，其本质就是帮助人执行固定的操作流。

在Windows上系统支持的脚本有以下几种，

• .bat .cmd，传统的Windows脚本，可以双击运行，也可在命令行中调用。

• .ps1，powershell的执行脚本，右键可在powershell中运行，也仅可在powershell中执行。

而对于Unix类系统(Linux,MacOS,BSD们)

.sh，shell脚本，运维工程师眼中的耶路撒冷，Linux的官方认证，此类型在Mac中亦有记载。

像执行程序那样执行脚本就行，一样可以加参数解析，必要可修改脚本本身的一些内容以方便执行。

服务进程&守护进程。

有些程序，是没有前台的，纯后台进程。这类往往承担核心和必要的基础功能，所以基本开机自启，甚至不可终止，Windows中可通过服务查看，在任务管理器中也能看到运行中的服务进程。Linux中通过systemd管理服务。Mac中通过launchctl命令管理。

程序的运行库

如果将所有的程序执行块都封装到一个可执行程序中，这个程序就比较臃肿了，把程序通用的共用的部分抽离出来，封装成一个文件，然后启动程序后，需要这部分的内容时，再加载这个共享程序块文件。既降低了存储占用，也方便了程序打包，甚至可以优化内存占用。这种方式即共享库 / 动态库 链接，共享库就是不包含代码启动执行的程序零件。

一些软件运行失败，有可能原因是动态运行库的缺失。不同的系统，软件程序对依赖的动态库的查找方式不一样。

在Windows上，这类文件为.dll，系统先从同级文件夹找dll，找不到会从Path环境变量的路径中逐个查找dll文件。

在Linux和Mac上，这类文件为.so，Unix也会从特定的lib目录查找，临时指定手动索引的动态库通过环境变量 LD_LIBRARY_PATH。