编程基础

概述

输入和输出（I/O）是信息处理系统与外界、人类或其他信息处理系统之间进行通信的方式。输入是系统接收的信号或数据，输出是从系统发送的信号或数据。[1]

讨论

CPU – 内存 – 输入/输出设备

计算机上的每个任务都发生在中央处理单元（CPU）及其相关内存中。当我们的程序加载到内存中，并且操作系统指示CPU开始执行我们的编程语句时，计算机的工作流程如下：

我们的程序，现已加载到内存中，基本上包含两个区域：

• 机器指令：我们为实现目标而编写的指令
• 数据存储：我们在程序中使用的变量

我们的程序通常包含与输入/输出设备交互的指令。我们需要将数据写入（输入）或从内存数据区域中读取（输出）到外部设备。设备是与内存电子连接的设备，可以在内存和设备之间传输数据。从历史上看，这一过程最早通过打孔卡和打印输出完成。磁带驱动器用于电子存储。随着时间的推移，我们转向使用磁盘驱动器进行存储，键盘和显示器（显示器输出称为软拷贝）取代了打孔卡和打印输出（称为硬拷贝）。

大多数计算机操作系统以及扩展的编程语言都将键盘识别为标准输入设备，显示器识别为标准输出设备。通常，键盘和显示器被视为默认设备，除非特别指定其他设备。

关键术语

• 默认设备（default device）：如果未指定设备，计算机将信息发送到的设备。
• 设备（device）：与内存电子连接的设备，允许在内存和设备之间传输数据。
• 转义代码（escape code）：指示输出设备执行某些操作的代码。
• 提取（extraction）：即从输入设备读取或获取数据。
• 插入（insertion）：即向输出设备写入或发送数据。
• 标准输入（standard input）：键盘。
• 标准输出（standard output）：显示器。

参考文献

• cnx.org: Programming Fundamentals – A Modular Structured Approach using C++
• Wikipedia: Input/output