编程语言是一种形式化语言，包含一组指令，用于生成各种类型的输出。它可以是命令式（imperative）或声明式（declarative）的。
命令式意味着它有一系列需要执行的操作；而声明式则关注于指定期望的结果，而不说明如何实现这些结果。

目前存在数千种编程语言，且新语言正在快速涌现。然而，大多数编程语言都是命令式的。它们包含针对计算机执行特定任务的具体命令或指令，从而产生各种输出。

过程式编程

在自然语言中，比如英语，我们遇到过祈使语气，即使用动词构成命令或请求。例如：“做这件事”或“离开”，还有许多类似表达。通常，这类语句是针对第二人称的，但在特定语境下也可以涉及第一人称或第三人称，如“让我们来做这件事”。

同样地，命令式编程也由一系列具体命令组成，即一组专注于程序如何运行的指令。下面是一个在C语言中的简单过程式命令式编程示例：

1// C
2#include<stdio.h>
3#include<stdlib.h>
4
5void doSomething(void){
6  printf("做点什么。");
7}
8
9int main(int argc, char**argv){ 
10  doSomething();
11  return (EXIT_SUCCESS); 
12}

在上述代码中，函数（方法）声明在被调用时会输出标准内容。在 main() 函数中，编译后的代码在调用 doSomething() 函数时执行相应操作。其输出如下：

1做点什么。

这段代码展示了过程式编程的工作原理。它是命令式编程范式的一部分。之所以称为“过程式”，是因为程序基于一个或多个过程、函数或子程序构建。

面向对象编程

我们需要成功编译代码，这本身就是离散的。我们给出的指令也必须是离散的。最终，我们也需要离散的输出。命令式编程并不仅限于过程式编程，还包括面向对象编程范式。C++ 程序就是一个很好的例子。先看代码：

1// C++
2#include<iostream>
3#include<string>
4
5using namespace std;
6
7class DoSomething{
8    public:
9    string giveInstruction = "做点什么";
10
11    void givingInstruction(){
12        cout << giveInstruction << "\n";
13    } 
14};
15
16int main(int argc, char**argv){ 
17    DoSomething firstObject; 
18    firstObject.givingInstruction(); 
19    return 0;
20}

在C++中，public: 访问修饰符表示这些成员可以被类外部的函数（如 main() 或其他函数）访问。在Java中，我们需要为所有希望从类外部访问的成员显式添加 public 关键字。

上述C++代码实现了相同的功能，输出类型一致，但以一种更独立、更结构化的方式完成。

因此，逻辑先于数学，接着是算法或步骤，最后才是根据算法编写的代码。

在编程语言中，逻辑起着最关键的作用，因为它基于前提或假设推导出结论。此外，决策本身是离散的。这正是为什么在编程语言中，真值表扮演重要角色的原因。编程语言中的 if、if-else 或 else 条件语句引导我们得出唯一的推理结论。

在日常生活中，我们也通过观察应用类似的逻辑。下面我们通过一个简单的Java程序来理解这种逻辑推理的重要性。

条件判断

我们从第一个Java程序的输入示例开始。首先，在代码下方的输入框中输入一个 age 值。然后运行该代码。建议多次执行，输入不同的年龄值，如 18、45、50 和 61，并观察对应的输出结果。

点击“运行”按钮执行以下代码。

使用不同输入值运行该程序三次后，得到以下输出：

• 输出1：

  1请输入年龄：
  245
  3继续保持优秀，并帮助他人！

• 输出2：

  1请输入年龄：
  218
  3生日快乐！

• 输出3：

  1请输入年龄：
  261
  3准备退休了吗，还是想继续工作？

在上述Java代码中：

• 第9行：通过 Scanner(System.in) 获取用户输入。

• 第12至20行：使用 if 和 else if 判断特定年龄对应的不同响应。

• 注意，当 age 变量取值为 19–20、22–49 和 51–59 时，会产生相同的输出结果。

上述Java代码基于若干可称为真值表的原则构建算法。其逻辑步骤具有普遍性，适用于Java程序员，并适用于所有编程范式。

有三种逻辑运算符：

• AND 运算符（用 && 表示）；
• OR 运算符（用 || 表示）；
• NOT 运算符（用 ! 表示），用于将 true 转换为 false，反之亦然。

当 && 两边的条件都为真时，结果为 TRUE；当 || 中任意一个条件为真时，结果也为 TRUE。! 的作用我们已经了解。

真值表

这些逻辑运算依赖于条件运算符。它们也有不同的符号，如 ==、!=、<、>、>= 和 <=。根据所使用的符号执行不同的操作。例如，当两个条件相等时（使用 ==），就执行指定的操作。

Java/C++中的条件运算符

我们可以得出结论：逻辑、数学、算法和代码之间是紧密关联的。