为什么每个软件工程师都应该学习计算机架构。

介绍

我认为成功与两件事息息相关：你如何看待世界，以及你对世界的真正理解程度。软件工程也是如此；计算机架构是软件工程的精髓，如果你足够理解它，那么软件工程将会变得轻而易举。

什么是计算机体系结构？

根据维基百科：

计算机体系结构是描述计算机系统功能、组织和实现的一组规则和方法。
一些体系结构的定义将其定义为描述计算机的功能和编程模型，而非特定的实现。

简而言之，CA 基本上是控制硬件和软件如何相互作用的一组规则。

为什么要学习计算机架构？

计算机架构能帮你超乎想象。
比如，大多数F1赛车手都非常了解他们的赛车引擎，他们甚至比工程师更早发现引擎的任何问题！

他们还了解物理学和空气动力学，因此这有助于他们在 Pitstop 中向机械师发出精确的指令，例如调整车头或车轮，从而让他们赢得更多比赛。

那么，这一切和CA有什么关系呢？它们的概念是一样的！当你理解并掌握了软件工程的基石后，你就知道如何更高效地处理问题并实现目标。

为什么要学习计算机架构：

• 您很可能会在余生中一直使用它。
• 计算机体系结构是计算机科学中最基础的学科之一。没有计算机，计算机科学领域就不会存在。
• 您需要了解指令和操作实际上是如何工作和交互的，以使您的软件变得更好；因为无论您做什么，无论什么，它都在 CA 之上。
• 计算机架构将帮助您设计、开发和实现更好、更快、更便宜、更高效、更易于使用的应用程序，因为您将能够做出明智的决策，而不是猜测、估计和假设。

计算机架构如何影响您的编码方式的示例：

分支预测：假设你在一列火车上，你的工作是观察路线，并且你正位于一个铁路枢纽：

你必须选择一条路，但你不知道该走哪条路；所以你要么选择正确的路，要么选择错误的路。如果你选择了正确的路，你就会继续走下去；然而，如果你选择了错误的路，你就会回头选择另一条路。所以，如果你一直选择正确的路，你就不用再回头了；如果你选择了错误的路，你就不得不不断地来回走，
明白吗？

考虑一个 if 语句：在处理器级别，它是一个分支指令：

现在你是一个处理器，你看到一个分支，你不知道要走哪条路，所以你必须输入。

• 如果你猜对了，执行就永远不会停止。
• 如果猜错了，您将花费更多时间返回并重新开始执行。

那么，我们每次如何做出更好的选择呢？
我们观察。如果过程通常向左，我们就猜向左。如果过程大多数时候向右，我们就猜向右。如果过程交替进行，我们也交替选择。

这或多或少就是分支预测的工作原理。

结论

学习计算机架构，成为一名更好的软件工程师。

特别感谢审阅者 Rawan Attia。