执行轨迹

执行轨迹逐条记录一次程序运行：程序计数器位于哪一行，每一步后变量是什么值。结合当前行和状态，就能按语句跟踪运行过程。

程序计数器像读菜谱时指着步骤的手指：执行一条，移向下一条，遇到循环就回到前面的条件。本课用箭头标记当前行，状态面板显示变量，控制台保存输出。

执行轨迹如何工作

顺序执行通常进入下一行。while 改变这个顺序：条件为真时进入循环体，执行完后回到条件，再次判断；条件为假时跳过循环体，进入后面的语句。

本课从 n 加到 1。先把累计值 total 设为零，只要 n > 0，就把 n 加入 total，再将 n 减一。滑块决定初始输入；五行代码不变，变化的是经过它们的值。

逐步演示

默认输入为 n = 3。

1. 第 1 行：total = 0 创建 total，设为 0。
2. 第 2 行：while n > 0 判断 3 > 0 为真，进入循环体。
3. 第 3 行：total = total + n 使用当前值计算 0 + 3，再把 total 写为 3。
4. 第 4 行：n = n - 1 把 n 改为 2，随后回到第 2 行。
5. 第二轮：2 > 0 为真，total = 3 + 2 = 5，n 改为 1。
6. 第三轮：1 > 0 为真，total = 5 + 1 = 6，n 改为 0。
7. 第 2 行：0 > 0 为假，跳过循环体。
8. 第 5 行：print(total) 输出 6，结束。

箭头经过第 1–4 行，三次回跳到第 2 行，最后在条件为假时进入第 5 行。回跳动画是普通步骤时长的 1.5 倍，让方向变化可见。状态面板闪烁刚改变的变量，轨迹表用语句执行前的值记录求值，例如 0 + 3 → 3 和 3 > 0 → true。

解释器执行了多少工作

对非负输入 n，本课的语句计数为：一次初始化、n + 1 次条件检查、2n 条循环体语句、一次 print，共 3n + 3 条。条件检查包含最后一次为假的判断。源码始终只有五行，增长的是执行轨迹。

源码是静态文本，轨迹是动态过程。实际解释器还有字节码、调用栈和优化机制，但必须保持这里的语句顺序与状态变化。函数调用和递归等后续课程都以这个模型为基础。

边界情况

• n = 0：第一次判断 0 > 0 就为假，循环体不执行，输出 0。箭头从第 2 行进入第 5 行，说明判断发生在循环体之前。
• n = 1：只执行一轮，加上 1、减到 0，再次判断后退出。
• 滑块上限为 n = 6：更大的正数仍执行同样五行，只是重复更多次，total 更大。

常见错误

• 漏掉 n = n - 1。 对正输入，n 无法降到 0，条件一直为真，循环不结束。
• 把 while 当成 if。 if 的分支最多执行一次后继续；while 每轮都回到条件。
• 用赋值后的值计算右侧。 total = total + n 先读旧值，再写结果。这里计算的是 0 + 3，不是 3 + 3。
• 把程序计数器当成普通变量。 它记录执行位置，不属于本程序的用户数据，因此不显示在变量状态面板中。

本课的简化

真实 Python 解释器执行字节码并管理栈帧，不会真的沿源文件移动箭头。本图展示的是读代码和调试时使用的语义层：语句按控制流生效，每一步产生相应状态变化。