hexon
发布于 2025-07-15 / 4 阅读
0

二、Python初识

1.计算机组成原理(了解)

计算机组成原理是研究计算机硬件和软件组成及其相互关系的学科领域。它涵盖了计算机系统的各个方面,包括计算机的功能、组件、数据表示、指令集体系结构、处理器设计、存储器层次结构、输入输出系统、总线结构、操作系统以及计算机网络等。

冯·诺依曼体系结构:计算机通常采用冯·诺依曼体系结构,包括中央处理器(CPU)、存储器(内存)、输入设备和输出设备。它们通过总线进行数据和指令的传输。

  1. 中央处理器(CPU):CPU是计算机的核心部件,负责执行指令和处理数据。它包括控制单元和算术逻辑单元(ALU),控制单元负责指令的解码和控制,ALU负责执行算术和逻辑操作。

  1. 存储器:存储器用于存储数据和指令。计算机中的存储器层次结构包括寄存器、、主存(内存)和辅助存储器。寄存器是最快速但容量最小的存储器,用于存储处理器中的数据和指令。主存是计算机的主要存储器,用于存储程序和数据。辅助存储器(如硬盘、固态硬盘)用于长期存储大量的数据。

  2. 输入输出设备:输入输出设备用于与计算机进行交互和数据的输入输出。常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等,输出设备包括显示器、打印机、音频设备等。输入输出设备通过接口和控制器与计算机连接。

  3. 总线:总线是计算机中各个组件之间进行数据传输的通道。它包括数据总线、地址总线和控制总线。数据总线用于传输数据,地址总线用于指定数据的存储位置,控制总线用于传输控制信号。

这一块对内存与磁盘的关系搞明白,就是磁盘能持久化存储,内存断电数据就没有了,这是因为CPU速度快,所以需要内存,但是内存的材料贵!

另外,CPU是负责干活的,也是最贵的部分!

2. 编程语言

什么是编程语言

低级语言:

  • 机器指令

  • 汇编语言

高级语言:

  • Java

  • Python

  • ...

现代我们使用的大部分语言都是支持面向对象的,这个对于学习过JavaScript、Java的都说很容易理解,这个也是有个概念即可

编译型语言与解释型语言

编译型语言的代码在执行之前需要经过编译器的处理。编译器将源代码作为输入,通过多个阶段的处理生成机器码(目标代码),然后将目标代码链接为可执行文件。这个可执行文件可以直接在计算机上执行。编译型语言的典型代表是C、C++和Pascal等。

编译型语言的特点包括:

  1. 编译过程在代码执行之前进行,只需要进行一次编译。

  2. 编译后的代码执行效率高,因为它是直接由计算机硬件执行的机器码。

  3. 可执行文件独立于源代码,可以在不同的计算机上执行,前提是目标机器上有相应的编译器和运行时支持。

  4. 编译型语言对代码的静态类型检查较为严格,需要在编译时确定变量的类型和错误检查。

解释型语言的代码在执行时逐行被解释器解释执行,不需要显式的编译过程。解释器将源代码逐行解释翻译成机器码或虚拟机指令,并实时执行。解释型语言的典型代表是Python、JavaScript和Ruby等。

解释型语言的特点包括:

  1. 不需要显式的编译过程,代码可以直接执行。

  2. 每次执行都需要解释器逐行解释代码,因此执行效率相对较低。

  3. 源代码可以跨平台执行,只需要针对不同平台提供相应的解释器。

  4. 解释型语言通常具有动态类型检查的特性,变量的类型在运行时确定。

3. Python介绍

Python 是1989 年荷兰人 Guido van Rossum (简称 Guido)在圣诞节期间为了打发时间,发明的一门面向对象的解释性编程语言。Python来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。

Guido对于Python的设计理念就是一门介于shell和C之间的语言。可以像shell那样,轻松高效编程,也可以像C语言那样,能够全面调用计算机的功能接口。

python的设计哲学:优雅、明确、简洁。

  • 简洁优雅:Python的语法非常简洁,使用空格缩进来表示代码块,而不是使用大括号。这使得代码更加易读、易维护和易于理解。

  • 易学易用:Python具有较低的学习曲线,语法简单直观,对初学者非常友好。它提供了丰富的标准库和第三方库,用于处理各种任务,如数据处理、网络编程、图形界面开发等。

  • 大量的库和生态系统:Python拥有强大的库生态系统,如NumPy、Pandas、Matplotlib、SciPy、TensorFlow、Django等。这些库提供了丰富的功能和工具,加速了开发过程,使得开发者能够快速构建复杂的应用程序。

  • 跨平台性:Python可以在多个操作系统上运行,包括Windows、Linux、macOS等。这使得开发者能够轻松地在不同平台上部署和运行他们的应用程序。

  • 社区支持:Python拥有庞大的开发者社区,提供了丰富的文档、教程和资源。开发者可以从社区中获取帮助、分享经验和学习最佳实践。

Python在各个领域得到广泛应用,包括科学计算、数据分析、人工智能、机器学习、Web开发、网络爬虫、自动化脚本、游戏开发等。

总之,Python是一种强大而灵活的编程语言,适用于从小型脚本到大型应用程序的开发。其简洁的语法、丰富的库和友好的社区使得Python成为许多开发者的首选语言。

4. 终端环境

暂时先了解windows的cmd命令,重点还是后面学习Linux命令。

5. Python环境安装

这里我打算直接用conda提供的Python环境了,关于官网的安装自己去网上搜索吧。

6. Pycharm安装与使用

这个我之前是用IDEA的,快捷键都一样,这里不再赘述!

7. 今日作业

1、计算机系统中都扮演着存储数据的角色有哪些,读写速度如何排序?

寄存器 > 内存 > 磁盘

2、一个程序打开,即被执行后,生成的数据存储在哪里?

内存。

3、Python是编译型语言还是解释型语言?

解释型。

4、简述Python的语言的优缺点和广泛应用在哪些领域

优点:库多;缺点:性能可能差点;大数据、Web、自动化测试、AI。

5、简述下你对Python解释器的理解,目前市场广泛使用的解释器版本?

不需要提前编译成中间结果,是直接在执行过程中生成机器码;C实现的版本,具体是3.6以后的版本。

6、简述环境变量的作用

操作系统的命令检索。

7、Python脚本的执行命令?

python xxx.py

8、简述下Python的交互式模式(Interactive Mode )和脚本模式(Script Mode),两者的使用场景和方式

jupyterlab和服务器(控制台)执行。

9、简述下Pycharm的作用以及和Python解释器的关系

一个是IDE(集成开发环境),一个是实际执行Python脚本的。

10、在Pycharm中创建一个Python代码项目目录,文件夹Day01,以及第一个Python程序,实现在控制台打印【你的姓名】你好,欢迎来到Python的编程世界!的文本输出。

# 第10题目
print('【hexon】你好,欢迎来到Python的编程世界!')