Python基础部分：2、 对计算机的认识和python解释器

目录

• 一、计算机五大组成部分
  • 1、控制器
  • 2、运算器
  • 3、储存器
  • 4、输入设备
  • 5、输出设备
• 二、计算机三大核心硬件
  • 1、cpu
  • 2、内存
  • 3、硬盘
• 三、操作系统
• 四、编程与编程语言
  • 1、编程语言
  • 2、编程
• 五、编程语言发展史
  • 1、机器语言
  • 2、汇编语言
  • 3、高级语言
• 六、编程语言的分类
  • 1、编译型语言
  • 2、解释型语言
• 七、python解释器
  • 1、版本
  • 2、下载与安装
• 八、环境变量
  • 1、win11 如何添加环境变量
• 九、运行python的三种方式
  • 1、由cmd运行
  • 2、编辑器运行
  • 3、利用IDE开发工具编写运行

一、计算机五大组成部分

1、控制器

  计算机控制器是计算机的神经中枢，指挥全机中各个部件自动协调工作。在控制器的控制下，计算机能够自动按照程序设定的步骤进行一系列操作，以完成特定任务。

2、运算器

  运算器是计算机中处理数据的功能部件。对数据处理主要包括数据的算术运算和逻辑数据的逻辑操作。因此,实现对数据的算术与逻辑运算是运算器的核心功能。

                     控制器+运算器=CPU(中央处理器）

3、储存器

内存	外存
eg:内存条	eg：硬盘、光盘、U盘
优点：空间小 速度快	优点：不基于电工作 可以永久储存数据
缺点：基于电工作 断电后无法运行	缺点：空间大 速度慢

4、输入设备

  用于向计算机内部传输信息
  eg:鼠标、键盘、触摸屏

5、输出设备

  用于向外界输出信息
  eg:显示器、音响、打印机

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二、计算机三大核心硬件

1、cpu

  中央处理器（central processing unit，简称CPU）作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。

2、内存

  它是外存与CPU进行沟通的桥梁，计算机中所有程序的运行都在内存中进行，内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。只要计算机开始运行，操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算，当运算完成，CPU将结果传送出来。

3、硬盘

  电脑硬盘是计算机最主要的存储设备。

​ 当我们在电脑上双击打开QQ时，其实是通过鼠标(输入设备)向CPU发送一条指令，CPU接到指令后，把QQ程序从硬盘加载到内存中，加载完成后，CPU开始执行QQ程序。执行完成后，CPU可以让QQ程序显示在显示器上。也就是我们看到的最终结果。这就是程序的一般运行过程。

​ 可能大家还是有一些问题，比如CPU为什么不直接在硬盘里执行程序，为什么要把程序加载到内存中执行呢？这里最重要的原因就是读写速度，一般机械硬盘的读写速度在100Mb/s左右，固态硬盘在300Mb/s左右，而内存的读写速度在2500Mb/s左右。所以大家知道为什么了吧，内存的读写速度比硬盘快了10倍，所以这样程序运行的速度更快。但内存是带电存储的，一旦断电数据就会消失，所以持久保存数据还得靠硬盘。

​ 总体来说内存在这中间起到了两个作用：

​ 首先就是加载硬盘中的程序代码，提供给CPU使用。然后保存CPU执行的需要的一些临时数据，以便CPU下次使用或者存到硬盘中。

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三、操作系统

   操作系统（Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源，控制程序运行，改善人机界面，为其它应用软件提供支持，让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，提供各种形式的用户界面，使用户有一个好的工作环境，为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。

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四、编程与编程语言

1、编程语言

  什么编程语言？
  编程语言可以简单的理解为一种计算机和人都能识别的语言。一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动

2、编程

  什么是编程？
  编程是编定程序的中文简称，就是让计算机代码解决某个问题，对某个计算体系规定一定的运算方式，使计算体系按照该计算方式运行，并最终得到相应结果的过程。
为了使计算机能够理解人的意图，人类就必须将需解决的问题的思路、方法和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机，使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作，完成某种特定的任务。这种人和计算体系之间交流的过程就是编程。

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五、编程语言发展史

1、机器语言

  它是最先出生的编程语言。
  它非常简单。有多简单呢？简单到只用“1”和“0”两个数字就可以进行编程。

2、汇编语言

  汇编语言是任何一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。在汇编语言中，用助记符代替机器指令的操作码，用地址符号或标号代替指令或操作数的地址。
  在不同的设备中，汇编语言对应着不同的机器语言指令集，通过汇编过程转换成机器指令.

3、高级语言

  它是较接近自然语言和数学公式的编程，基本脱离了机器的硬件系统，用人们更易理解的方式编写程序。编写的程序称之为源程序。
  eg:C++ 、php、JAVA、python

类别/优缺点	优点	缺点
机器语言	计算机能够直接识别，执行速度快	学习难度大，编程效率低
汇编语言	相比于机器语言难度有所降低，执行速度较快	学习难度大，编程效率低
高级语言	学习难度大大降低， 编程效率大大提高	计算机无法直接识别， 执行速度相对较慢

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六、编程语言的分类

1、编译型语言

  编译型语言		C++
  类似于谷歌翻译(一次性翻译) 翻译之后可以反复使用翻译的结果
 		优势:一次翻译可以反复使用 执行效率高 速度快
  		劣势:当程序中频繁出现bug 那么需要反复编译

2、解释型语言

  解释型语言    python
  类似于同声传译(说一句翻一句)
    	优势:有bug和没有bug执行效率几乎一样
    	劣势:速度没有编译型语言快

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七、python解释器

​ Python由荷兰数学和计算机科学研究学会的吉多·范罗苏姆于1990年代初设计，作为一门叫做ABC语言的替代品。

​ Python提供了高效的高级数据结构，还能简单有效地面向对象编程。Python语法和动态类型，以及解释型语言的本质，使它成为多数平台上写脚本和快速开发应用的编程语言.

​ 随着版本的不断更新和语言新功能的添加，逐渐被用于独立的、大型项目的开发。

​ Python解释器易于扩展，可以使用C语言或C++（或者其他可以通过C调用的语言）扩展新的功能和数据类型。

​ Python也可用于可定制化软件中的扩展程序语言。Python丰富的标准库，提供了适用于各个主要系统平台的源码或机器码。

1、版本

  版本其实是软件更新迭代的记录
  目前常用版本有以下三种：
    python2.7
    python3.6
    python3.8
  ps:我们学习python语法 对版本的区别差异不大

2、下载与安装

下载地址 官网:https://www.python.org/downloads/windows/

①、无特殊情况，尽量将路径安装在C盘外的其他分盘；

②、安装路径尽量简洁，避免后期寻找麻烦。

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八、环境变量

1、win11 如何添加环境变量

①、右键我的电脑；
②、左键单机属性；
③、找到高级系统设置；
④、右下角找到并左键单击环境变量；
⑤、在下方系统变量中找到Path，编辑进入；
⑥、在右侧选择新建；
⑦、添加python安装地址，点击确定，添加完成。

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九、运行python的三种方式

1、由cmd运行

  直接cmd运行，适用于较短 临时执行的代码
  1、在键盘上同时按下“windos+R”键；
  2、输出“cmd”，点击确定；
  3、输入“python+版本号”；
  4、运行成功

2、编辑器运行

  解释器命令运行,可以编写较长的代码,并且可以长久保存
  1、在文本中编辑好python指令；
  2、在cmd输入该文本绝对路径；
  3、运行成功

3、利用IDE开发工具编写运行

利用IDE工具编写并运行,自动提示,携带各种功能插件,编写代码效率更高更快
   1、运行“pycharm”工具   功能强大 对小白友好

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