基础和py解释器

引言：

​ 继续接着上一个文章干活哈

本文内容：

• 计算机三大核心硬件部分详解
• 操作系统
• 编程与编程语言
• 编程语言的发展史
• 编程语言的分类
• Python解释器
• Python解释器多版本共存

计算机主要三核心硬件详解

CPU

​ 中央处理器（CPU），是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU是计算机中负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。中央处理器主要包括两个部分，即控制器、运算器，其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。中央处理器的功效主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。

存储器

​ 按信息的可保存性分类

​ 非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。

​ 永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。

​ 按在计算机系统中的作用分类

​ 主存储器（内存）：用于存放活动的程序和数据，其速度高、容量较小、每位价位高。

​ 辅助存储器（外存储器）：主要用于存放当前不活跃的程序和数据，其速度慢、容量大、每位价位低。

​ 缓冲存储器：主要在两个不同工作速度的部件起缓冲作用。

输入设备

​ 输入设备是向计算机输入数据和信息的设备，是计算机与用户或其他设备通信的桥梁，是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。输入设备的任务是把数据、指令及某些标志信息等输送到计算机中去。键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等都属于输入设备（Input Device ），是人或外部与计算机进行交互的一种装置，用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。

输出设备

​ 输出设备（Output Device）是把计算或处理的结果或中间结果以人能识别的各种形式,如数字、符号、字母等表示出来,因此输入输出设备起了人与机器之间进行联系的作用。常见的有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。

操作系统

​ 计算机是一台机器，它按照用户的要求接收信息、存储数据、处理数据，然后再将处理结果输出（文字、图片、音频、视频等）。计算机由硬件和软件组成：

• 硬件是计算机赖以工作的实体，包括显示器、键盘、鼠标、硬盘、CPU、主板等；
• 软件会按照用户的要求协调整台计算机的工作，比如 Windows、Linux、Mac OS、Android 等操作系统，以及 Office、QQ、迅雷、微信等应用程序。

操作系统是软件的一部分，它是硬件基础上的第一层软件，是硬件和其它软件沟通的桥梁（或者说接口、中间人、中介等）。

编程与编程语言

• 编程

​ 指的是给计算机编定程序，使计算机能够完成我们需要的指令，得到相应的结果。这种人与计算机之间的交流过程就叫做编程。编程是一种逻辑的思维运算。

• 编程语言

  编程语言（programming language）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。

编程语言的3大类

• 机器语言：

定义	优点	缺点
计算机直接识别的二进制代码	直接执行，速度快，资源占用少	可读性、可移植性差，编程繁杂

机器语言是直接可以被计算机认识的语言，无需经过翻译，每一操作码在计算机内部都有相应的电 路来完成它。

• 汇编语言：

定义	优点	缺点
汇编无法直接被机器直接识别需要汇编	编译阅读（相对机器语言），速度块，资源占用少	可读性、可移植性差，可维护性差

汇编语言具有更高的机器相关性，更加便于记忆和书写，但又同时保留了机器语言高速度和高效率的特点。汇编语言仍是面向机器的语言，很难从其代码上理解程序设计意图，设计出来的程序不易被移植，故不像其他大多数的高级计算机语言一样被广泛应用

• 高级语言：

定义	优点	缺点
基本脱离了计算机的硬件系统与人逻辑类似	可读性，可移植性高，可维护	速度较慢，无法直接被计算机识别

面向过程或对象的语言。高级语言是参照数学语言而设计的近似于日常会话的语言。例如，要将2个变量相加并赋值给第三个变量，用高级语言表达为var3=var1+var2 。高级语言相对低级语言有较高的可读性

高级语言分类：

• 编译型语言（C， C#， C++， golang）

编译性语言例如c语言：用c语言开发了程序后，需要通过编译器把程序编译成机器语言（即计算机识别的二进制文件，因为不同的操作系统计算机识别的二进制文件是不同的），所以c语言程序进行移植后，要重新编译。（如windows编译成ext文件，linux编译成erp文件）

• 解释型语言（Python，Ruby，）

解释性语言编写的程序不进行预先编译，以文本方式存储程序代码。在发布程序时，看起来省了道编译工序。但是，在运行程序的时候，解释性语言必须先解释再运行。比如解释性Python语言，其专用的解释器在执行Python程序时，会逐条读取解释每个语句，这个其实就是一个编译过程，然后再执行。一般来说，现有的解释性语言都是采用的逐行解释一句，执行一句这样的方式来构建的。这样解释性语言每执行一次就要翻译一次，效率比较低

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（人称龟叔）于1990年代初设计,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。

• 优点

简单，易学，易读、易维护，用途广泛，速度较快，可移植性，解释性，面向对象，可扩展性 可扩充性 可嵌入性，丰富的库，规范的代码

• 缺点

单行语句和命令行输出问题：很多时候不能将程序连写成一行，如import sys；for i in sys.path：print i。而perl和awk就无此限制，可以较为方便的在shell下完成简单程序，不需要如Python一样，必须将程序写入一个.py文件。

给初学者带来困惑：独特的语法，这也许不应该被称为局限，但是它用缩进来区分语句关系的方式还是给很多初学者带来了困惑。

运行速度慢：这里是指与C和C++相比。

​ Python解释器：

​ 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。

​ Python版本：

语言	主要版本	版本状态
Python	2.7	于2020年停止维护，部分项目依旧使用2.7
Python	3.6	正在维护，是评价比较稳定的版本
Python	3.8	正在维护，比较新的版本
Python	3.10	目前最新的版本，不建议现在使用

Python解释器的安装

官网下载

系统环境	Python版本	备注
MacOS12.5	2.7
MacOS12.5	3.6	官方不支持M1
MacOS12.5	3.8	已经提前安装，使用brew安装即可

安装python 2.7.18

这里下一步下一步就可以了

安装成功，打开终端进行测试,输入python指令

 wesley@wesleydeMacBook-Pro ⮀ ~ ⮀ python
Python 2.7.18 (v2.7.18:8d21aa21f2, Apr 19 2020, 20:48:48)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 6.0 (clang-600.0.57)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> exit()  #测试成功，exit()退出当前环境

#PS： linux mac 中通用的简单指令
cd  //切换目录使用
..  //代表上一级目录，一般配合cd使用
exit() //python环境中退出指令，也可以使用quit()
ls  //查看当前目录下文件和目录
pwd  //查看当前所在路径

这里已经安装了3.8和2.7版本，至于3.6版本，en。。。各路大神都发现M1芯片arm架构无法安装 ，除非绕过arm架构使用inter，再使用虚拟环境启动完全绕过arm，这里就不折腾了，具体问题参见 MacOS M1Install Python 巨坑

Python程序的运行方式

1.命令行中直接输入代码运行，一般用于临时使用

2.保存问文件使用python解释器运行，不利于开发不建议使用

3.使用专业IDE开发者工具，一般具有自动提示，语法检查，自动补全等功能，建议使用

IDE工具：

​ 1.sublime 需要自行设置各种插件，小白不建议使用

​ 2.vscode 还可以，可以考虑使用

​ 3.Pycharm 王牌产品，写python 当之无愧的选择