计算机组成详解，编程与编程语言发展史和分类，python解释器并实现多版本共存

计算机组成详解，编程与编程语言发展史和分类，python解释器并实现多版本共存

今日内容概述

• 计算机五大组成部分详解
• 计算机三大核心硬件
• 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

计算机五大组成部分详解

'''
学习专业性比较强的知识点，可以采用类比学习法快速掌握个大概
'''
1.控制器
        控制计算机各个硬件的工作
2.运算器
        数学运算，逻辑运算
控制器+运算器=CPU（中央处理器）
3.存储器
        存储数据
            内存：基于电工作，存取数据的速度快，但是断电数据立刻丢失
            类似于人的短期记忆
            外存：不基于电工作，存储数据的速度较内存慢，但是可以永久保存数据
            类似于人的长期记忆
            eg：U盘 磁盘 磁带 硬盘 固态
4.输出设备
        eg：显示屏 打印机 音响
5.输入设备
        eg：鼠标 键盘 触摸屏
    

计算机三大核心硬件

1.CPU
        计算机中真正干活的人（程序运行起来必须要有CPU参与）
2.内存
        存取数据的速度极快，主要与CPU配合使用
3.硬盘
		能够长久保存数据

"""

1.我想打开一个软件

​ 下载该软件>>>:下到哪里去了？

​ 1.思考计算机能够存储数据的地方

​ 2.反向思考如果是内存，断电立刻丢失，不太可能

​ 3.我们下载软件其实都是下载到了计算机的硬盘中

2.双击LOL端游图标

​ 1.将硬盘中LOL程序代码读取到内存>>>:如果容量很大，那么等待时间越长

​ 2.CPU去内存中获取程序中的指令并执行

​ 3.软件开始运行，你可以使用了

"""

1.内存的容量一般比硬盘小的多得多

​ 硬件水平跟不上

​ 4GB 8GB 16GB 32GB 64GB 128GB 256GB

2.为什么不直接砍掉内存，让CPU跟硬件交互

​ CPU运行速度非常的快（1000）但是硬盘的运行速度非常的慢（1）

​ 内存的速度比硬盘快很多，可以跟CPU搭配干活，提升CPU运行效率

3.只要是运行的数据，产生的数据第一时间肯定在内存

​ 以前的文本编辑器使用过程中如果突然断电数据会立刻丢失（因为没手动保存且没自动保存）

​ 现在的文本编辑器不会出现这种情况的原因是内部自动执行保存操作

​ 保存>>>：将内存中的数据刷到硬盘（永久保存）

​ 扩展：自动保存有两种方式

​ 方式1.实时监测文档变化，一旦有变化就保存

​ 方式2.循环定时任务（例如五分钟），每隔一段时间保存一次

操作系统

"""
控制，协调，管理计算机的各个硬件的工作
"""
例如：程序员ABC都需要开发一个播放视频的软件
		程序员A开发a软件
    		得先编写操作计算机各个硬件的代码
        	再编写a软件的核心功能
        程序员B开发b软件
        	的先编写操作计算机各个硬件的代码
            再编写b软件的核心功能
        程序员C开发c软件
        	的先编写操作计算机各个硬件的代码
            再编写c软件的核心功能
由于计算机各个硬件几乎一致，所以操作计算机各个硬件的代码也几乎相同
为了避免重复造轮子，有个人站出来说这个活他干
		微软>>>:windows
   
我们现在使用的所有程序都必须依赖于操作系统之上才可以运行
		所以在拿到一台计算机后第一件事就是安装操作系统

PC端常见操作系统
		windows，macOS，linux
移动端常见操作系统
		安卓，IOS，鸿蒙
    

编程与编程语言

1.什么是编程语言？
		1.1.什么是语言
    		中文，英文，日文...
        	人与人之间沟通交流的媒介
        1.2.什么是编程语言
        人与计算机之间沟通交流的媒介
2.什么是编程？（*）
		程序员将自己的思维逻辑和想法用计算机能够读懂的语言写下来的过程
    	编程的结果是产生一堆文件
ps：学习编程真的不难，就相当于在学习一门全新的语言
		我们在学习新的语言的时候之所以不难灵活掌握只有一个原因>>>:练得少了

编程语言的发展史

"""
课外了解：计算机的发展史
"""
1.机器语言
		程序员是直接使用二进制与计算机沟通交流
    		优势：计算机能够直接读懂，执行效率高
        	劣势：学习难度太大，开发效率低，门槛太高
2.汇编语言
		用一些英语字母来表示一串二进制数
    	优势：学习难度有所降低，开发效率有所提高
        劣势：门槛还是太高
3.高级语言
		用人类能读懂的字符与计算机沟通交流
    	优势：学习难度低，开发效率高，门槛低
        劣势：执行速度没有上边两个语言快
常见高级语言：C++，java，PHP，python，golang
		类虽然多但万变不离其宗，低层原理几乎一致
    掌握了一门学习其他会非常的快
    

编程语言的分类

高级语言都需要经过翻译之后才能被计算机识别并执行
1.编译型语言					C++
		类似于谷歌翻译（一次性翻译）翻译之后可以被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，你们需要反复编译
2.解释型语言		python
		类似于同声传译（说一句翻译一句）
    	优势：有bug和没bug执行效率几乎一样
        劣势：速度没有编译型语言快
"""
要想让计算机能够识别并运行高级语言需要对应类型的翻译官
"""

python解释器

1.python发展方向

​ web方向，自动化运维，自动化测试，自动化办公，网络爬虫，金融量化，人工智能，机器学习，数据分析，

​ 截止目前为止没有任何一门编程语言能像python一样多点开花

2.python解释器

​ 1.历史

​ Python 由 Guido Van Rossum （荷兰人吉多·范罗苏姆）于1989年开发推出。

​ Python的创始人为荷兰人吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC 语言的一种继承。

之所以选中Python（大蟒蛇的意思）作为该编程语言的名字，是取自英国20世纪70年代首播的电视喜剧《蒙提.派森的飞行马戏团》（Monty Python's Flying Circus）。

​ Python的历史：开发与发展

当我们谈论Python的历史时，我们不能错过ABC编程语言，因为ABCs的影响导致了Python编程语言的设计和开发。

ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido本人看来，ABC 这种语言非常优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。但是ABC语言并没有成功，究其原因，Guido 认为是其非开放造成的。Guido 决心在Python 中避免这一错误。同时，他还想实现在ABC 中闪现过但未曾实现的东西。

就这样，Python在Guido手中诞生了。可以说，Python是从ABC发展起来，主要受到了Modula-3（另一种相当优美且强大的语言，为小型团体所设计的）的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。

Python 已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。自从2004年以后，python的使用率呈线性增长。Python 2于2000年10月16日发布，稳定版本是Python 2.7。Python 3于2008年12月3日发布，不完全兼容Python 2。 2011年1月，它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。

由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程。例如卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用Python语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口，例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK。而Python专用的科学计算扩展库就更多了。

2.版本

​ 版本其实就是更新迭代的记录

​ python1.X：初期版本，几乎不用

​ python2.X：python2.7（2020年不再维护更新）

​ python3.X：py3.6，py3.8，py3.10+

​ ps：我们学习python语法对版本的区别差异不大

​ python2.7 python3.6 python3.8

3.下载7

​ 官网：https://www.python.org/downloads/windows/

ps：苹果电脑自带python2.7

4.安装

​ 自定义安装 路径尽量简单一些

5.使用

​ 1.windows+r

​ 2.cmd+回车

​ 3.切换盘符D：

​ 4.切换目录 cd python38

​ 5.运行解释器 python

​ 6.退出解释器 exit（）

​ 7.退到上一层目录 cd..

"""

IT领域只要这个软件能够正常运行，计算使用的是十几二十年前的版本 也不需要更新

“”“

ps：在逛官网的时候全是英文看不懂可以下载有道词典（实时翻译)

环境变量

我们在cmd窗口内查找资源的时候

​		1.先在当前路径查找（在家里找）

​		2.如果没有 则去系统变量中查找（派出所）

​		3.还没有，大概率就会报错

修改环境变量之后需要使用新的cmd窗口

ps:环境变量需要在电脑高级设置内设置

多版本共存
		拷贝解释器中的python.exe文件，取一个方便查找的名字

写代码的三种常见方式
1.cmd直接编写运行
		适用于较短 临时执行的代码
    	ps：存储在内存之中，会被删除
2.解释器命令运行
		在文本文件txt内编写，用解释器代码运行，可以长久保存，但是不方便
3.利用IDE工具编写并运行
		IDE开发者工具：自动提示 携带各种功能插件 编写代码效率更高更快
    	1.sublime
        	对小白不友好
        2.vscode
        	对小白不友好
        3.pycharm
        	功能强大 对小白友好