【Python】第一彈---解鎖編程新世界：深入理解計算機基礎與Python入門指南

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💗系列專欄：?【C語言詳解】?【數據結構詳解】【C++詳解】【Linux系統編程】【MySQL】【Python】

1、計算機基礎概念

1.1、什么是計算機

1.2、什么是編程

1.3、編程語言有哪些

2、Python 背景知識

2.1、Python 是咋來的

2.2、Python 都能干啥

2.3、Python 的優缺點

?2.4、Python 的前景(錢景)咋樣

3、搭建 Python 環境

?3.1、安裝 Python

3.2、安裝 PyCharm

1、計算機基礎概念

1.1、什么是計算機

很多老一輩的人, 管下面這個叫做計算機. 然鵝, 它只是 "計算器", 和計算機是有很大區別的.

現在我們所說的計算機, 不光能進行算術運算, 還能進行邏輯判斷, 數據存儲, 網絡通信等等功能, 以至于可以自動的完成非常復雜的工作.

以下這些都可以稱為 "計算機" ：

總的來說, 一臺計算機, 主要由以下這幾個重要的組件構成

CPU
存儲器 (內存, 硬盤等)
輸入設備 (鍵盤, 鼠標等)
輸出設備 (顯示器, 音響等)?

PS: CPU 是目前人類科技的巔峰之作. 科技含量能和 CPU 相提并論的, 只有氫彈了.
美國限制向中國出口 "芯片", 這里的芯片主要指的就是 CPU. 目前國內雖然有自主研發 CPU 的能
力, 但是整體的水平, 相比于國際一線的 Intel, AMD 等廠商相比, 還是有一定的差距的.?

PSS: 有的同學可能說, 重要的硬件不是還有顯卡嘛? 都老貴了!
其實顯卡(GPU)是和 CPU 類似的計算芯片,

CPU 是 "通用計算芯片", 可以處理各種場景下的各種問題. 就像高校培養的學生. 可以在各個行業各個領域貢獻力量.
GPU 是 "專用計算芯片", 特別擅長處理浮點數運算. 就像比特培養的學生, 專注于互聯網軟件技術.

以上的組成結構, 稱為 "馮諾依曼體系結構" . 馮諾依曼大佬, 正是計算機的祖師爺.

PS: 馮諾依曼除了是計算機祖師爺之外, 還是一位數學家, 物理學家, 化學家, "博弈論" 的創始人, 參
與過曼哈頓計劃(擔任原子彈制造顧問).
據傳聞, 馮諾依曼大佬六歲心算八位數除法, 八歲掌握微積分, 十歲通讀了世界史, 十七歲發表了第
一篇數學方面的論文.
PSS: 計算機的祖師爺, 除了馮諾依曼之外, 還有一位圖靈大佬, 也在二戰中發揮了至關重要的作用.
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1.2、什么是編程

計算機需要硬件賦予之軀體, 也需要軟件賦予之靈魂.
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"軟件" (或者叫做程序), 指揮了計算機要按照什么樣的規則來執行任務.?

制作軟件, 就是在明確這個軟件要完成什么樣的任務, 這個過程就稱為 "編程" .?

例如: 我的女神給我說, 讓我去買三個包子, 如果遇到賣西瓜的就買一個.
這個交代任務的過程就是 "編程". 只不過執行這個程序的是我, 不是計算機.

PS: 換個角度看, 人腦也能算術運算, 能邏輯判斷, 能數據存儲, 能輸入輸出..... 也可以視為是一個廣
義的計算機.

編程本身, 并不是一件很容易的事情, 因此就衍生出了一個專門負責編程的職業, 也就是程序員.

程序員這個崗位香不香, 看看相親市場就知道.?

程序員進行編程的過程中, 需要使用一個專門的方式和計算機溝通, 就是 "編程語言" .
使用編程語言編寫軟件的具體過程, 就稱為 "軟件開發", 俗稱 "敲代碼".?

1.3、編程語言有哪些

編程語言大體可以分成三個大類

機器語言
匯編語言
高級語言

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其中機器語言和匯編語言都是更貼近計算機的, 人類理解起來并不容易.
因此目前程序員使用的編程語言主要是高級語言.
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高級語言的種類有很多很多. 以下列出的都是實際開發中常用的編程語言.

可以看到, Python 在這個走勢中是名列前茅的.?

2、Python 背景知識
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2.1、Python 是咋來的
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吉多·范羅蘇姆（Guido van Rossum) 是一個荷蘭程序員(人稱龜叔, 名字前三個字母是 Gui),龜叔在 1989 年圣誕節的時候(當時 33 歲), 因為在家里待著無聊, 為了打發時間, 開始了 Python 的開發.
第一個正式版本發布于 1991 年.

1991 年是一個神奇的年份.
Python, 萬維網, Linux, Vim, Qt, 第一臺筆記本電腦, 都誕生于 1991 年.?

2.2、Python 都能干啥

經歷了多年的發展, Python 目前是一個應用場景非常廣泛的編程語言.

科學計算&數據分析
Web 開發(搭建網站)
自動化運維
人工智能
爬蟲程序
自動化測試

2.3、Python 的優缺點

優點:

語法言簡意賅, 容易上手.
功能強大, 用途廣泛.
生態豐富, 具有海量的成熟第三方庫.
方便調用 C/C++ 編寫的代碼進行高性能/系統級操作.

缺點:

執行效率比較弱.
對于多核心并發程序支持偏弱.
動態類型系統對于大型項目不太友好.

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2.4、Python 的前景(錢景)咋樣

雖然 Python 的應用場景很多, 但是純粹使用 Python 的崗位是比較少見的.
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以知名互聯網招聘網站拉鉤網為例, 設置工作地點為北京, 工作年限為3年以下,

搜索 Python 關鍵字得到的崗位個數為 88 個.
搜索 C 關鍵字得到的崗位個數為 159 個.
搜索 Java 關鍵字得到的崗位個數為 297 個.

上述數據只是簡單采樣, 并不能精確反應崗位的整體情況.?

?更常見到的情況是, 把 Python 作為一個輔助性質的語言.

在工作中, Python 更像是一個工具, 需要用到的時候隨手拿起來就用, 能夠方便的解決不少問題.

這就像一局王者榮耀, 有人打的是 carry, 有人打的是輔助.?
PS: 網上很多信息把 Python 往往吹的天花亂墜, 但是在我看來, 是有些過火了.
Python 和其他的編程語言本質上并沒有啥區別. 并不存在某個場景是 "非得 Python 能做, 其他語言做不了" 這樣的情況.
編程語言只是工具, 作為一個程序猿, 要做到十八般兵器都能樣樣精通.

3、搭建 Python 環境

要想能夠進行 Python 開發, 就需要搭建好 Python 的環境.
需要安裝的環境主要是兩個部分:

運行環境: Python
開發環境: PyCharm

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3.1、安裝 Python

(1) 找到官方網站

在搜索引擎中搜索 python 關鍵字, 帶有 "官網" logo 的結果即為 Python 官方網站(注意不要點到帶有"廣告字樣" 的結果).
PS: 下載安裝軟件, 最靠譜的方法就是去官網上下載.
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(2) 找到下載頁面

選擇 "Download for Windows"?

注意: Python 的版本在持續迭代更新中. uu們看到的版本不一定和我這里完全一致, 但是基本不影響學習使用.

關于 Python 版本的補充

現在主流使用的 Python 版本是 Python 3 系列. 但是同學們以后在公司中, 接觸到一些比較老的項目, 可能還在使用 Python 2 .
3 系列和 2 系列之間的語法還是存在不小差別的. 咱們學習的內容主要是依據 Python 3 系列展開.

下載完成后, 會得到一個 exe 的安裝程序.?

?(3) 雙擊安裝包

雙擊安裝包, 安裝 Python.

注意:

最好勾選下 "Add Python 3.10 to PATH" 這個選項.
要記得 Python 的安裝目錄(后面可能會用到).

點擊 Install Now 之后, 稍等片刻, 就安裝完畢了.?

這個安裝過程非常簡單, 一般只要不報錯, 就算安裝成功.

(4) 運行 hello world?

其中最關鍵的就是這個 python.exe . 后續運行 Python 程序, 全靠這個 python.exe
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如果直接雙擊這個 python.exe , 就會打開 Python 的交互式解釋器(控制臺程序). 在這個交互式解釋器中, 就可以輸入 Python 代碼了.

直接輸入 print('hello') 這句代碼, 按下 enter 鍵, 則打印出了 hello 這樣的結果.?

注意: 代碼中的 ( ) 和 ' ' 都是英文, 不要寫中文標點符號!

編程語言中基本不會出現中文標點, 大家在寫代碼的時候一定要仔細注意.?

3.2、安裝 PyCharm

雖然通過交互式解釋器可以執行 Python 代碼了, 但是代碼寫起來并不方便. 就需要更專業的開發工具來編寫 Python 代碼.

目前業界常用的 Python 開發工具, 主要有下列選項:

其中最主流的開發工具就是 PyCharm 和 VS Code 了. 咱們以 PyCharm 為例進行演示.?

(1) 找到官方網站

注意: 這個搜索結果中沒有標識出 "官網", 但是大家要認準 jetbrains.com 這個域名.?

PS: JetBrains 是捷克的一家互聯網公司. 主要的業務就是開發編程工具. 像 Java 的 IDEA, C++ 的CLion, Python 的 PyCharm, Go 的 GoLand 等等都是出于 JetBrains 之手. 這些工具功能都非常強大, 深受廣大程序猿的喜愛. 因此網友們也親切的稱呼這些開發工具為 "JB 全家桶".

(2) 找到下載頁面?