# day01 计算机基础和环境搭建

课程目标:让大家了解计算机基础知识并完成Python的环境搭建。

课程概要:

  • 计算机基础
  • 编程的本质
  • Python的介绍
  • Python环境的搭建

# 1.计算机基础

# 1.1 基本概念

  • 计算机的组成

    计算机是由多个硬件组合而成,常见的硬件有:CPU、硬盘、内存、网卡、显示器、机箱、电源....
    
    注意事项:机械将零件组合在一起,他们之间是无法进行协作。
    
  • 操作系统

    用于协调计算机的各个硬件,让硬件之间进行协同工作,以完成某个目标。
    常见的操作系统分类:
    - windows,优点:生态牛逼、工具多;缺点:略慢、收费。【个人】
    	- xp
    	- win7
    	- win10
    	...
    - linux,优点:资源占用少、免费(很多公司的服务器上安装Linux);缺点:工具少、告别游戏。【企业的服务器】
    	- centos
    	- ubuntu
    	- redhat
    	...
    - mac,优点:生态还行、工具差不多都有、用户体验和交互; 缺点:不能玩游戏
    
  • 软件(应用程序)

    在安装上操作系统之后,我们会在自己电脑上安装一些常用的软件,例如:QQ、杀毒、微信...
    
    问题来了:这些软件是由谁开发的?是由各大公司的程序员开发的。
    
    以后的你肯定是写`软件`,可以把软件理解成为一大堆的代码(一篇文章)。
    

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# 1.2 编程语言

软件,是由程序员使用 编程语言 开发出来的一大堆代码的集合。全球的编程语言有2500+多种,常见的编程语言:Java、C#、Python、PHP、C...

作文,是由小学生使用 汉语/英语/法语/日语... 写出来一大堆的文字的集合。

本质上学习编程语言就是学习他的语法,根据语法再去编写相应的软件中的功能。

  • Python语言中输出的语法规则

    print("我是Alex的二大爷")
    
  • Golang语言中的输出的语法规则

    fmt.Println("我是Alex二大爷")
    

# 1.3 编译器/解释器

编译器/解释器,就是一个翻译官,将代码翻译成计算机能够识别的命令。


A使用Python开发了一个软件 1000              B使用Golang开发了一个软件 2000

       Python解释器                        Golang编译器

                    操    作    系    统

               CPU    硬盘    网卡    内存    电源 .....
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为什么有的叫解释器?有的叫编译器?

  • 解释器,实时翻译。拿到1000行代码之后,解释一句交给操作系统一句。
  • 编译器,全文翻译。拿到2000行代码之后会将他编译成一个临时文件(计算机能够识别命令),再把文件交给操作系统去读取。

Python、PHP、JavaScript、Ruby...一般称为解释型语言。

C、C++、Go、Java...一般称为编译型语言。

# 2.学习编程的本质

学编程本质上就是三件事:

  • 选择一门编程语言,在自己的电脑上安装此编程语言相关的 编译器/解释器。
  • 学习编程语言的语法规则,根据语法规则 + 业务背景 设计并开发你的软件(代码集合)。
  • 使用 编译器/解释器 去运行自己写的代码。

# 3.Python的介绍

# 3.1 语言的分类

  • 翻译的维度

    • 解释型语言,Python、Ruby....
    • 编译型语言,C、C++、Golang
  • 高低的维度

    • 低级编程语言,写出来的代码直接可以被计算机识别。

      机器语言,101 001 00001 00010 001000100010001,机器码,交给计算机去执行。
      汇编语言,MOV INC ... ,指令,交给计算机去执行。
      
    • 高级编程语言,写出来的代码无法直接被计算机识别,但可以通过某中方式将其转换为计算机可以识别的语言。

      C、C++、Java、Python、Ruby...,这类编程语言在编写代码时几乎是写英语作文。
      交由相关编译器或解释器翻译成机器码,然后再交给计算机去执行。
      

注意:现在基本上都使用高级编程语言。

# 3.2 Python

Python的创始人为吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)。1989年的圣诞节期间,Guido开始写Python语言的编译器。Python这个名字,来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言,能符合他的理想:创造一种C和shell之间,功能全面,易学易用,可拓展的语言。

全球众多编程语言,为何Python可以脱颖而出成为业界炙手可热的编程语言?目前位居TIOBE排行榜第三名并且一直呈上升趋势。

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Python如此火爆的原因如下:

  • 语法简洁 & 适合小白学习,相比较于其他编程语言Python的学习成本非常低,甚至可以让其他行业的人快速掌握编程技能,通过编程提供工作效率,例如:Excel自动化办公、文件和文件夹的处理等。
  • 类库强大,Python自诞生之初就任其自然生长,经过多年的发展,造就其在很多领域都是积累了很多方便的类库,自然也成为了运维自动化、数据分析、机器学习首选编程语言。
  • 开发效率极高,结合Python语法精炼和类库齐全的特点,所以在使用Python进行开发时可以用更少的代码完成更多的功能,大大提升开发效率。例如:Python10行代码实现的功能,用其他语言可能需要100+行才能完成。

# 3.3 Python的解释器种类(了解)

想要学一门编程语言:安装Python解释器、学习python语法并编写代码、使用Python解释器去执行编写好的代码。

Python在全球非常的火,很多公司都会想要来层热度。

由于Python太火了,所有就有很多的公司都开发了Python解释器(用来翻译python代码成为计算机能够识别的命令)。

  • CPython【主流】,底层是由C语言开发出来的Python解释器。
  • Jython,是由Java语言开发出来的Python解释器,方便与让Python和Java代码做集成。
  • IronPython,是基于C#语言开发出来的Python解释器,方便与让Python和C#代码做集成。
  • RubyPython,...
  • PyPy,是对CPython的优化,他的执行效率提高了。引入编译器的功能,本质上将Python代码进行编译,再去执行编译后的代码。
  • ...

注意:常说的Python解释器默认指的就是CPython解释器。

# 3.4 CPython解释器的版本

CPython的解释器主要有两大版本:

  • 2.x,目前最新的Python2.7.18。(2020后不再维护)

    Being the last of the 2.x series, 2.7 received bugfix support until 2020. Support officially stopped January 1 2020, and 2.7.18 code freeze occurred on January 1 2020, but the final release occurred after that date.
    
  • 3.x,目前最新的3.9.0版本(授课)。

# 4.环境搭建

  • Python解释器,将程序员编写的python代码翻译成计算机能够识别的指令。
    • 主流CPython
    • 3.9.0版本
  • 学习编程本质上的3件事
    • 安装 CPython 3.9.0版本解释器
    • 学习Python语法并写代码
    • 解释器去运行代码

# 4.1 安装Python解释器

# 4.1.1 mac系统

  • 去Python官网下载Python解释器(3.9.0版本)

    https://www.python.org/
    
  • 安装

    默认Python解释器安装目录: /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9
    
    有bin目录下有一个 python3.9 文件,他就是Python解释器的启动文件。
    解释器路径:/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3.9 
    
  • 写一个简单的Python代码并且让解释器去运行。

    name = input("请输入用户名:")
    print("欢迎使用NB系统:",name)
    

    将文件保存在:文稿/hello.py【/Users/wupeiqi/Documents/hello.py】

    接下来要让解释器去运行代码文件:

    - 打开终端
    - 在终端输入:解释器 代码文件
      /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3.9 /Users/wupeiqi/Documents/hello.py
    
  • 【补充】系统环境变量

    - 假设你有30个Python文件要运行
       /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3.9 /Users/wupeiqi/Documents/hello1.py
       ...
       /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3.9 /Users/wupeiqi/Documents/hello30.py
    
    - Python解释器的路径每次不用再写这么长。
        - 将  /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin 添加到系统的环境变量中。
        - 以后再使用Python解释器去运行python代码时,就可以这样:
        	 python3.9 /Users/wupeiqi/Documents/hello1.py
        	 ...
        	 python3.9 /Users/wupeiqi/Documents/hello2.py
    
    - 如何将 /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin 添加到系统的环境变量中 ?
    	- 默认你不用添加,默认Python解释器在安装的过程中已经帮你添加了。
    	- 自己手动想添加:
    		 - 打开用户目录的下的  .bash_profile 文件(.zprofile)
    		 - 在文件中写如下内容
    
    # Setting PATH for Python 3.9
    # The original version is saved in .zprofile.pysave
    PATH="/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin:${PATH}"
    export PATH
    

# 4.1.2 windows系统

  • Python官网下载Python解释器

    https://www.python.org/downloads/release/python-390/
    
  • 在自己电脑上进行安装

    python解释器安装目录:C:\Python39
    python解释器的路径:C:\Python39\python.exe
    
  • 编写一个Python代码并交给Python解释器去运行

    name = input("请输入用户名")
    print("欢迎使用NB系统",name)
    

    并将文件保存在:Y:\hello.py

    怎么让解释器去运行写好的代码文件呢?

    - 打开终端
    - 在终端输入:解释器路径 代码路径
    
  • 优化配置(让以后操作Python解释器去运行代码时候更加方便)

    - 写了30个Python代码,想要使用解释器去运行。
        C:\Python39\python.exe Y:\hello1.py
        C:\Python39\python.exe Y:\hello2.py
        ...
        C:\Python39\python.exe Y:\hello10.py
    
    - 然你以后可以方便的去运行代码,不用再写Python解释器所在的路径。   
        只要你将 C:\Python39 路径添加到系统的环境变量中。以后你在终端就可以:
            python.exe Y:\hello1.py
            
    - 如何将 C:\Python39 添加到环境变量呢?【默认在解释器安装的时已自动添加到环境变量了】
    

# 4.2 安装Pycharm编辑器(mac)

帮助我们快速编写代码,用Pycharm可以大大的提高咱们写代码的效率。 + 用解释器去运行代码。

print("asdfasdf")
  • 下载Pycharm

    https://www.jetbrains.com/pycharm/
    
  • 安装

  • 快速使用,写代码+运行代码

  • 破解Pycharm(专业版)

# 4.3 安装Pycharm编辑器(win)

  • 下载Pycharm

    https://www.jetbrains.com/pycharm/download/other.html
    
  • 安装

  • 快速使用:编写代码 + 运行代码

  • 破解Pycharm(专业版)

# 总结

  1. 了解硬件 & 操作系统 & 软件(应用系统)之间的关系。
  2. 了解常见的操作系统都有哪些。
  3. 了解编译器和解释器的区别和作用。
  4. 编程语言进行分类
  5. 了解Python解释器的种类
  6. 了解CPython解释器的版本
  7. 学会如何安装Python解释器。
  8. 了解什么环境变量的作用。
  9. 了解Python和Pycharm的区别。

# 作业

  1. 简述硬件 & 操作系统 & 软件(应用系统)之间的关系。
  2. 列举常见的操作系统都有哪些。
  3. 简述编译器和解释器的区别和作用。
  4. 编程语言进行分类
  5. Python解释器的种类有哪些?
  6. CPython解释器的版本有哪些?你现在用的是哪个版本?
  7. 系统环境变量的作用是什么?
  8. Python和Pycharm的区别是什么?
上次更新: 5/8/2021, 6:00:34 PM