【Python】认识 Python

一、计算机基础概念

1、什么是计算机

很多老一辈的人，管下面这个叫做计算机。然而，它只是 “计算器”，和计算机是有很大区别的。

现在我们所说的计算机，不光能进行算术运算，还能进行逻辑判断、数据存储、网络通信等等功能，以至于可以自动的完成非常复杂的工作。以下这些都可以称为 “计算机”：

总的来说， 一台计算机 主要由以下这几个重要的组件构成：

• CPU - 中央处理器，处理算术运算、逻辑运算等
• 存储器（内存，硬盘等存储数据）
• 输入设备（键盘，鼠标，麦克风等负责和用户进行交互）
• 输出设备（显示器，音响，耳机，打印机等负责和用户进行交互）

CPU 是目前人类科技的巅峰之作，科技含量能和 CPU 相提并论的，只有氢弹了。美国限制向中国出口 “芯片”，这里的芯片主要指的就是 CPU。目前国内虽然有自主研发 CPU 的能力，但是整体的水平相比于国际一线的 Intel，AMD 等厂商相比，还是有一定的差距的。

重要的硬件不是还有显卡吗？但是太贵了。

内存与外存（硬盘等）的区别：

1. 内存的存储空间较小，外存的存储空间较大。
2. 内存的访问速度快，外存的访问速度慢。
3. 内存比外存成本更高。
4. 内存上的数据容易丢失（断电，数据就没了），外存上的数据能够持久化存储（相对于内存来说可以存的更长久，一般机械硬盘存储数据的时间是几年到十几年）（断电数据也在）。

有的设备既是输入设备，又是输出设备，比如触摸屏、网卡等。

• 显卡并没有被归纳到上面，其实显卡（GPU）是和 CPU 类似的计算芯片，CPU 是 “通用计算芯片”，可以处理各种场景下的各种问题（类比大学毕业生）。而 GPU 是 “专用计算芯片”，特别擅长处理浮点数运算（类比计算机专业学生）。

以上的组成结构称为 “冯诺依曼体系结构”，冯诺依曼可以称为计算机的祖师爷。

冯诺依曼除了是计算机祖师爷之外，还是一位数学家、物理学家、化学家、“博弈论” 的创始人，参与过曼哈顿计划（担任原子弹制造顾问）。据传闻，冯诺依曼大佬六岁心算八位数除法，八岁掌握微积分，十岁通读了世界史，十七岁发表了第一篇数学方面的论文。

计算机的祖师爷除了冯诺依曼之外，还有一位图灵大佬，也在二战中发挥了至关重要的作用。

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2、什么是编程

计算机需要硬件赋予之躯体，也需要软件赋予之灵魂。

“软件”（或者叫做程序），指挥了计算机要按照什么样的规则来执行任务。

软件不是凭空出现的，是要被 “开发” / “设计” 出来的。制作软件就是在明确这个软件要完成什么样的任务，这个过程就称为 “编程”，或者也可以叫做 “软件开发”。

例如，妈妈让我去买两个面包，如果遇到卖西瓜的就买一个（这句话很明显存在歧义，计算机会直接 “摆烂”）。那么这个交代任务的过程就是 “编程”，只不过执行这个程序的是我，不是计算机。再进一步展开来说，就是由人来告诉计算机，接下来要做什么任务。

换个角度看，人脑也能算术运算，能逻辑判断，能数据存储，能输入输出.....，也可以视为是一个广义的计算机。

编程本身并不是一件很容易的事情，它是一件比较严谨、复杂的事情，因此就衍生出了一个专门负责编程的职业，也就是程序员。程序员进行编程的过程中，需要使用一个专门的方式和计算机沟通，就是 “编程语言”。使用编程语言编写软件的具体过程就称为 “软件开发”，俗称 “敲代码”。

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3、编程语言

编程语言大体可以分成三个大类：

1. 机器语言
2. 汇编语言
3. 高级语言

其中机器语言和汇编语言都是更贴近计算机的，人类理解起来并不容易。因此目前程序员使用的编程语言主要是高级语言。

高级语言的种类有很多很多，以下列出的都是实际开发中常用的编程语言：

可以看到，Python 在这个走势中是名列前茅的。

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二、Python 背景知识

1、Python 是如何来的

吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）是一个荷兰程序员（人称龟叔，因为他名字前三个字母是 Gui）。

龟叔在 1989 年圣诞节的时候（当时 33 岁），因为在家里待着无聊，为了打发时间，开始了 Python 的开发。第一个正式版本发布于 1991 年，1991 年是一个神奇的年份。Python、万维网、Linux、Vim、Qt、第一台笔记本电脑，都诞生于 1991 年。

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2、Python 能干什么

经历了多年的发展，Python 目前是一个应用场景非常广泛的编程语言。

• 科学计算&数据分析
• Web 开发（搭建网站）
• 自动化运维
• 人工智能
• 爬虫程序
• 自动化测试

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三、Python 的优缺点

1、优点

• 语法言简意赅，容易上手。
• 功能强大，用途广泛。
• 生态丰富，具有海量的成熟第三方库。
• 方便调用 C/C++ 编写的代码进行高性能/系统级操作。

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2、缺点

• 执行效率比较弱。
• 对于多核心并发程序支持偏弱。
• 动态类型系统对于大型项目不太友好。

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四、Python 的前景

虽然 Python 的应用场景很多，但是纯粹使用 Python 的岗位是比较少见的。

以知名互联网招聘网站拉钩网为例，设置工作地点为北京，工作年限为 3 年以下。

• 搜索 Python 关键字得到的岗位个数为 500+ 个。
• 搜索 C 关键字得到的岗位个数为 83 个。
• 搜索 C++ 关键字得到的岗位个数为 77 个。
• 搜索 Java 关键字得到的岗位个数为 158 个。

上述数据只是简单采样，并不能精确反应岗位的整体情况。

更常见到的情况是，把 Python 作为一个辅助性质的语言。

在工作中，Python 更像是一个工具，需要用到的时候随手拿起来就用，能够方便的解决不少问题。Python 和其他的编程语言本质上并没有啥区别，并不存在某个场景是 “非得 Python 才能做，而其他语言做不了” 这样的情况。编程语言只是工具，作为一名程序员，要做到十八般兵器都能样样精通。