第一章 用编程改变世界

1.1 从计算机到编程

冯·诺伊曼体系


冯·诺伊曼体系

冯·诺伊曼体系

用二进制运算的计算机包括控制器、存储器、运算器、输入设备、输出设备五个部分。

1.控制器

计算机总指挥,管理其他部分的工作,决定执行指令顺序,控制不同部件的数据交流。

2.运算器

在计算机中进行除了 +  –  x  \div 的算数运算外,还进行与、或、非的逻辑运算。

以上1和2,构成了计算机的中央处理器(CPU)。

3.存储器

用于存储信息的部件,记录数据以及计算机的执行程序。

4.输入设备

外界向计算机输入信息的设备。如键盘、摄像头、鼠标。

5.输出设备

计算机向外界输出信息的设备。如打印机、音响、投影仪。

以上是计算机的硬件主要部分。计算机用户一般更多的是与计算机软件打交道,这一点就是通过操作系统来完成。

6.操作系统

操作系统是一套计算机上的软件。编程时往往需要与系统硬件打交道,就是通过操作系统来完成的。操作系统规定了一套系统调用(System call)来让计算机执行相应的操作。  

看过刀剑神域的同学可能知道在那个世界里面若想对该世界的物质进行元素转化,可以使用一套System call的咒语。

System call就相当于一套咒语,念出相应的咒语,可以让计算机做出相应的执行。

咒语里面还包含如 生命恢复、元素转化、生成形态等方法,相当于函数。

通过系统调用组合特定的函数,就可以编出神奇的程序了。


刀剑神域中的几个system call咒语

硬件、操作系统和程序的关系

1.2 编程用来干嘛?

通过编程,你可以发挥出计算机的所有能力,提供了施展发挥创造力的大空间。

也就是说,只要你想象力足够,且计算机可以做到,那么你就能利用编程做出很多不可思议的东西。比如,游戏开挂、计算机自动抢票、操控车辆、计算机画画……

封装(Packing)

就是程序中多次重复的语句打包成一个模块,每次需要的时候直接调用模块即可。比如,你想吃”鱼香肉丝”,你就不必去思考该放多少盐、多少肉了,由厨师自动帮你做好。”鱼香肉丝”就相当于模块,直接通过该名字调用模块即可。

编程范式(Programming Paradigm)

是编程风格。如C语言的面向过程,Java的面向对象,Lisp的面向函数。

程序员是和画家一样的创作者。                            ——《黑客与画家》

1.3 为什么学Python

1. Python的语法更容易读懂

2. Python的函数库丰富,可扩展性强,可以引入其他语言的函数库。

3. Python容易使用,容易上手。

1.4 HelloWorld

1.安装Python:下载Anaconda,使用Spyder。链接如下https://www.jianshu.com/p/742dc4d8f4c5

安装好Python后,在Spyder里面自带的函数库可以不够全面,那就需要引入第三方库。

2.有三种方法:pip工具安装、自定义安装、文件安装。(此处只介绍pip安装)

(1)打开dos窗口,输入pip -h,就会显示出pip常用的命令。


pip -h

pip有 install(安装)、download(下载)、uninstall(卸载)、list(列表)、show(查看)、search(查找)等命令。

(2)安装第三方库,可以直接用pip install 函数库名

如,安装numpy函数库,打开dos窗口输入 pip install numpy


pip install 函数库名

这里的意思是已经安装过了  

注意:使用pip安装工具时,一定要保持联网状态。

3. 介绍完安装和第三方库的引入后,就可以开始第一个编程了 ——HelloWorld

1)打开Anaconda下的Spyder,在临时控制台输入,按回车后确认


利用print()函数输出HelloWorld

输出结果

2)还可以将程序语句写在.py文件中,在执行文件,也是同样的效果。

在程序文件里还可以加入注释(Comment),使代码更具有可读性。


.py文件及注释

这就是第一个程序HelloWorld的演示,本章也到此结束。

https://www.jianshu.com/p/1cee59580d65

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