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计算机基础与Python简介01

本章内容计算机基础概述程序设计语言Python概述Python开发环境的配置库的导入与安装

1.1计算机基础概述计算机的发展历程计算机的体系结构

自1946年第一台计算机诞生以来，计算机技术先后经历了几次重大技术变革，具有鲜明的时代性。根据计算机技术发展的时代性，将计算机的发展历程总结为4个阶段。1946-1981年，计算机系统结构阶段1982-2007年，网络与信息化阶段2008-2015年，复杂信息系统阶段2016年至今，全面数字化阶段1.1.1计算机发展历程

冯·诺依曼计算机体系结构将计算机分成五个组成部分：控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。控制器：用来管理和控制计算机指令的执行，使其按照预先设定的步骤完成一系列特定任务，是计算机的神经中枢。运算器：计算机中执行各种算术运算和逻辑运算的器件，能够暂时存放计算的中间结果。存储器：用来存放数据和程序的设备，又分为主存和辅存。输入设备：将程序需要的数据或信息输入计算机的设备，如键盘、鼠标、摄像头等。输出设备：接收计算机的运算结果，并以声音、图像、数字或字符等人们熟悉的形式表现出来的设备，如打印器、显示器和绘图仪等。在现代计算机中，控制器和运算器往往组合在一起做成一个硬件设备，就是大家熟知的中央处理器（CPU）。1.1.2计算机体系结构

1.2程序设计语言程序设计语言概述编译与解释

程序设计语言是书写计算机程序的语言，它由一组符号及一组语法规则构成，能够实现人与机器之间的交互，让机器按照人类设计好指令自动完成各种运算。按照编程语言的特性，将程序设计语言分为低级语言、非面向对象高级语言和面向对象高级语言三个阶段。低级语言阶段（1946-1953年）：低级语言主要是机器语言和汇编语言。非面向对象的高级语言（1954-1982年）：Fortran语言、Algol语言、Basic语言、Pascal语言、C语言等面向对象的高级语言（1983年至今）：C++语言、Java、C#、Python、Golang、Rust等1.2.1程序设计语言概述

因中央处理器只能理解和执行机器语言指令，用高级语言编写的程序（又称为源代码）必须翻译成机器语言（又称为目标代码）后执行。翻译方式有两种：编译和解释。编译是将高级语言编写的代码转换成独立机器语言代码的过程，转换后的机器语言程序可以随时执行，执行编译的计算机程序称为编译器。解释是将高级语言编写的源代码逐条转换成机器语言的同时立即运行该条指令，然后不断重复该过程执行程序中的所有指令。执行解释的计算机程序称为解释器。1.2.2编译和解释

解释和编译的区别在于编译是一次性地翻译，一旦程序被编译，不再需要编译程序或源代码。解释则在每次程序运行时都需要解释器和源代码。采用编译方式的优点是，对于相同的源代码，编译产生的目标代码执行速度比解释方式更快，并且目标代码不需要编译器就可以运行，在同类操作系统上使用灵活。而采用解释方式的优点是，因为解释执行需要保留源代码和解释器，程序纠错和维护更加方便，并且因为有解释器，源代码可以在任何操作系统上运行，程序的可移植性更好。1.2.2编译和解释

根据翻译方式的不用，高级语言按照执行方式可以分为两类：静态语言和脚本语言。静态语言采用编译方式执行，如C、C++和Java等脚本语言采用解释方式执行，如Python、JavaScript、PHP等无论哪种执行方式，用户的使用方式是一致的。1.2.2编译和解释

1.3Python概述Python的发展历程Python的特点Python的应用领域

Python语言是由荷兰人GuidovanRossum于1990年设计并实现的面向对象程序设计语言。1989年12月，Guido为了打发无趣的圣诞节决心开发一个新的脚本语言作为ABC语言的继承。之所以以Python命名，是因为他当时是英国喜剧团体“MontyPython”的粉丝。1991年，第一个Python公开发行版诞生。2000年，Python2.0发布。2008年Python3.0发布。截至2023年2月，必威体育精装版版本为3.11.2，于2023年2月8日发布。1.3.1Python的发展历程

Python是目前最流行且发展最为迅速的编程语言之一，之所以这么受欢迎，是因为Python具有很多优点。简单易学开源丰富的库可扩展性可移植性好虽然Python语言有很多优点，相比C、C++和Java等传统语言，Python运行速度稍慢是Python最大的不足。在某些领域，使用优化的第三方扩展库能大幅提升Python语句的执行速度。1.3.2Python的特点

Python语言的应用领域非常广泛，几乎所有的互联网企业都在使用Python提升运营效率。网络爬虫科学计算数据科学与数据分析人工