Python：背景知识及环境安装

一、计算机的基础概念

1.1 什么是计算机？

最早我们有计算器，但是他只能完成算数运算的功能

而计算机能完成的工作有：

（1）算术运算

（2）逻辑判断

（3）数据存储

（4）网络通信

……更多复杂的任务

1.2 计算机的组成

一台计算机应该由以下组件组成

1、CPU（中央处理器，大脑）——>算数运算,逻辑判断

CPU内部结构非常复杂，称得上是人类当前科技的巅峰之作（可以和氢弹相提并论）

尤其是国外设计水平更高，常见的有Intel、AMD、高通

2、存储器（内存和外存）——>存储数据

3、输入设备（键盘、鼠标、麦克风）和输出设备（显示器、音箱、耳机、打印机）——>用户和计算机交互

1.3 冯诺依曼体系结构

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.

冯诺依曼体系结构奠定了现代计算机的基调。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.

1.4 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

软件并不是凭空出现的，也是需要被“开发”和“设计”出来的，而这个制作软件的过程，就被称为“软件开发”，或者也可以叫做“编程”。

编程再进一步展开讲，就是通过某种方式，由人来告诉计算机接下来要干什么任务，而这种方式其实就是我们编程中常用的工具——编程语言（而Python也是其中的一员！）！

1.5 编程语言有哪些？

编程语言大体可以分成三个大类

1、机器语言——>只有计算机才能识别的二进制序列（通过充放电来表示0 1）

2、汇编语言——>和机器语言一一对应（助记符），用一些单词来表示特定的二进制序列

3、高级语言——>做了更高层次的抽象从而方便我们的使用，并且减少了学习成本

程序员主要使用的都是高级语言

二、Python的背景知识

2.1 Python的发明

吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum) 是一个荷兰程序员(人称龟叔, 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. Python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. ）.

2.2 Python的作用

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

2.3 Python的优缺点

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.

缺点:

执行效率比较弱.

对于多核心并发程序支持偏弱.（进程被分解成多个子任务由多个CPU去共同执行）

动态类型系统对于大型项目不太友好.（因为一个类型可能在运行的时候变换类型所以不适合多人合作）

2.4 Python的前景

前景：

（1）好不好找工作

（2）薪资水平怎么样

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. 不过整体的薪资竞争力还可以！

Python在实际开发环境中，更多地是扮演着辅助的角色！！

三、搭建Python环境

1、找到官方网站

在搜索引擎中搜索 python 关键字, 带有 "官网" logo 的结果即为 Python 官方网站(注意不要点到带有 "广告字样" 的结果).

2、找到下载页面

选择 "Download for Windows"

下载完成后, 会得到一个 exe 的安装程序.

3、双击安装包

双击安装包, 安装 Python

注意:

(1) 最好勾选下 "Add Python 3.10 to PATH" 这个选项.

(2) 要记得 Python 的安装目录(后面可能会用到).

4、运行 hello world

打开 Python 的安装目录看看,

其中最关键的就是这个 python.exe . 后续运行 Python 程序, 全靠这个 python.exe

如果直接双击这个 python.exe , 就会打开 Python 的交互式解释器(控制台程序). 在这个交互式解释器中, 就可以输入 Python 代码了.

直接输入 print('hello') 这句代码, 按下 enter 键, 则打印出了 hello 这样的结果.

但是这个只适合运行一些测试性、简单的代码，没有什么代码高亮、代码补齐的功能，所以我们需要使用开发工具PyCharm

四、安装 PyCharm

目前业界常用的 Python 开发工具, 主要有下列选项:

其中最主流的开发工具就是 PyCharm 和 VS Code 了

1、找到官方网站

注意: 这个搜索结果中没有标识出 "官网", 但是大家要认准 jetbrains.com 这个域名.

PS: JetBrains 是捷克的一家互联网公司. 主要的业务就是开发编程工具. 像 Java 的 IDEA, C++ 的 CLion, Python 的 PyCharm, Go 的 GoLand 等等都是出于 JetBrains 之手. 这些工具功能都非常强大, 深受广大程序猿的喜爱. 因此网友们也亲切的称呼这些开发工具为 "JB 全家桶".

2、找到下载页面

PS: PyCharm 有三个版本.

专业版 (Professional Edition)

社区版 (Community Edition)

教育版 (Educational Edition)

学生一般使用的是社区版.

专业版相比于社区版, 功能要更丰富一些, 但是专业版收费, 社区版免费(显然要白嫖).

教育版功能和专业版相同, 但是需要凭 edu 邮箱去 JB 官网申请