运算速度

计算机发展介绍 计算机硬件组成 计算机基本原理 计算机 计算机（computer）俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。 计算机发明者 约翰·冯·诺依曼 。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，已形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革，计算机已遍及一般学校、企事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。 发展历史 计算工具的演化经历了由简单到复杂、从低级到高级的不同阶段，例 ENIAC计算机 如从“结绳记事”中的绳结到算筹、算盘计算尺、机械计算机等。它们在不同的历史时期发挥了各自的历史作用，同时也启发了电子计算机的研制和设计思路。 1889年，美国科学家 赫尔曼·何乐礼 研制出以电力为基础的电动制表机，用以储存计算资料。 1930年，美国科学家 范内瓦·布什 造出世界上首台模拟电子计算机。 1946年2月14日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“ 电子数字积分计算机 ”（ENIAC Electronic

一、介绍 汇编语言是一种面向机器的低级程序设计语言 汇编语言以助记符形式表示每一条计算机指令 助记符是便于人们记忆、并能描述指令功能和指令操作数的符号 助记符一般就是表明指令功能的英语单词或其缩写 MOV AX , 30H ADD AX , 50H MOV [2100H] , BX HLT 汇编语言的主要特点： 汇编语言程序与处理器指令系统密切相关 程序员可直接、有效的控制硬件系统 形成的可执行文件运行速度快、占用主存容量少 汇编语言程序中可以出现不同进制的数，但一定要有标识字母加以区别 数据的组织形式：位(bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字(Dword) 无论是数据还是指令在计算机中都是以二进制形式存放的 无符号整数——所有有效位都当作数值处理，当然这样的数全部都是正数，故不保留符号位，常用于表示地址，或运算中表示计数值等 ASCII编码——在内存中使用一个字节(8位二进制数)存放一个字符(它的ASCII码)，最高位没用(写0).在通信过程中最高位有时用于奇偶校验 数码0~9：30H~39H 大写字母A~Z：41H~5AH 小写字母a~z：61H~7AH 空格：20H 带符号数的表示方法——采用补码表示法(补码存储、补码运算) 与、或、异或、非运算 二、计算机硬件相关知识 1、硬件 中央处理单元CPU 控制器、运算器、寄存器 存储器 主存储器：RAM和ROM

1、选择合适的算法和数据结构 选择一种合适的数据结构很重要，如果在一堆随机存放的数中使用了大量的插入和删除指令，那使用链表要快得多。数组与指针语句具有十分密切的关系，一般来说，指针比较灵活简洁，而数组则比较直观，容易理解。对于大部分的编译器，使用指针比使用数组生成的代码更短，执行效率更高。 在许多种情况下，可以用指针运算代替数组索引，这样做常常能产生又快又短的代码。与数组索引相比，指针一般能使代码速度更快，占用空间更少。使用多维数组时差异更明显。下面的代码作用是相同的，但是效率不一样。 数组索引 指针运算 For(;;){ p=array A=array[t++]; for(;;){ a=*(p++); 。。。。。。。。。 。。。。。。 } } 指针方法的优点是， array 的地址每次装入地址 p 后，在每次循环中只需对 p 增量操作。在数组索引方法中，每次循环中都必须根据 t 值求数组下标的复杂运算。 2、使用尽量小的数据类型 能够使用字符型 (char) 定义的变量，就不要使用整型 (int) 变量来定义；能够使用整型变量定义的变量就不要用长整型 (long int) ，能不使用浮点型 (float) 变量就不要使用浮点型变量。当然，在定义变量后不要超过变量的作用范围，如果超过变量的范围赋值， C 编译器并不报错，但程序运行结果却错了，而且这样的错误很难发现。 在

在性能优化方面永远注意80-20原则，即20%的程序消耗了80%的运行时间，因而我们要改进效率，最主要是考虑改进那20%的代码。不要优化程序中开销不大的那80%，这是劳而无功的。 第一招：以空间换时间 　　计算机程序中最大的矛盾是空间和时间的矛盾，那么，从这个角度出发逆向思维来考虑程序的效率问题，我们就有了解决问题的第1招--以空间换时间。比如说字符串的赋值： 方法A：通常的办法 #define LEN 32 char string1 [LEN]; memset (string1,0,LEN); strcpy (string1,"This is a example!!"）; 方法B： const char string2[LEN] ="This is a example!"; char * cp; cp = string2 使用的时候可以直接用指针来操作。 从上面的例子可以看出，A和B的效率是不能比的。在同样的存储空间下，B直接使用指针就可以操作了，而A需要调用两个字符函数才能完成。B的缺点在于灵活 性没有A好。在需要频繁更改一个字符串内容的时候，A具有更好的灵活性；如果采用方法B，则需要预存许多字符串，虽然占用了大量的内存，但是获得了程序执 行的高效率。 如果系统的实时性要求很高，内存还有一些，那我推荐你使用该招数。 第二招： 使用宏而不是函数。 　　这也是第一招的变招

　　本篇文章要分享的是基于MATLAB的腐蚀膨胀算法实现，腐蚀膨胀是形态学图像处理的基础，腐蚀在二值图像的基础上做“收缩”或“细化”操作，膨胀在二值图像的基础上做“加长”或“变粗”的操作。 　　什么是二值图像呢？把一幅图片看做成一个二维的数组，那么二值图像是一个只有0和1的逻辑数组，我们前面Sobel边缘检测后的图像输出边缘效果，设置个阈值，大于阈值输出为1，小于阈值输出为0，最后输出就是一幅二维图像了。 腐蚀 　　腐蚀是一种消除边界点，使边界向内部收缩的过程。可以用来消除小且无意义的物体。用3X3的结构元素，扫描图像的每一个像素，用结构元素与其覆盖的二值图像做“与”操作，如果都为1，结果图像的该像素为1。否则为0。结果会使二值图像小一圈。 　　有一个形象的比喻来可以说明该运算，用0表示蛀虫，1表示大米。蛀虫腐蚀大米的过程便是腐蚀运算， 腐蚀 　　如图所示，对于一个像素矩阵而言，只要有蛀虫（0）的存在，大米（1）就会被腐蚀掉了，即使只存在一个蛀虫（0），但是还是会被蛀虫腐蚀完毕，最后一幅图上面由于没有蛀虫（0）所以大米完好无损。 关于算法的实现，可以用下式子来表示，即3x3像素的运算： P = P11 & P12 & P13 & P21 & P22 & P23 & P31 & P32 & P33 在FPGA中，为了通过面积去换速度，我们将上式改变如下：　　　　　　　　　　　　　　　

一、CPU的组成 　　CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部分组成。 　　 二、CPU的功能 　1、程序控制。 　　　　CPU通过执行指令来控制程序的执行顺序，这是CPU的重要功能。 2、操作控制。 　　　　一条指令功能的实现需要若干操作信号配合来完成，CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往不同的部件，控制相应的部件按指令的功能要求进行操作。 3、时间控制。 　　　　CPU对各种操作进行时间上的控制，即指令执行过程中操作信号的出现时间、持续时间及出现的时序都需要进行严格控制。 4、数据处理。 　　　　CPU通过对数据进行算术运算及逻辑运算等方式进行加工处理，数据加工处理的结果被人们所利用。所以，对数据的加工处理也是CPU最根本的任务。 三、运算器 　　1、运算器主要功能： 　　　　(1)执行所有的算术运算，如加、减、乘、除等基本运算及附加运算。 　　　　(2)执行所有的逻辑运算并进行逻辑测试，如与、或、非、零值测试或两个值的比较等。 　　2、各组成单元 　　　　(1)算术逻辑单元。 ALU是运算器的重要组成部件，负责处理数据，实现对数据的算术运算和逻辑运算。 　　　 (2)累加寄存器(AC)。 AC通常简称为累加器，它是一个通用寄存器，其功能是当运算器的算术逻辑单元执行算术或逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。 　　　(3)数据缓冲寄存器(DR)

3 月，跳不动了？>>> 在计算机产业中苹果的Mac系列成为人们的首选,Mac计算机的强大功能更人们带来生活,办公等事物上带来便捷,在苹果Mac系列中却还有许多我们不知道的强大功能！其中包括 Mac 自带的《计算器》，就会出现一个小小的、简洁的计算器界面，可以进行简单的加减乘除的运算。你能发现它简洁的外表下潜藏的强大功能。 轻松转换 还在使用搜索引擎计算在人民币与各国货币、公里与英里之间转换吗？只需要在Mac的《计算器》里输入一个数值，再在「转换」菜单中选择单位类别（面积、长度、速度、温度等）即可随时进行转换。（《计算器》会使用最新汇率进行货币换算。） 科学计算 《计算器》的默认界面十分简洁，只显示基本的运算功能，而「显示」菜单中的「科学型」与「编程器」模式则提供了更多功能，比如在「科学型」模式下的分数、幂、开方、指数、对数与三角运算，甚至可以生成随机数。 在「编辑器」模式中，你可以进行二进制、八进制、十进制、十六进制与逐位运算，还可以查看一个数值对应的 ASCII 与 Unicode 字符。 P.S. 分别按快捷键 Command+1、Command+2、Command+3 即可切换「基本」、「科学型」和「编辑器」模式。 记录在案 《计算器》的记录功能（「窗口 - 显示记录」或者使用快捷键 Command+T ）可以显示运算历史，你可以用它来检查或拷贝数字与计算过程。 RPN

ref: http://www.cnblogs.com/vamei/p/3603046.html Python 的设计理念： 平衡于复杂强大的 C 和简单方便的bash。 Python良好的扩展性使得其功能十分全面：web 服务器， 网络爬虫， 科学运算， 机器学习， 游戏开发.... python 的运行速度并不好， 在编写高业务量，运算量的程序，可能python并不是最好的选择 python 的主体内容大致可以分为以下几个部分 1. 面向过程， procedure， if, loop, function 2. 面向对象，包含基本概念：类， 方法， 属性，继承 3. 功能应用： 包括IO，数据容器如表和吃点，内置函数，模块， 格式化字符串等 4. 高级语法： 上下文管理器， 列表推到，函数式编程，装饰器，特殊方法等 可以做的Python练习 1.建设一个网站 2. 做一个网页爬虫 3. 系统管理 Python功能全面，所以不用担心自己想的问题python解决不了（基本上Python解决不了的其他语言也没戏） 提前6:6-8 然而敬虔加上知足的心便是大利了，因为我们并没有带什么到世界上来，也不能带什么去，只要有衣有食就当知足。 来源： https://www.cnblogs.com/morningdew/p/5637741.html

一.编程语言分类 　　编程语言是程序员和计算机沟通的介质，编程时程序员按照编程语言的语法风格将自己的思想流程编写下来。程序在未运行前和普通文件没有差别，只有在运行时，文件内所写的字符才有特定的语法意义。 　　编程语言按照发展历程分为：机器语言、汇编语言和高级语言。 　　机器语言：站在计算机的角度，使用计算机可以理解的二进制编程，直接操作硬件。优点是最底层，执行速度最快。缺点是最复杂，开发效率最低。 　　汇编语言：站在计算机的角度，使用英文标识符取代二进制编程，本质仍然是直接操作硬件。优点是比较底层，执行速度最快。缺点是复杂，开发效率最低。 　　高级语言：站在人的角度，使用人类语言字符编程，不再直接操作硬件。 　　按照编译方式分为：编译型和解释型。 　　编译型：需要编写完程序后，执行编译操作，将程序翻译成机器语言，以后直接执行机器语言的程序。优点是执行速度快，不依赖语言环境运行。缺点是调试麻烦，跨平台差。 　　解释型：在运行的时候将程序翻译成机器语言，所以运行速度相对于编译型语言要慢。优点是调试方便，跨平台好。缺点是执行速度慢，依赖解释器运行。 学习难度从高到低，执行效率从高到低，开发效率从低到高。速度不是关键（瓶颈理论），开发效率才是王道。 二.python介绍 　　python为解释型语言，需要通过python解释器来执行。 　　python3 test.py 程序执行过程： 　

1 矩阵基本运算简介 Eigen重载了+,-,*运算符。同时提供了一些方法如dot(),cross()等。对于矩阵类的运算符重载只支持线性运算，比如matrix1*matrix2是矩阵相乘，当然必须要满足矩阵乘法规则。对于向量和标量的加法(vector+scalar)这里并不支持，关于非线性运算这里暂不介绍。 2 加减运算 矩阵加减运算中必须要保证左右矩阵的行列对应相等。此外更重要的一点是，矩阵的类型也必须一致，这里的矩阵运算 并不支持隐式的类型转换 。矩阵运算中重载的运算符有： 二元运算符+：a+b 二元运算符-：a-b 一元运算符-：-a 复合运算符+=：a+=b 复合运算符-=：a-=b 下面是使用示例： #include <iostream> #include "Eigen\Dense" using namespace Eigen; int main() { Matrix2d a; a<<1,2, 3,4; MatrixXd b(2,2); b<<2,3, 1,4; std::cout<<"a+b=\n"<<a+b<<std::endl; std::cout<<"a-b=\n"<<a-b<<std::endl; std::cout<<"Doing a+=b;"<<std::endl; a+=b; std::cout<<"Now a=\n"<<a<<std::endl;