一 引子
基于上一章所学，有了计算机硬件，在在硬件之上安装好操作系统，我们就有了一个应用程序的运行平台，我们接下来的任务就是学习如何用某款编程语言来开发应用程序。
本章的主题是带大家熟悉一下编程语言，然后重点介绍python这门编程语言。
二 编程语言分类
2.1 机器语言
机器语言是站在计算机（奴隶）的角度，说计算机能听懂/理解的语言。
而计算机能直接理解的就是二进制指令，所以机器语言就是直接用二进制编程。
这意味着机器语言是直接操作硬件的，因此机器语言属于低级语言。
此处的低级指的是底层、贴近计算机硬件（贴近代指需要详细了解计算机硬件细节、直接控制硬件），详解如下：
#机器语言
用二进制代码0和1描述的指令称为机器指令，由于计算机内部是基于二进制指令工作的，所以机器语言是直接控制计算机硬件。
用机器语言编写程序，编程人员要首先熟记所用计算机的全部指令代码以及代码的含义，然后在编写程序时，程序员得自己处理每条指令和每一数
机器语言是被微处理器理解和使用的，存在有多至100000种机器语言的指令，下述是一些简单示例
#指令部份的示例
0000 代表 加载（LOAD）
0001 代表 存储（STORE）
...
#暂存器部份的示例
0000 代表暂存器 A
0001 代表暂存器 B
...
#存储器部份的示例
000000000000 代表地址为 0 的存储器
000000000001 代表地址为 1 的存储器
000000010000 代表地址为 16 的存储器
100000000000 代表地址为 2^11 的存储器
#集成示例
0000,0000,000000010000 代表 LOAD A, 16
0000,0001,000000000001 代表 LOAD B, 1
0001,0001,000000010000 代表 STORE B, 16
0001,0001,000000000001 代表 STORE B, 1[1]
总结机器语言的优点和缺点：
#优点
- 编写的程序可以被计算机无障碍理解、直接运行，执行效率高
#缺点
- 复杂，开发效率低
- 贴近、依赖具体的硬件，跨平台性差
2.2 汇编语言
汇编语言仅仅是用一个英文标签代表一组二进制指令。
毫无疑问，比起机器语言，汇编语言是一种进步。
但汇编语言的本质仍然是直接操作硬件，因此汇编语言仍是比较低级/底层的语言、贴近计算机硬件。
#汇编语言
汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具
汇编的hello world，打印一句hello world, 需要写十多行，如下
; hello.asm
section .data ; 数据段声明
msg db "Hello, world!", 0xA ;要输出的字符串
len equ $ - msg ;字符串长度
section .text ;代码段声明
global _start ;指定入口函数
_start: ;在屏幕上显示一个字符串
mov edx, len ;参数三：字符串长度
mov ecx, msg ;参数二：要显示的字符串
mov ebx, 1 ;参数一：文件描述符(stdout)
mov eax, 4 ;系统调用号(sys_write)
int 0x80 ;调用内核功能
;退出程序
mov ebx, 0 ;参数一：退出代码
mov eax, 1 ;系统调用号(sys_exit)
int 0x80 ;调用内核功能
总结汇编语言的优点和缺点：
#优点
- 相对于机器语言，使用英文标签编写程序相对简单，执行效率较低，开发效率高。
#缺点
- 仍然是直接操作硬件，比起机器语言来说，复杂度稍低，但依旧居高不下，所以开发效率依旧较低。
- 依赖具体的硬件，跨平台性差
2.3 高级语言
高级语言是站在人（奴隶主）的角度，好不装B了。
就是用人类的字符去编写程序，而人类的字符是在向操作系统发送指令，而非直接操作硬件，所以高级语言是与操作系统打交道。
注意！！！此处的高级指的是高层，开发者无需考虑硬件细节，因而开发效率可以得到极大的提升，但正因为高级语言离硬件较远，更贴近人类语言。
人类可以理解，而沙雕计算机则需要通过翻译才能理解。
所以高级语言的执行效率低于低级语言。
按照翻译的方式的不同，高级语言又分为两种：
2.3.1 编译型（如C语言）
类似谷歌翻译，是把程序所有代码编译成计算机能识别的二进制指令，之后操作系统会拿着编译好的二进制指令直接操作硬件，优缺点如下：
#优点
- 编译一次之后就可以拿着结果重复运行（一次翻译），而无需再次翻译，执行效率高于解释型
#缺点
- 编译型代码是针对某一个平台翻译，当前平台翻译的结果无法拿到另外一个平台使用，既无法跨平台
2.3.2 解释型（如python）
类似同声传译，需要有一个解释器，解释器会读取程序代码，一边翻译一边执行。
优缺点如下：
#优点
- 代码运行依赖于解释器，不同平台有对应版本的解释器，所以代码是可以跨平台运行。
#缺点
- 每次执行都需要翻译（一句一句翻译），执行效率低于编译型
2.4 总结
综上选择不同编程语言来开发应用程序对比
#1、执行效率：机器语言 > 汇编语言 > 高级语言（编译型 > 解释型）
#2、开发效率：高级语言（解释型 > 编译型） > 汇编语言 > 机器语言
#3、跨平台性：解释型具有极强的跨平台性
由于我们开发是应用程序，而应用程序必须运行于某一个平台之上。
应用程序的快慢受限于平台（就好比F1赛车与宝马车同时跑在北京五环高速，都受限于道路环境，车速是差不多的）的快慢，单从语言层面就想提升整体执行效率是不切实际的。
开发效率、跨平台性才是我们真正需要优先考虑的问题，这也是我们首选python这门语言的关键原因。
三 Python介绍
-
谈及python，涉及两层意思，一层代表的是python这门语言的语法风格，另外一层代表的则是专门用来解释该语法风格的应用程序：python解释器。
-
python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s FlyingCircus，他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，语法能够像shell一样简洁，易学易用、可拓展性强，同时兼顾C的强大功能。于是Guido在1989年的圣诞节期间，开始编写能够解释Python语言语法的解释器。
-
Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。最新的TIOBE排行榜Python已飙升至世界第三。
-
Python可以应用于众多领域，如：人工智能、数据分析、爬虫、金融量化、云计算、WEB开发、自动化运维/测试、游戏开发、网络服务、图像处理等众多领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。
3.1 Python解释器的发展史
1989年，Guido开始写Python语言的编译器。
1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类、函数、异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。
Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999
Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.
Python 2.0 - October 16, 2000，加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础
Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 诞生
Python 2.5 - September 19, 2006
Python 2.6 - October 1, 2008
Python 2.7 - July 3, 2010
Python 3.0 - December 3, 2008
(细心的读者会发现，08年时就推出了3.0，2010年反而又推出了2.7？是因为3.0不向下兼容2.0，而很多公司已经基于2.0版本开发出了大量程序，公司已然投入了大量的人财物力，这就导致大家都拒绝升级3.0，无奈官方只能推出2.7过渡版本，之后我们都应该采用3.0解释器开发程序，但为了方便读者维护2.0版本的软件，我们在遇到两种版本的差异时会专门指出来)
Python 3.1 - June 27, 2009
Python 3.2 - February 20, 2011
Python 3.3 - September 29, 2012
Python 3.4 - March 16, 2014
Python 3.5 - September 13, 2015
Python 3.6 - 2016-12-23 发布python3.6.0版
3.2 Python解释器有哪些种类?
官方的Python解释器本质就是基于C语言开发的一个软件，该软件的功能就是读取以.py结尾的文件内容，然后按照Guido定义好的语法和规则去翻译并执行相应的代码。
这种用C实现的解释器称为CPython，它是python领域性能最好，应用最广泛的一款解释器，我们在后面提到的解释器指的都是Cpython解释器。
但其实解释器作为一款应用软件，完全可以采用其他语言来开发，只要能解释python这门语言的语法即可。
Python解释器的一些种类如下，简单了解即可。
# Jython
JPython解释器是用JAVA编写的python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码并执行，它不但使基于java的项目之上嵌入python脚本成为可能，同时也可以将java程序引入到python程序之中。
# IPython
IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。这就好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。
CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。
# PyPy
PyPy是Python开发者为了更好地Hack Python而用Python语言实现的Python解释器。PyPy提供了JIT编译器和沙盒功能，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），因此运行速度比CPython还要快。
# IronPython
IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。
四 安装Cpython解释器
Python解释器目前已支持所有主流操作系统，在Linux,Unix,Mac系统上自带Python解释器，在Windows系统上需要安装一下，具体步骤如下。
4.1、下载python解释器
打开官网 https://www.python.org，按提示下载即可
4.2、安装python解释器
4.3、测试安装是否成功
windows --> 运行 --> 输入cmd ，然后回车，弹出cmd程序，输入python,如果能进入交互环境 ，代表安装成功。
五 第一个Python程序
5.1 运行python程序有两种方式
方式一：交互式模式
交互式环境下，敲完一条命令按下enter键马上能看到结果，调试程序方便。程序无法永久保存，关掉cmd窗口数据就消失了。
方式二：命令行式
# 1、打开一个文本编辑工具，写入下方代码，并保存文件，此处文件的路径为D:\test.py。
print('hello world')
# 强调：文本编辑器写的代码毫无意义，只是一堆字符，并且文件的后缀名没有影响。由于python语言是解释型语言，我们直接使用python打开文件，python会读一行翻译一行，并且这个文件是永久保存在硬盘中的。
# 2、打开cmd，切换到文件路径D:\test.py，运行命令 `python 文件路径`即可。
# 注意：应该把.txt文件写成.py文件，因为这是我们python程序猿约定俗称的规范。但是这个.py文件和.txt文件没有任何区别的。
总结：
#1. 交互式模式下可以即时得到代码执行结果，调试程序十分方便。
#2. 若想代码永久保存下来，则必须将代码写入文件中。
#3. 我们以后主要就是在代码写入文件中，偶尔需要打开交互式模式调试某段代码，验证结果。
5.2 Python执行程序的三个阶段
-
先启动python3解释器。
-
python3解释器相当于文本编辑器，将文本从硬盘读入内存。
-
python3解释器解释执行文件代码，需要注意的是：只有第3个阶段才识别python语法，才有python语法这个概念，否则你输入的仅仅只是一串普通的字符。
5.3 注释
在正式学习python语法前，我们必须事先介绍一个非常重要的语法：注释。
1. 什么是注释？
注释就是对代码的解释说明，注释的内容不会被当做代码运行。
2. 为什么要注释？
增强代码的可读性。
3. 怎么使用注释？
代码注释分单行注释和多行注释
.
#1. 单行注释用#，跟在代码的上方或者后方
.
#2. 多行注释用""" """或''' '''
4. 代码注释的原则
#1. 不用全部注释，只需要为自己觉得重要或不好理解的部分加注释即可
.
#2. 注释可以用中文或英文，但不要用拼音
六 IDE工具Pycharm的使用
6.1 什么是IDE？为什么要有IDE？
在编写第一个Python程序时，存在以下问题，严重影响开发效率。
问题一：我们了解到一个Python程序从开发到运行需要操作至少两个软件。
1. 打开文本编辑器，创建文本来编写程序
2. 打开cmd，然后输入命令执行python程序
问题二：在开发过程中，并没代码提示以及纠错功能。
综上，如果能有一款工具能够集成n个软件的功能，同时有代码提示和纠错等功能，那么将会极大地提升程序员的开发效率。
这就是IDE的由来，IDE全称Integrated Development Environment，即集成开发环境，最好的开发Python程序的IDE就是Pycharm。
6.2 pycharm安装
# 去官方地址下载，选择community版本
安装完成后注册，然后启动，创建项目（即文件夹），我们以后的代码都将存在这里。
6.3 Pycharm 创建文件夹
创建文件夹是管理文件的良好方式
6.4 创建文件并编写程序执行
- 创建文件，如
test.py - 在
test.py中写代码，输入关键字的开头可以用tab键补全后续，并且会有代码的错误提示。 - 右键 --> run test.py 或者 利用工具栏的
tools里的run
本文参考：小猿取经
部分原创，转载需署名
来源：CSDN
作者：fxyadela
链接：https://blog.csdn.net/weixin_44588711/article/details/103929674