Python基础--计算机基础

1. 计算机基础 1.1 硬件组成

核心硬件：

CPU：负责逻辑运算与指令执行（如Intel Core、AMD Ryzen）内存（RAM）：临时存储运行中的程序与数据（如DDR4 16GB）硬盘（HDD/SSD）：永久存储数据（如1TB SSD）网卡：网络通信（如千兆以太网卡）显卡（GPU）：图形渲染与并行计算（如NVIDIA RTX系列）

协作问题：硬件需通过操作系统协调工作，裸机无法独立完成任务。

1.2 操作系统（OS）

核心作用：管理硬件资源，提供用户与硬件的交互接口。

主流操作系统对比：

类型代表版本优点缺点WindowsWin10/Win11生态完善、软件兼容性强资源占用高、部分版本收费LinuxUbuntu/CentOS开源免费、稳定性高学习曲线陡峭macOSMonterey/Ventura开发友好、UI体验优秀硬件封闭、游戏支持弱

扩展知识：虚拟机（如VMware）与容器技术（如Docker）如何利用操作系统实现资源隔离。

1.3 软件与编程语言

软件定义：由程序员通过编程语言编写的代码集合（如微信、Chrome）。

编程语言分类：

低级语言：直接操作硬件（机器语言、汇编语言）。高级语言：通过编译器/解释器转换为机器码（Python、Java、C++）。

代码示例对比：

# Python输出 print("Hello, World!") 2. 编程的本质 2.1 学习路径 选择语言：根据目标领域（Web开发、数据分析等）选择语言。安装工具链：解释器/编译器 + IDE（如Python解释器 + PyCharm）。掌握语法：数据类型、控制结构、函数等核心语法。实战开发：结合业务需求设计并实现功能。 2.2 编译器 vs 解释器

编译器（如GCC）：

一次性翻译全部代码为可执行文件。优点：执行效率高。缺点：调试周期长。

解释器（如Python）：

逐行翻译并执行代码。优点：跨平台、灵活调试。缺点：运行效率较低。

---

3. Python语言详解 3.1 语言优势

简洁性：语法接近自然语言（如列表推导式​简化循环）。

生态丰富：

科学计算：NumPy、PandasWeb开发：Django、Flask自动化运维：AnsibleAI/ML：TensorFlow、PyTorch

跨平台：支持Windows/Linux/macOS。

3.2 解释器类型 CPython：官方默认解释器（C语言实现）。PyPy：JIT编译器加速执行效率。Jython/IronPython：与Java/C#集成（企业级应用）。 3.3 版本选择 Python 2.x：已停止维护（仅旧项目兼容需用）。Python 3.x：推荐使用最新稳定版（如3.11）。

---

4. 环境搭建指南 4.1 安装Python解释器

Windows：

访问Python官网下载3.x安装包。勾选Add Python to PATH​自动配置环境变量。验证安装：终端输入python --version​。

macOS：

使用Homebrew安装：brew install python@3.11​。手动配置环境变量（修改.zshrc​文件）。 4.2 配置IDE（PyCharm）

步骤：

下载PyCharm专业版。创建新项目，选择Python解释器路径。编写代码并运行：右键 → Run 'filename'​。

插件推荐：

CodeGlance：代码迷你地图。BlackConnect：自动代码格式化。 4.3 虚拟环境管理

作用：隔离项目依赖，避免版本冲突。

工具：

venv（Python内置）：python -m venv myenv​。Conda：适合科学计算环境（如安装TensorFlow）。