0基础学Python(1):什么是程序?

Hi 大家好,我是王可乐。从今天起,可乐将要为大家带来一个系列编程课程,从零开始教大家学习使用 Python 编程语言。你无需任何编程经验,也无需懂得许多电脑知识,只要有一颗好奇的心,就可以跟可乐一起来学习。

在这个课程里,可乐会为大家介绍计算机和程序语言的基本工作原理,带领大家从零开始学习 Python 程序设计语言,通过有趣的示例程序演示具体的功能,并让大家亲自动手试验。通过对本课程的学习,可乐希望能让大家了解 Python 编 程语言,学会在日常学习、工作中利用编程来提高工作效率。

本课程由可乐编程和牛客网联合制作。牛客网是技 术人才的学习成长平台,拥有国内最齐全的技术题库。如果各位朋友想以编程为职业,牛客网上有很多非常棒的学习资源,值得大家上去看一看哦。

好了,今天的第一课,可乐先带大家了解一下计算机和程序语言背后的那些事儿。

简单来说,计算机就是一个忠实执行命令的机器。计算机的工作是处理数据;在计算机看来,一切都是数据,文档、视频、音乐,甚至程序本身也是数据。通过处理(计算、移动、转换)数据,计算机帮我们完成了很多事情,例如:计算数学问题、播放音乐和视频、运行游戏、操纵工业机器或者与其他计算机通讯信。

计算机执行命令快速准确而又不知疲倦,它擅长帮助你做重复、精度要求高以及人类易出错的事情,可以让你摆脱很多繁复无趣的重复工作。

你应该或多或少都听说过计算机的一些重要部件,如 CPU,主板,内存,硬盘,键盘鼠标和显示器等。其中 CPU 是计算机的核心部件,负责主要的计算工作,也就是执行命令处理数据;内存和硬盘则是记忆部件,负责存放数据;键盘鼠标和显示器这些属于输入输出设备,你通过键盘鼠标向计算机传递你的意图,而显示器则向你展示计算机的输出;所有这些设备都安装或者连接在主板上,通过主板上的线路互相连通,协同工作。

程序是指挥计算机工作的命令,就像乐谱是指挥钢琴的命令一样。计算机按照程序的指示完成工作,而编程就是按照你的意图制作程序。通过执行你编写的程序,计算机就能完成你所指定的事情了。

但计算机的硬件只懂得机器语言指令,机器语言就是用 0 和 1 编码的指令,CPU 懂得每一种特殊指令的含义,如加、减、移动都有特殊的 01 指令。因为这种机器语言晦涩难懂,所以人们设计了很多工具,可以让你使用简洁易懂的语言编写程序,然后由这些工具来将你的程序翻译成机器语言,从而指挥计算机执行工作。

编程语言就是制作程序使用的语言。人们发明了许许多多各种各样的编程语言(展示令人眼花缭乱的各种名词),不同的编程语言难易程度不一,功能各异,也各有所长。

不同的编程语言对机器语言的抽象程度不一样,有些语言更加像机器语言(低级语言),如汇编语言,它们虽然不容易学习,但能够更加精确、快速地操纵计算机;而有些语言则更像人类语言(高级语言),它们容易让普通用户学习理解;还有一些语言擅长于表达数学公式,让科学家们爱不释手;还有一些针对专门领域的语言,擅长解决领域内特有的问题。

在这个课程中,我们将要学习的 Python 语言是一种通用的高级语言,它容易被学习和掌握,而且功能强大。

人们编程使用的工具有编译工具和解释工具两类,因此编程语言也分为编译型语言和解释型语言两大家族。

编译型语言需要先由编译器将写好的程序文本翻译成机器编码(0 和 1)的文件,按照固定的格式保存,如 exe 文件格式、ELF 文件格式,然后由操作系统提交给机器直接执行。

解释型语言则由一个叫解释器的软件一行一行读取你编写的程序,每读一行就翻译和执行一行,所以这种语言编写的程序就直接以文本文件的方式保存。Python 是一种解释型语言,解释型语言编写的程序有一个绰号叫做脚本,因此写好的 Python 程序有时候也被称作 Python 脚本。

Python 是一种高级语言,因此它容易学习,易于初学者掌握;又因为是解释型语言,所以它修改调试起来很方便。作为一种高级语言,Python 付出的代价是执行速度比一些编译型语言慢,但是对于执行普通的任务来说Python 已经足够快了。而且因为程序写起来容易,反而很多时候使用 Python 编程还会节省时间,此外也有很多方法来提高 Python 代码的执行速度。

虽然入门容易,但 Python 的功能也足够强大。有很多大型的应用都使用了 Python 进行开发,如 豆瓣, 知乎等。而且 Python 有丰富的第三方库、框架可以使用,通过调用别人开发好的功能模块,或者基于成熟的框架进行开发,又可以充分提高开发速度。

我们说的编写 Python 程序,其实就是按照 Python 的语法,将你脑海中的任务翻译成程序代码,写到一个文本文件里。程序写好之后,由 Python 解释器来读取、翻译和执行你的代码逻辑,帮你完成任务。

Python 解释器也提供了交互式解释执行的界面,在交互式界面里,你可以一行一行地输入 Python 语句,解释器也一行一行读取执行。这个界面称作 Python Shell,使用 Python Shell 可以进行一些短小的功能验证、临时计算等任务,非常方便。

现在你在屏幕中看到的就是一个通过IDEL启动的Python Shell 界面,我们会在下一节课指导你在自己的电脑上安装 Python。这个界面坐标的提示符 >> 表示 Shell 正在等待用户输入。按照计算机行业的祖训行规,首先我们输入 print 括号单引号 Hello, world!,然后补上后引号和括号,回车。可以看到,Python Shell 为我们在屏幕上打印了这么一句 Hello, world!。恭喜你,写出了入行的第一个程序!

让我们再试一个例子,输入 6 * 7,其中星号代表乘法操作符,然后回车。Python Shell 会立刻执行刚才你输入的语句,并将结果 42 展示在屏幕上。在这里 Python Shell 用起来就像是一个计算器,6 * 7 是一个 Python 语句,经过解释器的计算,它的值为 42。

我们说 Python 是一门语言,基本上它和英语、汉语一样,由词汇和语法组成,词汇按照语法组织成语句,例如 6 * 7,而 Python 解释器按照语法来解释和执行语句。

你可以把 Python 语句理解成交给计算机的命令,通过编写各种各样符合语法的语句,然后把语句组织成大的程序,你可以让计算机帮你完成各种各样的工作,包括批量处理数据、计算数学问题、运行游戏等等等等。

好了,以上就是本节课的内容。通过这节课的内容,想必你对计算机、程序语言以及 Python 语言都有了一个基本的认识。今天的课后作业很简单,希望大家用"编程语言"、"Python 历史"等关键词搜索一下网络上的相关知识,做一些扩充阅读。

在下一节课上,可乐会亲自带你在你的电脑上安装 Python 运行环境,正式开始你的编程之旅。此外,可乐还会为你介绍一个有趣、简单又耐玩儿的 Python 小游戏,敬请期待哦。

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  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180313G18R3500?refer=cp_1026
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