计算机体系、语言的基础认识

冯诺依曼体系：

I/O:输入设备与输出设备

CPU：

            运算器：计算数据

            控制器：控制程序的运行

            CPU还有寄存器与多级缓存

存储器：磁盘（外存）；内存（快）：掉电即失

所有数据从磁盘到内存再到CPU

数据从内存先到寄存器再被CPU使用

 

计算机语言：

编译语言：源代码经本地编译后装还成目标机器的CPU指令

解释语言：源代码经解释器（Cpython、Ipython、pypi等）解释为字节码(bytecode),运行在虚拟机上，虚拟机将字节码转换为物理CPU识别的指令去运行（python，java输入解释型语言）

动态语言：变量类型不需要事先声明，可随时赋值为其他类型（python）

静态语言：变量类型需要事先声明，且不可更改（java、c++、c#等）

强类型语言：不同类型之间不可操作，必须转换成同一类型（没有隐式转换，python，java等）

弱类型语言：不同类型之间可以操作，自动隐式转换（javascript）

python是解释型动态强类型语言

 

python是有垃圾回收GC机制的，引用计数增加与减少，引用计数减少到0时会被GC捕获，在适当的时候进行垃圾回收

 

源码、反码和补码：

数据在计算机是以二进制形式存在的，计算机计算数据（加法）时用补码来运算

正数的源码、反码和补码相同

负数：

        源码转化为补码:符号位不变其余按位取反后加1

        补码的补码为源码

例子：1-2（等同于-2+1，计算机不会减法）

       1、先取-2与1的补码，-2补码为：1110；1的补码为：0001

       2、两个补码相加为：1111

       3、因1111为补码，所以需要将其转换成源码，而补码的补码为源码

       4、将1111符号位不变其余按位取反后加1后为：1001

       5、所以最终运算结果为1001（源码），转换为十进制即为-1

 

 

位运算符（二进制运算，负数需要先将其转换为补码再进行位运算）：

&:按位与；都为1时为1（以正整数为例：1010&1100为1000）

|：按位或；有一个为1即为1（以正整数为例：1010|1100为1110）

~：按位取反：需要先将整数转换为补码后在取反；例子：~12

                     1、0000 1100（12的补码）

                     2、1111  0011 （取反后为补码，下一步将补码转换成源码）

                     3、1000 1101  （符号位不变，其余按位取反后加1即为源码）

                     4、转换为十进制即为-13

^:异或：按位相同为0，不同为1

<<:按位左移

>>:按位右移                    

运用位运算符是提高效率的方法。熟练使用位运算符