Python学习笔记-计算机基础
1.学任何东西都要问3个问题
- 它是什么？
- 为什么要用它？
- 如何使用它？
2.了解一个东西一定要把它的定义搞清楚。
- 为什么计算机领域和金融领域喜欢造词？因为作为既得利益者，他们想把其他人挡在门外。
- 鲁迅说过 如果不推行白话文，中国必亡。为什么？古人的智慧的结晶是用文言文写的，理解起来很困难。所以需要老师这个职业。
- 老师这个职业是干什么的？就是给你解释这些文言文的，往大了说就是，要给你解释这个专业的名词的。
- 以前的文言文都是上层阶级垄断的，因为他们请的起老师。
- 那么为啥要推行白话文，降低人们学习的难度，让每个人都受到教育。
3.Python是什么？
- python是一门编程语言
- 那么编程语言是什么？
- 语言是人与人交流使用的。
- 英语是跟英国人交流使用的，日语是跟日本人交流使用的。
- 那么，编程语言就是跟机器交流使用的语言。
- （扩展1）为什么需要跟机器交流呢？
- 机器发明出来其实就是帮助人干活的，有人认为它是奴隶，我更倾向于它是"生物"，一种可以帮助我们的"生物"。
- 跟机器交流，可以让我们变的更高效。
- 那么什么是编程呢？
- 把做事的步骤按照顺序写下来，
- 翻译成机器能识别的语言。（写到纸上）
- （扩展2）那么什么是程序呢？
- 一系列记录做事的纸（对机器来讲是一系列代码文件）
- （扩展3）那什么是进程呢？
- 运行起来的程序，正在进行的程序。叫进程。
- （扩展4）为什么要编程？
- 编程的目的是让我更高效。机器是可以24小时运行。
4.计算机由什么组成？
- 运算器
- 数学运算和逻辑运算
- 数学运算指 加减乘除+-*/
- 逻辑运算指 判断是否满足条件。（更像数学里面的>< = !=大于小于等于不等于，这些。）
- 数学运算和逻辑运算
- 控制器
- 控制系统，控制硬件的运行。
- （我的理解：运算器，只负责运算；存储器，只负责存储；而控制器，是控制这两个东西如何交互的）
- （我的理解：也就说，控制器是 串起整个架构的东西）--①
- 扩展 控制器+运算器=CPU
- 存储器
- 内存
- 基于电工作的，内存里存放的数据都是电信号
- 特点：存取速度快，断电数据丢失
- 外存（机械硬盘+SSD固态硬盘）
- 磁盘:
- 基于磁工作，磁盘里面存放的是磁信号
- 特点：存取速度远远慢于内存，断电数据依旧存在
- 磁盘:
- 内存
- 输入设备input
- 鼠标，键盘
- 输出设备output
-
- 显示器打印机
- （注意）有个特别重要的IO设备，是存储器。即 硬盘。
5.程序运行的步骤是什么？
- 读取硬盘-->加载到内存-->运行程序
- （扩展1）硬盘速度快，体现在启动程序快。
- （扩展2）内存大，体现在可以同时运行多个程序。
- （扩展3）CPU目前都够用，提升不大。
- （扩展4）显卡提升，体现在图像渲染的效果。
- 比如游戏，CPU是计算游戏里的，运动，碰撞，互动。
- 显卡是把CPU计算的结果，以及场景的变动，光影的变化，人物的动作，各种特效等等。输出到显示器上。--②
6.bit和Byte，KB，MB这些都是什么？
- 我们都知道计算机是用电来控制的。电只有两种变化，高电平，低电平。以前的计算机科学确实需要懂的逻辑电路。
- 为了方便，人们把高低电平用二进制01来表示，且机器已经帮我们自动集成了01转换为高低电平的过程
- 这里面一位的01变化，代表1bit ；8位的01变化代表1B （Byte）,一个大B。
- 1024个大B代表1KB，1024个KB代表MB，1024个MB代表1GB...
- （扩展）为什么8位01的变化代表一个Byte（字节）？
- 因为最开始，美国科学家，想用01的变化用来表示英文字符，
- 1位的01的变化，只能代表2个字母。2位的01变化，可以代表4个字母...
- 26个英文字符再加上些字符，大约有100来个，2^7=128 也就是7位应该就可以了。
- 为了以后的扩展，选择用了8位，可以有256种变化。他们觉得可以了，应该能hold住了。
- 这256种变化对应的字符 ，形成一个表。叫ASCII码表。
- 没想到后来计算机的普及，让世界上的大部分人可以用上计算机。那么当初256种变化，表示的ASCII码表就不够用了。
- 所以，后来开始推广了Unicode表，也就是万国码表，可以表示所有国家的码表。
- 让所有国家的字符都可以展示了。
7.复杂指令集和简单指令集？
- 复杂指令集是指1条指令能干的事情多，能干的事情复杂
- 优点是 程序设计指令的时候简单，比如吃饭这个事情，需要3条就执行完成
- 缺点是 不稳定
- 应用场景是 个人电脑、商用电脑，追求效率
- 实例 x86 架构是复杂指令集
- 复制指令集，也称为 CISC 指令集（Complex Instruction Set Computing, CISC）
- 简单指令集是指1条指令能干的事情少，能干的事情简单
- 优点是 程序稳定
- 缺点是 程序设计指令的时候 困难，比如吃饭这个事情，需要30条执行完成
- 应该场景是 军事领域 航空领域，追求稳定
- 实例 arm架构，苹果的M1芯片使用的是精简指令集。
- 简单指令集，也称 精简指令集计算机（Reduced Instruction Set Computer, RISC）
- （扩展）
- ARM架构，过去称作高级精简指令集机器（英语：Advanced RISC Machine，更早称作艾康精简指令集机器，Acorn RISC Machine）
8.在x86-64这里面64是指什么？
- 64是指64位，64位bit
- CPU在从内存中读取数据的时候，1次能读取多少呢？人为规定能读取64个bit，就叫64位处理器。
- 64位处理器可以，运行64位软件，32位软件，都可以。
- 32位处理器可以，运行32位软件，不能运行64位的软件。
9.CPU=运算器+控制器，CPU里面真的没有存储设备吗？
- CPU有寄存器，可以用做存储。速度最快，造价最贵
- CPU还有高速缓存，也是可以存储。速度仅次于寄存器，高于内存，造价稍稍便宜些。
10.存储设备有哪些？
- 造价高到低 ：寄存器--高速缓存--内存--固态硬盘--机械硬盘
- 速度快到慢 ：寄存器--高速缓存--内存--固态硬盘--机械硬盘
- (扩展) 寄存器和高速缓存是集成到CPU里面的
11.四核八线程和八核八线程谁更快？
- 1个芯片里面有4核，意味着有4个人干活，有8核意味着有8个人干活。
- 4核8线程 是指4个人干8个人的活，他们1个人可以干2个人的事情。表面看起来是8个人干活，看起来是8线程，是真四核假8核。
- 8核8线程，是指8个人干8个人的活，每个人专心致志的干活。是真8核
- 所以，8核的快。（因为他真的有8个人）
12.固态硬盘为什么比机械快？
13.虚拟内存是什么？
- 当内存不够用的时候，系统会崩掉。为了防止这种情况，可以设置个虚拟内存，系统会把一些临时不用的数据存到硬盘里，这样系统就不会崩掉。
- linux常用这个。
14.操作系统是什么？它的出现改变了什么？
- 假设有个开发场景，给你一堆硬件，让你开发一个爱奇艺的软件。
- 你需要先开发一个控制程序，控制这些硬件，如何从硬盘中读取文件，如何让显示器显示内容，如何让扬声器播放声音。。。
- 然后，再写上层的爱奇艺这个软件。
- 同样的，我们开发一个QQ聊天软件，也需要把这些控制程序再写一遍，再写QQ这个上层软件。
- 控制程序这个部分工作重复了，有人站出来说，他可以写一个统一的控制程序。大家都用他的就好了。
- 于是，这个统一的控制程序诞生了，叫操作系统。
- 好了，到这里可以回答这个问题了。
- 操作系统是一个控制程序，控制硬件的一个统一的程序。
- 它的出现 提高了人们的开发效率。不必重复做同一件事了。
- 操作系统 是一个中间层，下面连接了计算机的硬件，上面连接了应用程序。起到了一个桥梁的作用。
15.计算机硬件的三层结构是什么？
- 应用程序
- 操作系统
- 计算机硬件
16.学习python最笨的方式是什么？
- 天天敲，如果能保证每天的代码量300就可以了，
- 如果累计到7W行代码，应该就出师了。
17.程序运行的起来的数据都在内存，不同的程序之间内存的数据为什么是隔离的？
- 程序是人类逻辑思维的体现，人类的思维是完美的吗？
- 不是，大约写个1千5百行代码，就会出现一个Bug，也就是思维漏洞
- 而一旦运行一个QQ出现了BUG，黑客通过QQ的bug 获取到了QQ的内存数据，
- 假设同时电脑里也开着银行的软件，如果程序间的内存数据全都是共享，黑客就会获得所有正在运行程序的数据。很危险。
- 故，基于这个原因（当然还有其他原因）。程序之间的数据是隔离的。
- 也就是为什么进程间的数据不能共享，如果要共享需要想其他办法。
18.windows桌面上一个txt文件，真的是一个文件吗？
- 现实生活中，文件是什么？我们可以理解为一张纸，记录东西的一张纸。
- 为什么要往纸上写东西，是为了怕遗忘。希望它永久保存起来
- 而windows桌面 这个txt文件是操作系统虚拟出来的一个图标，一个功能，一个操作硬盘的功能。
- 本质是为了让用户往硬盘里记录东西的一种方式。
- 跟我们生活中用到文件目的是一样的，所以，我们给这个功能，这个图标，统称为【文件】。
- 比如，我现实生活中让你记录我的电话号码，你会用纸和笔记录下来。
- 在计算机中，我让你记录我的电话号码，你会打开一个txt文件，用键盘输入数字，保存起来。
- 本质上都是希望永久保存，这条电话号码。
- （扩展）文件夹的概念跟文件类似。
19.编程语言的分类有哪些?
- 机器语言：直接用二进制指令编写代码
- 缺点：1.不好记忆；2.编译的过程复杂。
- 汇编语言：用英文便签取代二进制
- 缺点： 1 编译的过程复杂 （仅在机器语言的基础上改进了缺点1，不好记忆。）
- 高级语言：用人类能理解的语言去编写代码(分为两种)
- 编译型（C语言，go语言）：
- 特点：编译一次，也就是翻译一次，第二次运行不用在编译。
- 优势：运行效率高
- 劣势：开发效率不高
- 解释型（shell语言，Python语言）：
- 特点：每次执行都需要翻译，第一次执行要翻译，第二次执行也要翻译，第N次执行也要翻译。
- 优势：开发效率高
- 劣势：运行效率不高
- 说明：这里的【翻译】是指：
- 高级语言是对人比较友好，但是执行的时候，都要翻译给成机器语言，计算机才能运行。
- 也就是说，无论是编译型还是解释型，都要翻译成机器语言去执行。
- 只不过，编译型，需要翻译一次。解释型，每次都要翻译。
- java是什么类型的？
- 编译型（C语言，go语言）：
20.开发效率取决什么？
- 这门语言封装程度高不高，（用起来上手容易）
- 语言设计是否优美，（用的爽不爽）
- 有没有人替你造轮子，（玩的人多不多，有没有大佬开发demo）
21.什么语言是最牛逼的？
- 单纯的比较没有意义，要从具体的应用场景来看。
- 比如，追求性能的极限，开发一些硬件功能，不需要跟网络通信。汇编语言，C语言是有优势的。
- 比如，追求开发效率，需要网络通信，Python是有优势的。
- 比如，追求高并发效率上，基于网络通信，go，java是有优势的。
22.现在的软件慢在哪里？
- 现在的软件大都需要网络通信，而网络通信是有IO延迟的，一般延迟个3-5秒都很正常，
- 而7200转硬盘的IO最大延迟7毫秒，
- 也就是说，现在目前阻塞的瓶颈在网络IO延迟上。
- 瓶肚子在大，运行在快，在瓶颈这里也会卡主。
23.Python的介绍
- 据说Python是龟叔在97年圣诞节为了打发无聊的时间写出来的。
- Python名字的由来，据说当时龟叔喜爱的电视剧正好有一个python这个单词，就起了这个名字。
- Python发明的初心，是想发明一种想shell一样简单的语法，并且能具备和C语言一样强大功能的语言。
- Python是一门解释型语言，也就是要跟Python解释器配套使用。
24.先有Python语法还是先有Python解释器？
- 龟叔发明Python的时候，是用C语言编写的解释器。官方使用的也是C Python解释器。
- 解释器是为了解释Python语法给机器听的。
- 也就是说，必然是先有语法，再有解释器。
25.现在说Python有几层含义？
- 指代Python语法。
- 指代Python解释器。
26.软件在公司会一直使用吗？
- 不会
- 一般的一个软件在公司的生命周期也就是5年的时间，长一点的也就是10年。
- 跟一个游戏很少能火十年，一个电视台，一个系列节目很少能持续播10年一样。（春晚除外）
27.python程序为什么要加注释？。
- 注释是为了增加代码的可读性。
- 可以用多行注释，或者单行注释
- 多行注释一般做为一模块功能的说明，常用成对的3个双引号。
- 单行注释一般用做关键代码的逻辑说明，分情况加载代码的上面或者后面。如果代码太长就加在上面。
- 关键要记住注释是为了增加代码的可读性，而不是降低了可读性。
参考资料:
