Python計(jì)算機(jī)組成是什么

今天小編給大家分享一下Python計(jì)算機(jī)組成是什么的相關(guān)知識點(diǎn)，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

一、計(jì)算機(jī)組成

??計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為我們這個(gè)時(shí)代的核心設(shè)備，我們無時(shí)無刻都需要它。它也已經(jīng)不是人們印象中的臺式機(jī)、服務(wù)器，已經(jīng)演變成了我們身邊的任何物體，如手機(jī)、平板電腦和筆記本，以及很多人主觀上沒有意識到，但實(shí)際設(shè)備內(nèi)部確實(shí)包含“計(jì)算機(jī)”的設(shè)備，如電視機(jī)、微波爐、汽車，甚至小孩玩的智能機(jī)器人等。毫不夸張地說，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人身體的延伸，大腦的延伸，成為不可或缺的一部分。未來，計(jì)算機(jī)將真的進(jìn)入人體、進(jìn)入大腦，真正成為人體的一部分。比如，在科幻電影《黑客帝國》中的主角被超級針頭插在頸部后方便可以實(shí)現(xiàn)快速學(xué)習(xí)，改變大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，幾秒成為功夫高手。計(jì)算機(jī)，俗稱電腦（Computer），用于高速計(jì)算的電子機(jī)器，是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和邏輯判斷，同時(shí)還具有存儲記憶和數(shù)據(jù)處理的功能。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，如下圖所示:

1.1 硬件系統(tǒng)

??硬件系統(tǒng)主要可以分為主機(jī)和外設(shè)，是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理實(shí)體，它們主要由各種各樣的電子器件和機(jī)電裝置組成。從ENIAC（世界上第一臺計(jì)算機(jī)）到目前最先進(jìn)的電腦，硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用的都是馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)，如下所示:

• 運(yùn)算器: 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，即數(shù)據(jù)的加工處理;

• 控制器: 計(jì)算機(jī)的中樞神經(jīng)，協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部分組件工作以及內(nèi)存和外設(shè)的訪問;
  其中：運(yùn)算器和控制器統(tǒng)稱為中央處理器，即CPU

• 存儲器: 實(shí)現(xiàn)記憶功能的部件，用來存儲程序、數(shù)據(jù)、命令和各種信號等信息，并在需要時(shí)提供這些信息;

• 輸入設(shè)備: 實(shí)現(xiàn)將程序、原始數(shù)據(jù)、文字、字符、控制命令或現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)等信息輸入到計(jì)算機(jī)中;

• 輸出設(shè)備: 實(shí)現(xiàn)將計(jì)算機(jī)處理后生成的中間結(jié)果或最終結(jié)果輸出，包括各種數(shù)據(jù)符號、文字和控制信號等信息;

1.2 軟件系統(tǒng)

??軟件系統(tǒng)主要可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，是指保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所需的各種程序，是我們編程實(shí)踐的主要對象，組成如下:

• 系統(tǒng)軟件: 保證計(jì)算機(jī)硬件的正常工作和性能得到發(fā)揮，并且為計(jì)算機(jī)用戶提供一個(gè)直觀、友好和方便的使用界面。

1. 操作系統(tǒng): 方便用戶控制和管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源的系統(tǒng)軟件，功能復(fù)雜，是所有軟件正常運(yùn)行的基礎(chǔ)和核心;

2. 編譯程序: 也叫語言處理程序，作用是把程序員使用各種編程語言，如Java和Python等所編寫的程序，翻譯成計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的機(jī)器語言。

• 應(yīng)用軟件: 應(yīng)用軟件是計(jì)算機(jī)為滿足不同用戶的需求而提供的那部分軟件，它可以拓寬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，方法硬件的性能。

1. 社交辦公類: 微信、QQ、WPS、騰訊會議、釘釘、陌陌等;

2. 休閑娛樂類: QQ音樂、騰訊視頻、Steam、歡樂斗地主等;

二、程序運(yùn)行機(jī)制

??機(jī)器語言也叫機(jī)器碼，是可以通過CPU進(jìn)行分析和執(zhí)行的指令集。計(jì)算機(jī)只能識別0和1的機(jī)器碼，不能接收類似于漢語、英語或其它的人類語言。因此，為了實(shí)現(xiàn)人類和計(jì)算機(jī)的交互，各種編程語言應(yīng)運(yùn)而生，如C++、Java、PhP和Python等。

2.1 編譯型和解釋型

分析: 計(jì)算機(jī)可以直接識別下面這段Python代碼嗎？

"""
分析：在控制臺輸出以下Python代碼，計(jì)算機(jī)可以直接處理嗎?
"""print("Hello world!")  # print()為Python中的內(nèi)置函數(shù)，主要用于輸出括號內(nèi)的內(nèi)容，類似于Java中的System.out.println("Hello world!")

??顯然，上述代碼主要由英文字母和標(biāo)點(diǎn)符號組成，但前面已經(jīng)說過，計(jì)算機(jī)只能識別機(jī)器碼(0和1)，即它本身壓根就不認(rèn)識這段代碼。

??那么，我們是如何通過代碼控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的?

??人機(jī)交互的過程就像一個(gè)當(dāng)?shù)厝伺c一個(gè)外國人進(jìn)行交流時(shí)一樣，如果雙方想要理解彼此的想法，就需要一個(gè)中間介質(zhì)，它可以通過某種方式把對方的語言轉(zhuǎn)換成自己可以理解的語言，反之亦然。因此，計(jì)算機(jī)如果想要理解我們編寫的代碼，就需要將其轉(zhuǎn)換為自己可以識別的機(jī)器碼，而根據(jù)轉(zhuǎn)換過程，編程語言又被分為編譯型和解釋型。

• 編譯型: 編譯型語言可以直接將代碼轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)可以識別并執(zhí)行的機(jī)器碼，如C++。

• 解釋型: 解釋型語言先將代碼轉(zhuǎn)換為字節(jié)碼，然后再將其翻譯成計(jì)算機(jī)可識別的機(jī)器碼，如Python。

2.2 計(jì)算機(jī)處理程序的流程

1. 用戶打開程序，程序開始執(zhí)行;

2. 操作系統(tǒng)將程序內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)內(nèi)存;

3. CPU根據(jù)程序內(nèi)容從內(nèi)存中讀取指令；

4. CPU分析、處理指令，并為下一條指令做好準(zhǔn)備;

5. 讀取下一條指令分析并處理，如此循環(huán)往復(fù)直至處理完程序中的全部指令，最后將計(jì)算結(jié)果放入指令指定的存儲器地址中;

2.3 計(jì)算機(jī)語言發(fā)展史

?? 算法是計(jì)算機(jī)的靈魂，而編程語言是使得計(jì)算機(jī)具有靈魂的工具。伴隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)編程語言也歷經(jīng)了從低級到高級的演變，而每一次改變的核心思想就是“讓人更容易編程”。計(jì)算機(jī)硬件的速度越快、體積越小、成本越低，應(yīng)用到人類社會的場景就會越多，那么所需要的算法就會越復(fù)雜，也就要求計(jì)算機(jī)編程語言越高級。最初重達(dá)幾十噸但一秒只能運(yùn)算5000次的ENIAC，只能做非常小的應(yīng)用，如彈道計(jì)算。如今，任何一個(gè)人的手機(jī)運(yùn)算能力都可以秒殺那個(gè)年代地球上所有計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的總和。越容易使用的語言，就有越多人使用；越多人使用，就有越多人協(xié)作；越多人協(xié)作，就可以創(chuàng)造越復(fù)雜的物體?，F(xiàn)代社會，一個(gè)軟件動輒幾十或幾百人、甚至幾千人協(xié)作也成為可能，這自然就為開發(fā)復(fù)雜軟件提供了“人力基礎(chǔ)”。這是一個(gè)人類普遍的社會現(xiàn)象，越容易使用的工具，通過使用數(shù)量，通過大量人的協(xié)作，徹底改變某個(gè)行業(yè)甚至人類社會。未來三十年必將是軟件人才的世界，除普通軟件，大量人工智能軟件，如自動駕駛、機(jī)器人保姆以及機(jī)器人女友都會進(jìn)入我們的生活，甚至計(jì)算機(jī)技術(shù)和基因工程結(jié)合以實(shí)現(xiàn)長生不老，感興趣的可以閱讀一下《未來簡史: 從智人到智神》。

• 機(jī)器語言: 相當(dāng)于人類的的原始階段;

??機(jī)器語言由數(shù)字組成所有指令。當(dāng)讓你使用數(shù)字編程，寫幾百個(gè)數(shù)字、甚至幾千個(gè)數(shù)字，每天面對的是純數(shù)字，可以大膽預(yù)測：“程序員群體100%會有精神問題”。機(jī)器語言通常由數(shù)字串組成（最終被簡化成二進(jìn)制0和1），對于人類來說，機(jī)器語言過于繁瑣。使用機(jī)器語言，人類無法編出復(fù)雜的程序。

• 匯編語言: 相當(dāng)于人類的手工業(yè)階段;

??為了編程的方便，以及解決更加復(fù)雜的問題，程序員開始改進(jìn)機(jī)器語言，使用英文縮寫的助記符（單詞）來表示基本的計(jì)算機(jī)操作。這些助記符構(gòu)成了匯編語言的基礎(chǔ)，如：LOAD、MOVE 之類，這樣人更容易記憶和使用。識別成百上千個(gè)單詞，總比成百上千個(gè)數(shù)字，感覺會好很多。匯編語言相當(dāng)于人類的手工業(yè)社會，需要技術(shù)極其嫻熟的工匠，但是開發(fā)效率也非常低。匯編語言雖然能編寫高效率的程序，但是學(xué)習(xí)和使用都不是易事，并且很難調(diào)試。另一個(gè)復(fù)雜的問題，匯編語言以及早期的計(jì)算機(jī)語言（Basic、Fortran等）沒有考慮結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)原則，而是使用goto語句來作為程序流程控制的主要方法。這樣做的后果是：一大堆混亂的調(diào)轉(zhuǎn)語句使得程序幾乎不可能被讀懂。對于那個(gè)時(shí)代的程序員，能讀懂上個(gè)月自己寫的代碼都成為一種挑戰(zhàn)。即使這樣，匯編語言仍然應(yīng)用于工業(yè)電子編程領(lǐng)域、軟件的加密解密、計(jì)算機(jī)病毒分析等。

• 高級編程語言: 相當(dāng)于人類工業(yè)階段;

??對于簡單的任務(wù)，匯編語言可以勝任。但是，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展以及其漸漸滲透到了工作生活的方方面面，一些復(fù)雜的任務(wù)出現(xiàn)了，匯編語言就顯得力不從心（應(yīng)該說是程序員使用匯編語言解決復(fù)雜問題出現(xiàn)了瓶頸）。于是，出現(xiàn)了高級語言，如C++、Java等。語言越高級，越接近人的思維，使用起來就越方便。高級語言，尤其是面向?qū)ο蟮恼Z言，如Java、Python等，使得編程的難度和門檻越來越低。目前以及可預(yù)見的未來，計(jì)算機(jī)語言仍然處于“第三代高級語言”階段，高級語言允許程序員使用接近日常英語的指令來編寫程序。例如，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的任務(wù)：A+B=C , 使用機(jī)器語言、匯編語言和高級語言的的實(shí)現(xiàn)如下所示：

三、Python語言的誕生與發(fā)展史

Python是一門動態(tài)數(shù)據(jù)類型、面向?qū)ο蟮慕忉屝驼Z言，主要用于人工智能的各個(gè)領(lǐng)域，如機(jī)器學(xué)習(xí)、爬蟲與數(shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺等。

TIOBE編程語言排行榜:

3.1 誕生與發(fā)展

• 時(shí)代背景: 硬件限制;

??Python的作者，Guido von Rossum（吉多·范·羅蘇姆)，荷蘭人。1982年，吉多從阿姆斯特丹大學(xué)獲得了數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)碩士學(xué)位。然而，盡管他算得上是一位數(shù)學(xué)家，但他更加享受計(jì)算機(jī)帶來的樂趣。用他的話說，雖然擁有數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)雙料資質(zhì)，他總趨向于做計(jì)算機(jī)相關(guān)的工作，并熱衷于做任何和編程相關(guān)的事情。在那個(gè)時(shí)候，吉多接觸并使用過諸如Pascal、C、Fortran等語言。這些語言的基本設(shè)計(jì)原則是讓機(jī)器能更快運(yùn)行。在80年代，雖然IBM和蘋果已經(jīng)掀起了個(gè)人電腦(personal computer)浪潮，但這些個(gè)人電腦的配置很低。比如早期的Macintosh，只有8MHz的CPU主頻和128KB的RAM，一個(gè)大的數(shù)組就能占滿內(nèi)存。所有的編譯器的核心是做優(yōu)化，以便讓程序能夠運(yùn)行。為了增進(jìn)效率，語言也迫使程序員像計(jì)算機(jī)一樣思考，以便能寫出更符合機(jī)器口味的程序。在那個(gè)時(shí)代，程序員恨不得用手榨取計(jì)算機(jī)每一寸的能力。有人甚至認(rèn)為C語言的指針是在浪費(fèi)內(nèi)存。至于動態(tài)類型，內(nèi)存自動管理，面向?qū)ο蟆?別想了，那會讓你的電腦陷入癱瘓。

• Shell: 本質(zhì)是調(diào)用命令，它不是一個(gè)真正的語言;

??這種編程方式讓吉多感到苦惱。吉多知道如何用C語言寫出一個(gè)功能，但整個(gè)編寫過程需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，即使他已經(jīng)準(zhǔn)確的知道了如何實(shí)現(xiàn)。他的另一個(gè)選擇是shell。Bourne Shell作為UNIX系統(tǒng)的解釋器已經(jīng)長期存在。UNIX的管理員們常常用shell去寫一些簡單的腳本，以進(jìn)行一些系統(tǒng)維護(hù)的工作，比如定期備份、文件系統(tǒng)管理等等。shell可以像膠水一樣，將UNIX系統(tǒng)下的許多功能連接在一起。許多C語言上百行的程序，在shell下只用幾行就可以完成。然而，shell的本質(zhì)是調(diào)用命令，它并不是一個(gè)真正的語言。例如，shell沒有數(shù)值型的數(shù)據(jù)類型，加法運(yùn)算都很復(fù)雜。總之，shell不能全面調(diào)動計(jì)算機(jī)的功能。

• ABC語言: 可讀易用，弊端明顯;

??吉多希望有一種語言，這種語言能夠像C語言那樣，能夠全面調(diào)用計(jì)算機(jī)的功能接口，又可以像shell那樣，可以輕松的編程。ABC語言讓吉多看到希望。ABC是由荷蘭的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)研究所開發(fā)的。吉多在該研究所工作，并參與到ABC語言的開發(fā)。ABC語言以教學(xué)為目的。與當(dāng)時(shí)的大部分語言不同，ABC語言的目標(biāo)是“讓用戶感覺更好”。ABC語言希望讓語言變得容易閱讀、使用、記憶和學(xué)習(xí)，并以此來激發(fā)人們學(xué)習(xí)編程的興趣。
??然而，ABC語言編譯器需要很高的電腦配置才能運(yùn)行，而這些電腦的使用者通常都精通電腦，所以他們更多的是關(guān)注程序的效率，而非它的學(xué)習(xí)難度。另一方面，如下致命的設(shè)計(jì)問題是它沒有流行起來的原因:

1. 可擴(kuò)展性差: ABC不是模塊化語言，如果想在其中增加功能，如對圖形化的支持，需要改動很多地方。

2. 不能直接進(jìn)行IO: ABC不能直接操作文件系統(tǒng)，即不能直接讀寫數(shù)據(jù)。輸入輸出的困難對于計(jì)算機(jī)而言是致命的，你能想象一個(gè)不能打開車門的跑車嗎?

3. 過度革新: ABC用自然語言的形式來表達(dá)程序的意義。例如，它使用How to來定義一個(gè)函數(shù)，而對于程序員來說，他們更習(xí)慣用function或define。

4. 傳播困難: ABC編譯器很大，必須保存在磁帶上，這也就意味著如果想要使用它，必須先準(zhǔn)備一個(gè)大大的磁帶。

• Python孕育與成長: 介于C和Shell之間的簡單易學(xué)、功能全面的語言;

??1989年，為了打發(fā)圣誕節(jié)假期，吉多開始寫Python語言的編譯器。Python這個(gè)名字，來自吉多所摯愛的電視劇Monty Python’s Flying Circus。他希望這個(gè)新的叫做Python的語言，能符合他的理想：介于C和shell之間，功能全面，易學(xué)易用，可拓展的語言。吉多作為一個(gè)語言設(shè)計(jì)愛好者，已經(jīng)有過設(shè)計(jì)語言的嘗試。這一次，也不過是一次純粹的hacking行為。

??1991年，第一個(gè)Python編譯器誕生。它是用C語言實(shí)現(xiàn)的，并能夠調(diào)用C語言的庫文件。從一出生，Python已經(jīng)具有了：類，函數(shù)，異常處理，包含表和詞典在內(nèi)的核心數(shù)據(jù)類型，以及模塊為基礎(chǔ)的拓展系統(tǒng)。Python語法很多來自C，但又受到ABC語言的強(qiáng)烈影響。來自ABC語言的一些規(guī)定直到今天還富有爭議，比如強(qiáng)制縮進(jìn)，但這些語法規(guī)定讓Python容易讀。另一方面，Python聰明的選擇服從一些慣例，特別是C語言的慣例，比如恢復(fù)等號賦值。吉多認(rèn)為，如果“常識”上確立的東西，沒有必要過度糾結(jié)。Python從一開始就特別在意可拓展性。Python可以在多個(gè)層次上拓展。從高層上，你可以直接引入.py文件。在底層，你可以引用C語言的庫。Python程序員可以快速的使用Python寫.py文件作為拓展模塊。但當(dāng)性能是考慮的重要因素時(shí)，Python程序員可以深入底層，寫C程序，編譯為.so文件引入到Python中使用。Python就好像是使用鋼構(gòu)建房一樣，先規(guī)定好大的框架，而程序員可以在此框架下相當(dāng)自由的拓展或更改。

??最初的Python完全由吉多本人開發(fā)。Python得到吉多同事的歡迎。他們迅速的反饋使用意見，并參與到Python的改進(jìn)。吉多和一些同事構(gòu)成Python的核心團(tuán)隊(duì)。他們將自己大部分的業(yè)余時(shí)間用于hack Python。隨后，Python拓展到研究所之外。Python將許多技術(shù)層面上的細(xì)節(jié)隱藏，交給編譯器處理，并凸顯出邏輯層面的編程思考。因此，Python程序員可以花更多的時(shí)間用于思考程序的邏輯，而不是具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。這一特征吸引了廣大的程序員，Python開始流行。計(jì)算機(jī)硬件越來越強(qiáng)大，Python又容易使用，所以許多人開始轉(zhuǎn)向Python。吉多維護(hù)了一個(gè)mail list，Python用戶就通過郵件進(jìn)行交流。Python用戶來自許多領(lǐng)域，有不同的背景，對Python也有不同的需求。Python相當(dāng)?shù)拈_放，又容易拓展，所以當(dāng)用戶不滿足于現(xiàn)有功能，很容易對Python進(jìn)行拓展或改造。隨后，這些用戶將改動發(fā)給吉多，并由吉多決定是否將新的特征加入到Python或者標(biāo)準(zhǔn)庫中。如果代碼能被納入Python自身或者標(biāo)準(zhǔn)庫，這將是極大的榮譽(yù)。由于吉多至高無上的決定權(quán)，他因此被稱為“終身的仁慈獨(dú)裁者”。2018年7月12日，在完成PEP(Python Enhancement Proposals)572后，吉多決定退出Python核心決策層。

??Python以及其標(biāo)準(zhǔn)庫的功能強(qiáng)大，這些是整個(gè)社區(qū)的貢獻(xiàn)。Python的開發(fā)者來自不同領(lǐng)域，他們將不同領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)帶給Python。例如，Python標(biāo)準(zhǔn)庫中的正則表達(dá)式(Regular expression)是參考Perl，而lambda, map, filter, reduce等函數(shù)參考了Lisp。Python本身的一些功能以及大部分的標(biāo)準(zhǔn)庫來自于社區(qū)。Python的社區(qū)不斷擴(kuò)大，進(jìn)而擁有了自己的newsgroup，網(wǎng)站，以及基金。從Python 2.0開始，Python也從mail list的開發(fā)方式，轉(zhuǎn)為完全開源的開發(fā)方式。社區(qū)氣氛已經(jīng)形成，工作被整個(gè)社區(qū)分擔(dān)，Python也獲得了更加高速的發(fā)展。到今天，Python的框架已經(jīng)確立。Python語言以對象為核心組織代碼，支持多種編程范式，采用動態(tài)類型，自動進(jìn)行內(nèi)存回收。Python支持解釋運(yùn)行，并能調(diào)用C庫進(jìn)行拓展。Python有強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)庫。由于標(biāo)準(zhǔn)庫的體系已經(jīng)穩(wěn)定，所以Python的生態(tài)系統(tǒng)開始拓展到第三方包。這些包，如Django、web.py、wxpython、numpy、matplotlib、PIL，將Python升級成了物種豐富的熱帶雨林。

??Python崇尚優(yōu)美、清晰、簡單，是一個(gè)優(yōu)秀并廣泛使用的語言。Python在TIOBE排行榜中排行第八，它是Google的第三大開發(fā)語言，Dropbox的基礎(chǔ)語言，豆瓣的服務(wù)器語言。Python的發(fā)展史可以作為一個(gè)代表，帶給我們許多啟示。在Python的開發(fā)過程中，社區(qū)起到了重要的作用。吉多自認(rèn)為自己不是全能型的程序員，所以他只負(fù)責(zé)制訂框架。如果問題太復(fù)雜，他會選擇繞過去，也就是cut the corner。這些問題最終由社區(qū)中的其他人解決。社區(qū)中的人才是異常豐富的，就連創(chuàng)建網(wǎng)站，籌集基金這樣與開發(fā)稍遠(yuǎn)的事情，也有人樂意于處理。如今的項(xiàng)目開發(fā)越來越復(fù)雜，越來越龐大，合作以及開放的心態(tài)將成為項(xiàng)目最終成功的關(guān)鍵。

??Python從其他語言中學(xué)到了很多，無論是已經(jīng)進(jìn)入歷史的ABC，還是依然在使用的C和Perl，以及許多沒有列出的其他語言?？梢哉f，Python的成功代表了它所有借鑒的語言的成功。同樣，Ruby借鑒了Python，它的成功也代表了Python某些方面的成功。每個(gè)語言都是混合體，都有它優(yōu)秀的地方，但同時(shí)也有各種各樣的缺陷。同時(shí)，一個(gè)語言“好與不好”的評判，往往受制于平臺、硬件、時(shí)代等等外部原因，程序員經(jīng)歷過許多語言之爭。

3.2 設(shè)計(jì)哲學(xué)

• 獲取Python設(shè)計(jì)哲學(xué): 成功安裝Python軟件后(下一個(gè)專題)，打開任意一個(gè)編輯環(huán)境鍵入import this運(yùn)行即可;

• 總結(jié): 簡單優(yōu)雅可擴(kuò)展，實(shí)用扁平是關(guān)鍵，最佳方案only one???

3.3 優(yōu)勢與不足

• 優(yōu)勢:

1. 簡單易學(xué)可擴(kuò)展: 閱讀一個(gè)良好的Python程序就像欣賞一篇優(yōu)美的文章一樣，盡管它的要求非常嚴(yán)格，如強(qiáng)制縮進(jìn)可提高代碼的可讀性。Python的這種偽代碼本質(zhì)使得我們可以更多地關(guān)注于解決問題的邏輯而非搞明白語言本身，如我們無需過多關(guān)注諸如內(nèi)存管理這樣的底層細(xì)節(jié)。如果我們希望一段關(guān)鍵代碼運(yùn)行的更快（C要比Python快50倍以上）或希望某些算法不公開，可以把部分程序用C或C++語言編寫，然后在Python程序中進(jìn)行調(diào)用。

2. 免費(fèi)開源可移植: Python是FLOSS（自由/開放源碼軟件）之一，也就是說我們可以自由地發(fā)布這個(gè)軟件的拷貝、閱讀它的源代碼 、對它做改動、把它的一部分用于新的自由軟件中。由于其開源本質(zhì)，Python可移植在許多計(jì)算機(jī)平臺上，如Windows、Linux等。

3. 面向?qū)ο? Python既支持面向過程的編程也支持面向?qū)ο蟮木幊獭?strong>在“面向過程”的語言中，程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數(shù)構(gòu)建起來的。在“面向?qū)ο蟆钡恼Z言中，程序是由數(shù)據(jù)和功能組合而成的對象構(gòu)建起來的。與其它的編程語言如C++和Java相比，Python以一種非常強(qiáng)大又簡單的方式實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο缶幊蹋庋b、繼承和多態(tài)三大特性則是它成"神"的關(guān)鍵。

4. 動態(tài)語言: 動態(tài)語言，又稱為弱類型語言，是指變量在創(chuàng)建時(shí)不需聲明類型，具體類型根據(jù)指向的內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)類型決定，即指向什么類型就是什么類型。相反，靜態(tài)語言(強(qiáng)類型語言），定義變量時(shí)需要聲明類型，變量指向的內(nèi)存單元可存放的數(shù)據(jù)類型固定。例如，Python中定義一個(gè)整數(shù)變量為num = 10，而在Java中則為int num = 10;?？偨Y(jié)：動態(tài)類型，指向可變，內(nèi)存單元中的內(nèi)容不可變；靜態(tài)類型，指向不可變，內(nèi)容可變。

5. 解釋型語言: 編譯型語言，如C++寫的程序可以從源文件（C++語言）轉(zhuǎn)換到一個(gè)你的計(jì)算機(jī)使用的語言，即二進(jìn)制代碼（0和1）。這個(gè)過程通過編譯器和不同的標(biāo)記以及選項(xiàng)完成。當(dāng)我們運(yùn)行程序的時(shí)候，連接轉(zhuǎn)載器軟件把我們的程序從硬盤復(fù)制到內(nèi)存中并且運(yùn)行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進(jìn)制代碼。我們可以直接從源代碼運(yùn)行程序。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，Python解釋器把源代碼轉(zhuǎn)換成稱為字節(jié)碼的中間形式，然后再把它翻譯成計(jì)算機(jī)使用的機(jī)器碼并運(yùn)行。由于只需要把我們的Python程序拷貝到另外一臺計(jì)算機(jī)上，它就可以工作了，這也使得Python程序更加容易移植。

6. 豐富的庫: 包括Python自帶的標(biāo)準(zhǔn)庫和第三方庫。其中Python的標(biāo)準(zhǔn)庫可以幫助我們處理各種工作，包括正則表達(dá)式、文檔生成、線程、數(shù)據(jù)庫、HTML、GUI等。這被稱作Python的“功能齊全”理念。除了標(biāo)準(zhǔn)庫以外，Python也支持安裝第三方庫，如wxPython、Twisted和Python圖像庫等。

• 缺點(diǎn): Python語言非常完美，沒有明顯的短板和缺點(diǎn)。唯一的不足就是執(zhí)行效率慢，而這個(gè)是解釋型語言所通有的，不過這一缺陷會隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提升而弱化。

3.4 應(yīng)用場景

以上就是“Python計(jì)算機(jī)組成是什么”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學(xué)習(xí)更多的知識，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。