从硬件架构到编程逻辑，Python入门打卡。

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干货福利，第一时间送达

  简短说明

接昨日文章 “数据管道”公众号内容初步调整计划，内含福利！，现阶段开始LearingPython计划，预计打卡时间为15天，时间充足的情况下争取次条推送整理的福利资源。由于公众号开通时间较晚，没有留言功能，有任何问题欢迎大家在后台私信我，或者加微信沟通交流。

  本节目录

1、    计算机硬件架构

2、    编辑器、编译器、解释器

3、    程序逻辑、程序错误、程序调试

4、    本节关键术语

  计算机硬件架构

在开始学习用Python去开发软件、数据分析等之前，我们需要学习一点关于计算机硬件架构的知识。更底层的角度去学习编程，从内到外，可以让自己对Python程序如何运行有更深的理解。

微计算机硬件架构：

解释：

中央处理器(cpu)：这一部分相当于计算机的大脑，不断的更新“下一步要做什么”这样的指令。如果你的电脑工作频率是3.0千兆赫，这意味着cpu会问"下一步呢?“每秒30亿次。主频越高意味着电脑工作越快，当然就越贵了。

主存（内存条）：存储cpu紧急需要的信息，工作速度也非常快，但是，当计算机关闭时，存储在主存中的信息就会消失。

辅助存储器（硬盘等）：存储一些相对不是那么紧急的信息，比如一部电影。工作速度相对较慢，但计算机关闭时，存在硬盘的内容不会消失。

输入输出设备：很好理解，对应电脑屏幕，键盘，鼠标，麦克风，扬声器等。

网络：现在，大多数计算机也通过网络连接来检索信息。从某种意义上说，网络是一种较慢的、有时不可靠的辅助存储器。

编程的“你”在计算机哪个部分呢？

你需要回答cpu的“下一步是什么?”的问题。因此，你必须提前写下你的“指令”。我们把这些存储的“指令”称为一个程序，把这些指令写下来，使这些指令成为正确的编程。

  编辑器、解释器、编译器

Python是一种高级语言，高级语言更多的是面向人的理解。而中央处理器(cpu)中的实际硬件不理解这些高级语言，它只能识别低级语言（机器语言，汇编语言），机器语言是一堆001101010101（二进制文件），表面看起来机器语言只是一堆0和1，但是它的语法甚至比Python更复杂。（本科学过微机原理的应该知道）。

所以很少有程序员写过机器语言。相反，通过各种“翻译器”，以允许程序员使用Python或C++等高级语言进行编写，这些“翻译器”将程序转换为机器语言，以便由cpu实际执行。

这些编程语言“翻译器”可分为两大类：

编译器(Compiler)

解释器(Interpreter)

区别：

编译器是把源程序的每一条语句都编译成机器语言,并保存成二进制文件,这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序,速度很快。

而解释器则是只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的.。

图解Python程序运行：

在Python代码开始处理之前，Python还会执行一些步骤。确切的说：

第一步是编译成所谓的“字节码”（.pyc文件）

第二步是转发到所谓的“虚拟机（PVM）”中

更多内容请阅读：《Learning Python 4th》第二章“Python如何运行程序”。这本书在公众号文章分享过中英文福利链接：面试必备之Python深、浅拷贝。

编辑器：

我们不能再每次运行一些程序之前，都要在Python解释器提示符（>>>）下输入我们的程序，所以必须把它们保存为文件（.py）。所以要创建我们的Python源文件，需要一个可以输入并保存他们的编辑软件，也就是编辑器。

主流编辑器：

Pycharm

Vscode

Anaconda

推荐：

做数据科学领域直接安装Anaconda即可（内部已经安装好numpy pandas matplotlib scipy seaborn等很多数据科学的工具包），内置Jupyter Notebook非常好用。完美的结合一边用Markdown做笔记，一边编程锻炼。

利用Pycharm虚拟环境避免包冲突，（不同项目之间安装的环境互不干扰）。

Vscode师兄们在用，没用过，感觉应该也不错。

本人主要就是用Pycharm + Anaconda

  程序逻辑、程序错误、程序调试

程序逻辑（不同编程语言通用）：

输入：可能是来之不同的文件（CSV,XLSX,TXT等）。

顺序执行：按照在脚本中程序应该有的逻辑顺序依次执行语句。

条件执行：检查某些条件，然后执行或跳过一系列语句。

重复执行：重复执行一组语句，通常带有一些变化。

代码复用：对于一些经常使用的脚步可以保存起来，下次直接调用该模块。

输出：对应着输入，在屏幕上显示程序的结果，或者将结果存储在文件中。

程序错误：

可按类型分成三种程序错误：

Syntax Errors（语法错误）：

这种错误是最容易犯也是最容易修复的错误，语法错误意味着程序违反了Python的“语法”规则。比如你把变量声明成一个Python已有的保留字等等。

Logic errors （逻辑错误）：

逻辑错误是指程序有良好的语法，但是语句的顺序有错误，或者语句之间的关系有错误。

例子，“从你的水瓶里喝点东西，把它放在背包里，走到图书馆，然后把瓶盖放回去。”

Semantic errors （语义错误）：

语义错误是程序在语法上是完美的，顺序是正确的，但它没有做你想让它做的事情。比如你想输出2，结果输出1。

程序调试：

DeBUG是在代码中查找错误原因的过程。当调试一个程序的时候，特别是当你在处理一个难处理的BUG的时候，有四件事可以尝试：

重读：检查代码，将其读给自己听，并检查它是否表达了想要表达的意思

运行：通过更改和运行不同的版本进行试验。通常，如果程序的正确位置显示了正确的内容，那么问题就会变得很明显。

反思：看看是什么错误类型，是语法错误还是逻辑错误还是结果不对，从报错信息中找内容

撤退：实在找不到哪里出错就不断撤回写好的代码，然后在不断运行，找到那个结果输出正确的逻辑行。

  本节核心术语

计算机硬件架构

高级语言、低级语言

解释器、编译器、编辑器

机器码、二进制文件

错误调试

参考：

  www.py4e.com

《Learning Python 4th》

总结

以上是内存溢出为你收集整理的从硬件架构到编程逻辑，Python入门打卡。全部内容，希望文章能够帮你解决从硬件架构到编程逻辑，Python入门打卡。所遇到的程序开发问题。

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