计算机编程入门-优快云博客

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计算机是根据指令操作数据的设备

功能性:对数据的操作，表现为数据的计算、输出处理和结果存储等

可编程性:根据一系列指令自动地、可预测地、准确地完成操作者的意图

计算机的发展

计算机硬件所依赖的集成电路规模参照摩尔定律发展

计算机运行速度因此也接近几何级数快速增长

计算机高效支撑的各类运算功能不断丰富发展

摩尔定律 Moore's Law

Inter公司创始人之一戈登 · 摩尔在1965年提出

单位面积集成电路可容纳晶体管的数量约为每两年翻一番

CPU/GPU、内存、硬盘电子产品价格等都遵循摩尔定律

计算机的发展

计算机的发展参照摩尔定律，表现为指数方式

当今世界，唯一长达50年有效且按照指数发展的技术领域

计算机深刻改变人类社会，甚至可能改变人类本身

可预见的未来的30年，摩尔定律还将持续有效

程序设计

程序设计是计算机可编程性的提现

程序设计，亦成编程，深度应用计算机的主要手段

程序设计已经成为社会需求量最大的职业技能之一

许多岗位将被计算机程序接管，程序设计将是生存技能

程序设计语言是一种用于交互(交流)的人造语言

编程语言的执行方式

计算机执行源程序的两种方式:编译和解释

源代码:采用某种语言编写的计算机程序，人类可读例如: result = 2+3

目标代码:计算机可直接执行，人类不可读例如: 1101001000111011

静态语言和脚本语言

根据执行方式不同，编程语言分为两类

静态语言:使用编译执行的编程语言 C/C++语言、Java语言

编译器一次性生成目标代码，优化更充分程序运行速度更快

脚本语言:使用解释执行的编程语言 Python语言、JavaScript语言、PHP语言

执行程序时需要源代码，维护更灵活，源代码在维护灵活、跨多个操作系统平台

IPO(程序基本编写方法): I：Input 输入，程序的输入

P：Process处理，程序的主要逻辑

O：Output输出，程序的输出

程序的输入：文件输入、网络输入。控制台输入、交互界面输入、内部参数输入等输入是一个程序的楷书

程序的输出：控制台输出、图形输出、文件输出、网络输出、操作系统的内部变量输出等输出是程序展示运算结果的方式

处理：处理是程序对输入数据进行计算产生输出结果的过程

处理方法统称为算法，它是程序最重要的部分

算法是一个程序的灵魂

Python 环境搭建

本章节我们将向大家介绍如何在本地搭建Python开发环境。

Python可应用于多平台包括 Linux 和 Mac OS X。

你可以通过终端窗口输入 "python" 命令来查看本地是否已经安装Python以及Python的安装版本。

Unix (Solaris, Linux, FreeBSD, AIX, HP/UX, SunOS, IRIX, 等等。)
Win 9x/NT/2000
Macintosh (Intel, PPC, 68K)
OS/2
DOS (多个DOS版本)
PalmOS
Nokia 移动手机
Windows CE
Acorn/RISC OS
BeOS
Amiga
VMS/OpenVMS
QNX
VxWorks
Psion
Python 同样可以移植到 Java 和 .NET 虚拟机上。

Python下载

Python最新源码，二进制文档，新闻资讯等可以在Python的官网查看到：

Python官网：https://www.python.org/

你可以在以下链接中下载 Python 的文档，你可以下载 HTML、PDF 和 PostScript 等格式的文档。

Python文档下载地址：https://www.python.org/doc/

Python安装

Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工作在不同平台上）。

您需要下载适用于您使用平台的二进制代码，然后安装Python。

如果您平台的二进制代码是不可用的，你需要使用C编译器手动编译源代码。

编译的源代码，功能上有更多的选择性，为python安装提供了更多的灵活性。

以下是各个平台安装包的下载地址：

以下为不同平台上安装Python的方法：

Unix & Linux 平台安装 Python:

以下为在Unix & Linux 平台上安装 Python 的简单步骤：

打开WEB浏览器访问https://www.python.org/downloads/source/
选择适用于Unix/Linux的源码压缩包。
下载及解压压缩包。
如果你需要自定义一些选项修改Modules/Setup
执行 ./configure 脚本
make
make install

执行以上操作后，Python会安装在 /usr/local/bin 目录中，Python库安装在/usr/local/lib/pythonXX，XX为你使用的Python的版本号。

Window 平台安装 Python:

以下为在 Window 平台上安装 Python 的简单步骤：

打开 WEB 浏览器访问https://www.python.org/downloads/windows/
在下载列表中选择Window平台安装包，包格式为：python-XYZ.msi 文件， XYZ 为你要安装的版本号。
要使用安装程序 python-XYZ.msi, Windows系统必须支持Microsoft Installer 2.0搭配使用。只要保存安装文件到本地计算机，然后运行它，看看你的机器支持MSI。Windows XP和更高版本已经有MSI，很多老机器也可以安装MSI。
下载后，双击下载包，进入Python安装向导，安装非常简单，你只需要使用默认的设置一直点击"下一步"直到安装完成即可。

MAC 平台安装 Python:

最近的Macs系统都自带有Python环境，你也可以在链接 https://www.python.org/downloads/mac-osx/ 上下载最新版安装。

环境变量配置

程序和可执行文件可以在许多目录，而这些路径很可能不在操作系统提供可执行文件的搜索路径中。

path(路径)存储在环境变量中，这是由操作系统维护的一个命名的字符串。这些变量包含可用的命令行解释器和其他程序的信息。

Unix或Windows中路径变量为PATH（UNIX区分大小写，Windows不区分大小写）。

在Mac OS中，安装程序过程中改变了python的安装路径。如果你需要在其他目录引用Python，你必须在path中添加Python目录。

在 Unix/Linux 设置环境变量

在 csh shell: 输入

setenv PATH "$PATH:/usr/local/bin/python"

, 按下"Enter"。

在 bash shell (Linux): 输入
```
export PATH="$PATH:/usr/local/bin/python" 
```
，按下"Enter"。
在 sh 或者 ksh shell: 输入
```
PATH="$PATH:/usr/local/bin/python" 
```
, 按下"Enter"。

注意: /usr/local/bin/python 是 Python 的安装目录。

在 Windows 设置环境变量

在环境变量中添加Python目录：

在命令提示框中(cmd) : 输入

path=%path%;C:\Python

按下"Enter"。

注意: C:\Python 是Python的安装目录。

也可以通过以下方式设置：

右键点击"计算机"，然后点击"属性"
然后点击"高级系统设置"
选择"系统变量"窗口下面的"Path",双击即可！
然后在"Path"行，添加python安装路径即可(我的D:\Python32)，所以在后面，添加该路径即可。 ps：记住，路径直接用分号"；"隔开！
最后设置成功以后，在cmd命令行，输入命令"python"，就可以有相关显示。

Python 环境变量

下面几个重要的环境变量，它应用于Python：

变量名	描述
PYTHONPATH	PYTHONPATH是Python搜索路径，默认我们import的模块都会从PYTHONPATH里面寻找。
PYTHONSTARTUP	Python启动后，先寻找PYTHONSTARTUP环境变量，然后执行此变量指定的文件中的代码。
PYTHONCASEOK	加入PYTHONCASEOK的环境变量, 就会使python导入模块的时候不区分大小写.
PYTHONHOME	另一种模块搜索路径。它通常内嵌于的PYTHONSTARTUP或PYTHONPATH目录中，使得两个模块库更容易切换。

运行Python

有三种方式可以运行Python：

1、交互式解释器：

你可以通过命令行窗口进入python并开在交互式解释器中开始编写Python代码。

你可以在Unix，DOS或任何其他提供了命令行或者shell的系统进行python编码工作。

   $ python # Unix/Linux  
  
或者  
  
C:>python # Windows/DOS

以下为Python命令行参数：

选项	描述
-d	在解析时显示调试信息
-O	生成优化代码 ( .pyo 文件 )
-S	启动时不引入查找Python路径的位置
-V	输出Python版本号
-X	从 1.6版本之后基于内建的异常（仅仅用于字符串）已过时。
-c cmd	执行 Python 脚本，并将运行结果作为 cmd 字符串。
file	在给定的python文件执行python脚本。

2、命令行脚本

在你的应用程序中通过引入解释器可以在命令行中执行Python脚本，如下所示：

   $ python script.py # Unix/Linux  
  
或者  
  
C:>python script.py # Windows/DOS

注意：在执行脚本时，请检查脚本是否有可执行权限。

3、集成开发环境（IDE：Integrated Development Environment）: PyCharm

PyCharm 是由 JetBrains 打造的一款 Python IDE，支持 macOS、 Windows、 Linux 系统。

PyCharm 功能 : 调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制……

PyCharm 下载地址 : https://www.jetbrains.com/pycharm/download/

PyCharm 安装地址：http://www.runoob.com/w3cnote/pycharm-windows-install.html

继续下一章之前，请确保您的环境已搭建成功。如果你不能够建立正确的环境，那么你就可以从您的系统管理员的帮助。

在以后的章节中给出的例子已在 Python2.7.6 版本测试通过。