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编程语言和Python语言介绍

时间：2024-05-08 14:57:27浏览次数：14  
标签：解释器 语言 编程语言 Python 编译 机器语言 执行

编程语言和Python语言介绍

一、【编程语言介绍】

【1】机器语言

（1）机器语言是什么

  • 机器语言就是计算机可以理解的语言，可以直接通过机器语言操作我们的硬件
  • 计算机是基于电工作的，高频是0，低频是1
  • 计算机通过控制高低频变化来工作

（2）机器指令

  • 通过制高低电频的变化组成一系列的指令就叫机器指令，能直接控制计算

（3）如何写机器指令

  • 首要的就是记住计算机的全部指令代码和核心代码的含义
  • 在编写程序时要时刻注意，走错一步就前功尽弃，所以这是一项很费神的工作

（4）机器语言的示例

  • 机器语言的记忆就像摩斯密码一样
'''指令部份的示例'''
 0000 代表 加载（LOAD）
 0001 代表 存储（STORE）
 ...
 
LOAD 0000  # 加载寄存器A
STORE 0001 # 存储到寄存器B

'''暂存器部份的示例'''
0000 代表暂存器 A 
0001 代表暂存器 B 
...

'''存储器部份的示例'''
000000000000 代表地址为 0 的存储器
000000000001 代表地址为 1 的存储器 
000000010000 代表地址为 16 的存储器
100000000000 代表地址为 2^11 的存储器

（5）机器语言的优缺点

  • 优点
    • 执行效率高（无障碍理解、直接运行）
  • 缺点
    • 开发效率低
    • 跨平台性差
    • 耗费的精力大（需要记忆大量指令代码）

【2】汇编语言

（1）什么是汇编语言

  • 汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。

（2）汇编语言的优缺点

  • 优点
    • 执行效率高（英文缩写编写程序较简单）
    • 执行速度快
    • 操作灵活
  • 缺点
    • 开发效率低
    • 跨平台性差
    • 程序编写很复杂，容易出错

【3】高级语言

（1）什么是高级语言

  • 用人类的语言是在向操作系统发送指令，而非直接操作硬件

  • 无需考虑硬件细节

  • 但正因为高级语言离硬件较远，更贴近人类语言，执行效率相对较低。

（2）高级语言的分类

  • 高级语言可分为：
    • 编译型语言
      • C、C++、C#、JAVA
    • 解释型语言
      • Python、Go、PHP

（3）什么是编译型语言

[1]编译型

  • 编译型语言将源码一次性翻译成目标代码，然后生成可执行文件。
  • 修改源码后，需要重新编译整个程序。反之则不用，可直接执行翻译过来的的文件

[2]例子

  • 编译型语言就像是你拿到一篇英文文章，不是逐段翻译，而是交给翻译软件，整篇文章进行翻译
    • 如果中间某段话出错被修改，再次拿到文章也是进行整段文章翻译

[3]优点

  • 执行效率高（编译过一次，下次可直接用）

[4]缺点

  • 开发效率低
    • 程序一旦修改，必须先修改源码，然后重新编译、生成新的目标文件才能执行
  • 跨平台性差

（4）什么是解释型语言

[1]解释型

  • 解释型语言是逐句翻译源码，在进行逐句执行，就是翻译到哪里执行到哪里
  • 修改源代码后，不需要重新编译整个程序，直接执行即可。

[2]例子

  • 编译型语言就像是你拿到一篇英文文章，不是整篇文章翻译，而是交给翻译软件，逐句进行翻译

[3]优点

  • 开发效率高
    • 不需要改动后再编译
  • 跨平台性强

[4]缺点

  • 执行效率低

（5）小结

  • 综上选择不同编程语言来开发应用程序对比
    • 执行效率：机器语言>汇编语言>高级语言（编译型>解释型）
    • 开发效率：机器语言<汇编语言<高级语言（编译型<解释型）
    • 跨平台性：机器语言<汇编语言<高级语言（编译型<解释型）

二、【Python语言介绍】

【一】Python引入

  • 谈及Python，涉及两层意思
    • 一层代表的是Python这门语言的语法风格
    • 另外一层代表的则是专门用来解释该语法风格的应用程序：python解释器。

【二】Python创始

  • Python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。

  • Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧《Monty Python’s Flying Circus》，他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：

    • 创造一种C和shell之间，语法能够像shell一样简洁，易学易用、可拓展性强，同时兼顾C的强大功能。

  • Python可以应用于众多领域
    • 人工智能、数据分析、爬虫、金融量化、云计算、WEB开发、自动化运维/测试、游戏开发、网络服务、图像处理等众多领域。
    • Python可从事方向
  • 目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python
    • Youtube、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。

【三】Python发展史

  • Python 2.7

  • Python 3.6 - 2016-12-23 发布python3.6.0版

  • 2020年: Python 2正式结束支持，用户被鼓励转向Python 3。

  • 2020年之后: Python社区继续推动Python 3的普及，许多库和框架逐渐停止对Python 2的支持。

  • 2020年: Python 3.8发布，带来了一些新的语言特性和性能改进。

  • 2021年: Python 3.9发布，引入了一些新的语法和模块。

  • 2022年: Python 3.10发布，继续改进语言的功能和性能。

  • 2023年: Python继续在各个领域取得成功，成为数据科学、人工智能和Web开发等领域的首选语言之一。社区和生态系统不断扩大，新的库和框架涌现

【四】Python解释器的种类

（1）CPython

  • 官方的Python解释器本质就是基于C语言开发的一个软件，该软件的功能就是读取以.py结尾的文件内容，然后按照Guido定义好的语法和规则去翻译并执行相应的代码。
  • 这种用C实现的解释器称为CPython，它是python领域性能最好，应用最广泛的一款解释器，我们在后面提到的解释器指的都是Cpython解释器。
  • 但其实解释器作为一款应用软件，完全可以采用其他语言来开发，只要能解释python这门语言的语法即可。
  • Python解释器的一些种类如下，简单了解即可

（2）Jython

  • JPython解释器是用JAVA编写的python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码并执行，它不但使基于java的项目之上嵌入python脚本成为可能，同时也可以将java程序引入到python程序之中。

（3）IPython

  • IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。
  • 这就好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。
  • CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。

（4）PyPy

  • PyPy是Python开发者为了更好地Hack Python而用Python语言实现的Python解释器。
  • PyPy提供了JIT编译器和沙盒功能，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），因此运行速度比CPython还要快。

（5）IronPython

  • IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

标签：解释器,语言,编程语言,Python,编译,机器语言,执行
From： https://www.cnblogs.com/ligo6/p/18179726

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