01 - 概述

该笔记适用于《北京千峰Python教程（孙长凯sunck 2017.04版）》。
注释中“01-12. 面向对象提升与收发邮件04”代表第1章第12节（天）的第04课。

1.1 什么是Python?

01-01. python概述

Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言。
Python由Guidovan Rossum于1989年底发明，第一个公开发行版发行于1991年。
像PerI语言一样，Python源代码同样遵循GPL（GNU General Public License）协议。

• Python是一种解释型语言
  开发过程中没有了编译这个环节，类似于PHP和PerI语言。
• Python是交互式语言
  可以在一个Python提示符，直接互动执行程序。
• Python是面向对象语言
  Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。
• Python是初学者的语言
  Python对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发，从简单的文字处理 WWW浏览器再到游戏。

发展历史

Python是由GuidovanRossum在八十年代末和九十年代初，在荷兰国家数学和计算机科学研究所设计出来的。
Python本身也是由诸多其他语言发展而来的，这包括ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell和其他的脚本语言等等。
现在Python是由一个核心开发团队在维护，Guido van Rossum仍然占据着至关重要的作用，指导其进展。

特点

• 易于学习
  Python有相对较少的关键字，结构简单，和一个明确定义的语法，学习起来更加简单。
• 易于阅读
  Python代码定义的更清晰。
• 易于维护
  Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。
• 一个广泛的标准库
  Python的最大的优势之一是丰富的库，跨平台的，在UNIX、Windows和Macintosh兼容很好。
• 互动模式
  互动模式的支持，您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言，互动的测试和调试代码片段。
• 可移植
  基于其开放源代码的特性，Python已经被移植（也就是使其工作）到许多平台。
• 可扩展
  如果需要一段运行很快的关键代码，或者是想要编写一些不愿开放的算法，你可以使用C或C++完成那部分程序，然后从你的Python程序中调用。
• 数据库
  Python提供所有主要的商业数据库的接口。
• GUI编程
  Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。
• 可嵌入
  你可以将Python嵌入到C/C++程序，让你的程序的用户获得“脚本化”的能力。

缺点

• 运行速度慢
  和C程序相比非常慢，因为Python是解释型语言，代码在执行时会一行一行地翻译成CPU能理解的机器码，这个翻译过程非常耗时，所以很慢。而C程序是运行前直接编译成CPU能执行的机器码，所以非常快。
• 代码不能加密
  如果要发布Python程序，实际上就是发布源代码，这一点跟C语言不同，C语言不用发布源代码，只需要把编译后的机器码（也就是在Windows上常见的xxx.exe文件）发布出去。要从机器码反推出C代码是不可能的。所以，凡是编译型的语言，都没有这个问题（不需要把源代码发布出去），而解释型的语言，则必须把源码发布出去。

1.2 python安装

因为Python是跨平台的，它可以运行在Windows、Mac和各种Linux/Unix系统上。在Windows上写Python程序，放到Linux上也是能够运行的。
目前，Python有两个版本，一个是2.x版，一个是3.x版，这两个版本是不兼容的，3.x版越来越普及。

1.3 数据的存储

01-02~04

1.3.1 内存

1. 概述

内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。
内存（Memory）也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。

抽象：一个开关，有两种状态，开启和关闭。一种状态对应1，另一种状态对应0。把八个开关放到一间房间里，这个房间称为“一个字节”，一个开关代表“一位”。每个房间都有门牌号，看做“地址”。把无数个房间堆叠起来组成摩天大厦，可以把摩天大厦看成“内存”。

1. 单位

1bit
8bit——1字节
1024字节 ——1K
1024K ——1M
1024M——1G
1024G——1T

内存中以二进制形式存储数据。

1.3.2 进制

1. 二进制

0 1 逢二进一

0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 1 = 10
11 + 1 = 11

1. 八进制

0 1 2 3 4 5 6 7 逢八进一
1 + 7 = 10
1 + 2 = 3

1. 十进制

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 逢十进一

1. 十六进制

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 逢十六进一
1 + f = 10

内存地址用十六进制数表示。

1.3.3 进制转换

1. 十进制→二进制

倒除法，余数逆序。

10(10)→1010(2)。

1. 二进制→十进制

当前的数字，乘以2的位数次方，最后相加。
0x2^0 + 1x2^1 + 0x2^2 + 1x2^3 = 0 + 2 + 0 + 8 = 10。

1010(2)→10(10)。

1. 八进制→二进制

【一转三位】八进制的一位相当于二进制的三位，转换时按照十进制转换
65(8)→110101(2)。

1. 十六进制→二进制

【一转四位】十六进制的一位相当于二进制的四位，转换时按照十进制转换
a4(16)→10100100(2)。

1. 二进制→八进制

【三位一取】从低位开始取，高位不够补0。
110101(2)→65(8)。

1. 二进制→十六进制

【四位一取】从低位开始取，高位不够补0。
10(10)→1010(2)。

1.3.4 数据存储

01-05. 原码&补码&反码

计算机存储数据，先开辟内存空间，再存储数据。计算机开辟内存的最小单位是字节。在存储数据时，用最高位标识符号，1表示负数，0表示正数。

• 原码
  规定了字节数，写明了符号位，就得到了数据的原码

00000000000000000000000000000001
10000000000000000000000000000001
——————————————————
10000000000000000000000000000010

• 反码
  正数的反码是其原码，负数的反码是其原码的符号位不动，其他位取反

00000000000000000000000000000001
11111111111111111111111111111110
——————————————————
11111111111111111111111111111111

• 补码
  正数的补码是其原码，负数的补码是其反码加1

00000000000000000000000000000001
11111111111111111111111111111111
——————————————————
100000000000000000000000000000000

• 结论
  计算机以补码的形式存储数据。