《Python设计基础》课件-任务1.1.1认识Python语言

任务一认识Python语言情景一准备工作学习目标了解掌握熟悉了解了解Python语言的发展过程、分类12熟悉Python语言的应用领域了解Python版本区别34掌握Python语言的特点目录☞点击查看本节相关知识点☞点击查看本节相关知识点认识Python1.21.1计算机与计算机语言1.3树立正确的价值观知识架构计算机与计算机语言1计算机的诞生与发展2计算机语言概述3翻译执行知识架构1Python语言发展史2Python语言特点3Python应用领域认识Python计算机与计算机语言虽然代表通用电子计算机产生的ENIAC诞生于1946年，但计算机这一天才想法在10年之前已被提出。1936年，逻辑学家图灵（AlanMathisonTuring）描述了一种可以辅助数学研究的机器。图灵设想该机器可以模拟人类用纸笔进行数学运算的过程。他被称为“计算机科学之父”。图灵机计算机的诞生与发展计算机与计算机语言图灵机计算机的诞生与发展为了模拟人力运算过程，图灵将构想出的机器分为以下几个组成部分：一条无限长的纸带。一个读写头。一个状态寄存器。一套控制规则。计算机与计算机语言计算机的诞生与发展1939年，美国的阿坦那索夫（JohnVincentAtanasoff）和其助手贝瑞（CliffordE.Berry）设计并组装了世界上第一台电子数字计算设备ABC（Atanasoff-BerryComputer），这台设备不可编程，仅设计用于求解线性方程组，并在1942年成功进行了测试。ABC是世界上第一台电子计算机，它初步实现了图灵机的设想，但受战争影响，阿坦那索夫未能完整实现设计之初的全部理念，尽管如此，这台机器仍为现代计算机的产生奠定了基础。计算机与计算机语言计算机的诞生与发展1946年，莫希利小组组装了ENIAC

，ENIAC是继ABC之后的第二台电子计算机，也被认为是世界上第一台通用计算机，与ABC相比，它更庞大，也更完善、更有效率，可以重新编程、解决各种计算问题，更好地实现了图灵的设想。计算机与计算机语言计算机的诞生与发展ENIAC存在两个问题：一是没有存储器，二是用布线接板进行控制，每次更换程序需要重新搭接布线接板，这一过程甚至要耗费几天。1945年，冯·诺依曼和他的研制小组经过讨论，发表了一个全新的电子计算机方案——EDVAC。在EDVAC设计方案中，冯·诺依曼提出以下要点：

（1）将程序本身视为数据，将程序预先存放到存储器中；

（2）计算机的数制采用二进制，计算机应该按照程序顺序执行。冯·诺依曼的这些理论被称为冯·诺依曼体系结构，后来人们设计的计算机基本都沿用此体系结构，冯·诺依曼因此项贡献被称为“计算机之父”，成为计算机与计算机科学发展史中与图灵并驾齐驱的奠基人。计算机与计算机语言计算机的诞生与发展冯·诺依曼体系结构计算机与计算机语言计算机的诞生与发展冯·诺依曼型计算机的发展大致分为五代：第一代计算机：第一代计算机（约1950~1959年）体积庞大，通常被锁在房子中，只有操作者与计算机专家才能进入。使用真空管作为电子开关，且造价昂贵。此时的计算机操作难度较大，操作者需了解计算机的电子细节才能进行编程。第二代计算机第二代计算机（约1959~1965年）采用晶体管代替了真空管，此举减小了计算机的体积，也节省了开支。此阶段出现了比较高级的程序设计语言，编程人员无需了解计算机的电子细节，只需掌握语言便可编写程序，编程任务和计算机的运算任务自此被分离开来。计算机与计算机语言计算机的诞生与发展第三代计算机：第三代计算机（约1965~1975年）采用集成电路代替了晶体管，计算机的体积和成本再度降低。另外市面亦有程序出售，软件行业就此诞生。第四代计算机第四代计算机（约1975~1985年）使用单块电路板搭载整个计算机子系统，计算机的体积再度缩小，此时的计算机也被称为微型计算机。第五代计算机1985年至今产生的计算机被称为第五代计算机，第五代计算机包括台式机、笔记本、平板等设备。与之前的计算机相比，第五代计算机在容量、体积以及性能等方面都有了很大的提升。冯·诺依曼型计算机的发展大致分为五代：计算机与计算机语言计算机语言计算机语言分为3类：机器语言、汇编语言和高级语言。1、机器语言机器语言是第一代编程语言，早期的计算机语言只有机器语言，但如今已罕有人学习和使用。机器语言是由0、1组成的二进制代码表示的指令，这类语言可以被CPU直接识别，具有灵活、高效等特点。但机器语言有个不可忽视的缺点：可移植性差。2、汇编语言汇编语言中通过带符号或助记符的指令和地址代替二进制代码，因此汇编语言也被称为符号语言。计算机与计算机语言计算机语言3、高级语言高级语言并非一种语言，而是诸多编程语言的统称。常见的高级语言有Python、C、C++、Java、JavaScript、PHP、Basic、C#等等计算机与计算机语言计算机语言翻译执行高级语言被广泛应用于众多领域，但使用高级语言编写的程序无法被计算机识别，在执行之前需要先将高级语言代码翻译成机器语言代码。根据不同的翻译方式，执行分为编译执行和解释执行两种。计算机与计算机语言计算机语言编译执行解释执行编译执行是指通过编译程序（也称为编译器）将源代码（sourcecode）一次性编译成目标程序，再由计算机运行目标程序的过程，其中源代码指由高级语言编写的代码。解释执行与编译执行主要的区别是翻译时的解释程序不产生目标代码，且解释器在翻译源代码的同时执行中间代码。认识PythonPython语言诞生于20世纪90年代（1989年），其创始人为吉多（GuidovanRossum）。Python的发明者Guido和Python的图标分别如图(a)和(b)所示。Python语言发展史认识PythonPython语言发展史1991年，Python的第一个版本公开发行，此版本使用C语言实现，能调用C语言的库文件。2000年10月，Python2.0发布。2010年，Python2.x系列发布了最后一个版本，其主版本号为2.7。2008年12月，Python3.0版本发布，3.0与2.x系列不兼容。2012年Python3.3版本发布，2014年Python3.4版本发布，2015年Python3.5版本发布，2016年Python3.6版本发布，2018年6月27日Python3.7.0发布。目前主要的Python标准库更新只针对Python

3.x系列。认识PythonPython语言优点（1）简洁。在实现相同功能时，Python代码的行数往往只有C、C++、Java代码数量的1/5~1/3。（2）简单易学。Python语法大多源自C语言，但它摒弃了C语言中复杂的指针，同时秉持“使用最优方案解决问题”的原则，使语法得到了简化，降低了学习难度。（3）开源。Python是FLOSS（自由/开放源码软件）之一，用户可以自由地下载、拷贝、阅读、修改代码，并能自由发布修改后的代码，这使相当一部分用户热衷于改进与优化Python。（4）可移植。Python作为一种解释型语言，可以在任何安装有Python解释器的平台中执行，因此Python具有良好的可移植性，使用Python语言编写的程序可以不加修改地在任何平台中运行。认识PythonPython语言优点（5）扩展性良好。Python从高层上可引入.py文件，包括Python标准库文件，或程序员自行编写的.py形式的文件；在底层可通过接口和库函数调用由其它高级语言编写的代码。（6）类库丰富。Python解释器拥有丰富的内置类和函数库，世界各地的程序员通过开源社区又贡献了十几万个几乎覆盖各个应用领域的第三方函数库，使开发人员能够借助函数库实现某些复杂的功能。（7）良好的中文支持。Python3.x解释器采用UTF-8编码表达所有字符信息，该编码不仅支持英文，还支持中文、韩文、法文等各类语言，使得Python程序对字符的处理更加灵活与简洁。认识PythonPython语言的应用（1）Web开发。Python是Web开发的主流语言，与JS、PHP等广泛使用的语言相比，Python的类库丰富、使用方便，能够为一个需求提供多种方案。（2）科学计算。Python提供了支持多维数组运算与矩阵运算的模块numpy、支持高级科学计算的模块scipy、支持2D绘图功能的模块matplotlib，又具有简单易学的特点，因此被科学家用于编写科学计算程序。（3）游戏开发。很多游戏开发者先利用Python或Lua编写游戏的逻辑代码，再使用C++编写图形显示等对性能要求较高的模块。Python标准库提供了pygame模块，利用这个模块可以制作2D游戏。认识PythonPython语言的应用（4）自动化运维。Python又是一种脚本语言，Python标准库又提供了一些能够调用系统功能的库，因此Python常被用于编写脚本程序，以控制系统，实现自动化运维。（5）多媒体应用。可以处理图像、声音、视频、动画等，并动态生成统计分析图表；提供二维和三维图像的处理功能。（6）爬虫开发。爬虫程序通过自动化程序有针对性地爬取网络数据，提起可用资源。Python拥有良好的网络支持，具备相对完善的数据分析与数据处理库，又兼具灵活简洁的特点，因此被广泛应用于爬虫领域之中。树立正确的价值观树立正确的价值观工作严谨、奉献他人Python的创始人GuidovonRossum（吉多·范罗苏姆），荷兰人。1982年，从阿姆斯特丹大学获得了数学和计算机硕士学位。1989年，创立Python语言。