第一章什么是程序

第一章——什么是程序

前言

如果你为信息化给大家生活带来的便利而惊叹，你为不理解云计算、大数据、深度学习、区块链、数字货币等这些新奇名字而感到焦虑，那就开始学习编程吧，编程是人工智能时代的钥匙，让编程思维祝你走上人生巅峰。
Hi，大家好，我是王可乐，从今天起，我将为大家带来一个系列编程课程——0基础学Python，你无须任何编程经验，也无需懂得任何电脑知识，只要有一颗好奇的心，就可以学习这门课程，在这门课程里，我将会为大家介绍计算机程序语言的基本原理，带领大家从0开始学习python程序设计语言，通过有趣的示例程序演示具体的功能，并让大家具体实践，通过对本课程的学习，希望能让大家学会Python编程语言，在日常工作和学习中利用编程来提高工作效率，本课程由可乐编程和牛客网共同制作，牛客网是编程学习的技术平台，拥有国内最齐全的编程题库，如果大家想以编程为职业，牛客网上有许多非常棒的学习资源值得大家去学习。

1.1 什么是计算机程序

今天的第一课，我将带大家了解一下计算机和程序语言背后的那些事，简单来说，计算机就是一个忠实执行命令的机器，计算机的工作就是处理数据，在计算机看来，一切都是数据，文档，视频，音乐，甚至程序本身也是数据，通过计算数据，计算机帮我们完成了许多事情，比如计算数学问题，播放音乐和视频，运行游戏，操作工业机器，或者与其他计算机通讯。
计算机执行命令快速、准确、而又不知疲倦，它擅长处理精度要求高和人类易出错的事情，可以让你摆脱掉许多繁复无趣的工作，你应该或多或少都听过计算机的一些重要部件，比如CPU、主板、内存，硬盘，键盘鼠标和显示器等，其中CPU是计算机的核心部件，负责主要的计算工作，也就是执行命令和处理数据，内存和硬盘则是记忆部件，负责存放数据，鼠标和键盘和显示器这些属于输入输出设备，可以通过键盘鼠标向计算机传入你的意图，而显示器则向你展示计算机的输出，所有的这些设备都安装或者连接在主板上，通过主板上的线路互相连通协同工作，程序是指挥计算机工作的指令，就像乐谱是指挥钢琴工作的一样，计算机按照程序的指令完成工作，而编程则是按照你的意图制作程序，通过执行你编写的程序，计算机就能完成你所指定的事情。
但计算机的硬件只懂得机器语言指令，机器语言就是用0和1编码的指令，CPU懂得每种特殊的指令，比如加减移动这些都有特殊的0-1指令，因为这种机器语言晦涩难懂，所以人们设计了许多工具，可以让你使用简洁易懂的语言来编写程序，然后让这些工具来将程序翻译成机器语言，从而指挥计算机执行工作。
编程语言就是制作程序使用的语言，不同的编程语言难易不一、功能各异、也各有所长，不同的编程语言对机器语言的抽象程度不一样，有些语言更像机器语言，如汇编语言，它们虽然不容易学习，当可以更加快速和精确的操纵计算机；而有些语言则更像人类语言，它们更容易让人学习理解，比如C++，Java，Python等，称为高级语言；还有一些专门领域内的语言，擅长解决专门领域内的问题，比如SQL、Solidity、VHDL等。在这个课程中，我们所学的Python是一种通用的高级语言，它容易被人学习和掌握，功能强大，人们所使用的工具有编译工具和解释工具两类，从而语言也分为编译型语言和解释型语言，编译型需要利用编译工具将写好的程序翻译成机器代码，按照固定的文件格式保存，比如exe、elf格式，然后由操作系统交由机器直接执行;解释型则是由解释器一行一行读取程序，每读一行就翻译和执行一行，所以这种语言编写的程序就直接以文本文件的形式保存。
Python是一种解释型语言，解释型语言又叫做脚本，所以Python程序也可以叫做Python脚本，Python是一种高级语言，所以易于学习和掌握，并且是解释型语言，所以易于修改和调试，其代价是执行速度比一些编译型语言慢，但对于执行普通任务来说，Python已经足够快了，而且因为程序写起来容易，有时使用Python编程反而会节省时间，此外有很多方法来提高Python的速度。虽然入门容易，但Python的功能也足够强大，有很多大型的应用都使用了Python进行开发，如豆瓣、知乎等，Python有大量的第三方库和框架可以使用，通过使用别人开发好的框架这些又可以充分提高开发速度。
我们说的编写Python程序就是就是按照Python语法，将你脑海中的任务翻译成程序代码写到一个文本文件里，程序写好之后由Python的解释器来读取，翻译和执行你的代码逻辑，帮你完成任务，Python解释器也提供了交互式解释执行的界面，在交互式界面里，你可以一行一行地执行语句，解释器也一行一行的解释执行，这个界面称为Python Shell，使用Python Shell可以执行一些短小的功能验证，临时计算等任务，非常方便，我们会在下一节课指导你安装Python，你可以把Python语句理解成计算机命令，编写符合语法的Python程序，可以让计算机帮你完成各种各样的工作，包括批量处理数据，运行游戏等等。
示例程序

>>> ：提示用户输入符
*：乘法操作符