注:学习资料来源<尚硅谷>
1. 计算机组成
1.1. 硬件
计算机硬件主要由五个部分组成,分别是:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
📋备注 :『运算器』和『控制器』一起组成了中央处理器(CPU)。

计算机硬件
📢注意:计算机的 CPU 只能理解并执行二进制(用 0和1表示信息)的机器指令。
内存 VS 硬盘:
硬盘:持久化存储,读写速度不如内存快,但容量通常比较大(500GB、1TB、2TB 等)。
内存:暂时性存储,读写速度快,但容量通常不如硬盘大(8GB、16GB、32GB、64GB 等)。
通俗理解:能安装多少个游戏,取决于硬盘的大小;能同时开几个游戏,取决于内存的大小。
1.2. 软件
计算机软件主要分为:系统软件、应用软件。

计算机软件
2. 计算机语言、代码、程序

计算机语言、代码、程序
2.1. 计算机语言
计算机语言是人类与计算机进行『交互』和『指令传达』所使用的一种形式化语言。比如:人与人之间,需要使用各种语言进行交流,那人与计算机之间,同样也需要语言进行沟通。
2.2. 代码
代码是在计算机语言规则的约束下,编写出来的一组指令,具体描述了要让计算机去执行的操作。简言之就是:计算机语言是规则,代码是基于这些规则,所编写出来的一行一行的指令。
2.3. 程序
代码按照特定的顺序和逻辑组合后,就是程序;程序通常用于完成某种特定的任务或功能。如果说程序是一道菜,那代码就是做这道菜的某个步骤。
3. 计算机语言简史
3.1. 第一代语言:机器语言
计算机问世的初期,人们只能通过『机器语言』(又称机器码)来操作计算机,所谓机器语言,就是0和 1组成的二进制内容。而且在当时,录入和修改信息通常都需要:拨动开关、或插拔连线、或使用打孔纸带来输入指令。

世界第一台计算机

世界第一台计算机
机器语言虽然能充分利用硬件性能,但所有操作都必须通过二进制来完成,所以编程的过程极为繁琐,且容易出错,对程序员的理解能力和耐心,都要求极高。
例如:在x86的 CPU 架构下,使用机器码编写1 + 1的运算代码如下:
10110000 00000001 00000100 000000013.2. 第二代语言:汇编语言
用机器语言编程,程序员很难理解每一条指令的含义,为了解决这个问题,『汇编语言』应运而生,它将机器语言中的二进制指令,转化为更容易记忆的助记符(如MOV、ADD、LOAD等),从而让程序员能以近似“英文简写”的方式进行编程,简单说就是:『汇编语言』是对『机器语言』的“人性化翻译”,汇编语言显著降低了编程的门槛,也为后续高级语言的诞生,打下了基础。
例如:在x86的 CPU 架构下,使用『汇编语言』编写1 + 1的运算代码如下:
mov al, 1
add al, 1 📢注意:『汇编语言』需要翻译成『机器码』,才能交给 CPU 执行,因为 CPU 只认二进制指令。
3.3. 第三代语言:高级语言
相对『机器语言』和『汇编语言』而言,『高级语言』更接近人类的自然语言,它允许程序员使用英语来编写程序,并向程序员屏蔽了大部分的底层细节,语言中的符号和算式,也和日常的数学算式差不多,它更容易被掌握,常见的『高级语言』有:C、C++、Java、PHP、Go、Rust、JavaScript、Python 等。
例如:下面的 Python 代码,可以输出"Hello, world!"
print("Hello, world!")例如:下面的 Java 代码,可以输出"Hello, world!"
public class Main {
public static void main(String[] args)
System.out.println(1 + 1);
}
}📢注意:计算机不能直接执行『高级语言』,同样需要将其转换为『机器语言』才能被计算机执行。
4. 『编译型语言』与『解释型语言』
对于高级语言来说,我们会根据其转换成二进制指令过程的不同,可将其分为:『编译型』和『解释型』
4.1. 编译型语言
将程序翻译成计算机能理解的二进制内容,并且通常会生成一个可执行文件,例如在 windows 系统上生成的可执行文件是.exe文件,常见的『编译型』语言有:C、C++、Go、Rust 等。

编译型语言
编译型语言的特点:
优势:同一运行平台,代码只需编译一次,且执行效率高。
劣势:跨平台性差,大型项目编译时间较长,开发效率略低。
4.2. 解释型语言
将程序一句一句的翻译为:计算机可以执行的指令,整个过程通常不生成可执行文件,常见的解释型语言有:Python、Php、JavaScript 等。

解释型语言
解释型语言的特点:
优势:跨平台性好,无需编译,开发调试灵活高效。
劣势:每次运行都需要解释,执行效率较低。