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Python入门指南, 3rd Edition
book

Python入门指南, 3rd Edition

by Bill Lubanovic
September 2025
Intermediate to advanced
660 pages
7h 15m
Chinese
O'Reilly Media, Inc.
Content preview from Python入门指南, 3rd Edition

第 2 章 类型和变量 类型和变量

本作品已使用人工智能进行翻译。欢迎您提供反馈和意见:translation-feedback@oreilly.com

宁可拣选好名,不可拣选大利。

箴言 22:1

计算机 程序由命令(通常简称为代码)和数据组成。本章将介绍计算机如何处理数据的基础知识,以及 Python 与许多编程语言有些什么不同。

计算机

一台典型的计算机有哪些部件?

中央处理器 (CPU) 或芯片

运行的大脑。现在大多数计算机的每个 CPU 都有多个内核,我们将在第23章和第 27 章详细介绍。

随机 访问内存 (RAM)

数据和程序的快速但有限的存储区域。

高速缓冲存储器

就像 RAM,但更小更快。

磁盘

存储的数据比 RAM 多得多,但 的速度要慢数千倍。

本地输入设备

键盘、触摸屏、鼠标、摄像头和麦克风。

本地输出设备

显示 和打印机。

Network+ 网络

通过电缆或空气与其他计算机进行 通信。

中央处理器、内存和 高速缓存是 失性的:它们只有在电流通过时才会工作。 磁盘是非易失性的,即使关闭整个计算机也能保留数据。内存/高速缓存(速度快,但容量有限)和磁盘(速度慢,但空间大)之间不断进行斗争,以平衡计算机的性能。

计算机程序和数据存储在磁盘上,当 CPU 需要访问它们时, 。CPU 从 RAM 中获取(读取)并存储(写入)。

在本书中,我将 RAM 比作一系列书架,每个书架的高度和宽度相同,特定书架上的每个插槽都有唯一编号。 每个位置都可独立寻址,因此可以将数据放在书架上,之后再查找。 每个插槽都有一个字节宽。 因此,我最好先解释一下什么是字节,之后再回到书架的比喻。

第 27 章将讨论更完整的计算机体系结构。

位和字节

在最底层,计算机中的所有数据都由比特组成。比特是一个微小的存储单元,可以代表两种状态之一。在计算机的电子存储设备(RAM 或磁盘)中,比特由微小的元件和不同的电压实现。

这两种状态可以用不同的方式来解释,比如下面这些:

  • 设置或取消设置

  • 打开或关闭

  • 数字(1 或 0)

  • 布尔值(真或假)

2-1和图2-2描述了两种比特可能性。

ipy3 0201
图 2-1. 未设置位
ipy3 0202
图 2-2. 设置位

仅用两个值很难表达更复杂的想法,因此,再往上一级,计算机将八个比特捆绑成一个字节。 因为每个比特有两个可能的值,而且我们现在将八个比特视为一个单位,所以一个字节中有28(256)种可能的比特值组合。

单个比特或字节没有实际意义,每个比特或字节都有不同的状态组合,我们需要以某种方式对它们进行跟踪和处理。 一个字节中的比特有特定的顺序,从最不重要的比特(底部)到最重要的比特(顶部)。图 2-3显示了一个整数值为 0 的字节,图 2-4表示整数 1,而图 2-5则设置了所有比特,可以表示十进制整数 255。

图 2-3. 值为 0 的字节
图 2-4. 值为 1 的字节
图 2-5. 数值为 255 的字节

由于一个字节最多可以有 256 个不同的比特组合,因此我们可以 ...

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