第 2 章 类型和变量 类型和变量
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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
- 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 高速缓存是易 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)
图 2-1. 未设置位
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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