python 的底層結(jié)構(gòu)是C語言

可以理解成把C語言封裝后，用python的語法來調(diào)度。

從1946年（第一臺計算機問世），一共有超2500種的編程語言。但是無論哪種都沒有超出馮諾伊曼所給定的框架。

馮諾依曼體系下的程序都遵循這樣的原則。

硬件：提供基礎(chǔ)指令

程序：自由組合這些指令來調(diào)度硬件事項具體功能。

封裝和接口

封裝：廣義來說，現(xiàn)實世界中的任何一件工具都是一次封裝

（手電筒里的電池，燈泡以及其他小零件對于程序來說都是封裝好的。程序只用調(diào)用封裝好的結(jié)構(gòu)就行了）

接口：API，即應(yīng)用程序編程接口

（手電筒的開關(guān)以及加上安裝再開關(guān)上的輔助原件加在一起才算是一個完成的API接口）

手電筒向往提供了兩個可以被調(diào)用的指令，一個是開關(guān)，一個是方向，開關(guān)與方向就是程序與手電筒之間的接口

所謂編程的本質(zhì)就是程序暗戰(zhàn)某種規(guī)律調(diào)用各種API

（Application Programming Inteerface)

以API為界，將程序分成以下兩大部分：控制部分和具體功能。這兩大部分是通過API對接的。

學(xué)編程先從控制部分開始，這部分是通用的，所有程序都可能用到，內(nèi)容也比較固定，比較標(biāo)準(zhǔn)化

另一邊的具體功能，則形式就比較多樣，所有精彩基本上都來自這一邊，我們稱之為“庫和模塊”。

但凡是要實現(xiàn)一些比較復(fù)雜的功能，我們的程序都是要調(diào)用某某庫，某某模塊來實現(xiàn)的。

庫和模塊就是馮諾依曼體系中的所謂“硬件”

程序如何描述現(xiàn)實？

程序如何了解對象？

API里是什么樣的信息？

上面的問題其實就是一個問題,即程序澤恩楊描述顯示世界？

答案：通過屬性和行為

計算機通過了解對象的屬性和行為來認(rèn)識對象，

總結(jié)：

編程的本質(zhì)是條用封裝后的API，API再被調(diào)用之前必須轉(zhuǎn)換成屬性代碼和行為代碼，計算機才能認(rèn)識他，調(diào)用它。

對象的屬性，即屬性和屬性值

對象的行為，即行為和行為值

計算機識別圖片和聲音也得依靠屬性代碼和行為代碼，（即事項為圖片和聲音設(shè)計API，編寫屬性代碼和代碼這就是計算機描述現(xiàn)實的方式。

在此基礎(chǔ)上，引入一個概念，就可以大大提高計算機描述現(xiàn)實的效率，這個概念就是類，它的作用是是管理計算機的屬性和行為方面更簡潔高效。

高效管理屬性和行為

將同類按屬性歸類，再件屬性和行為做初始化定義，有更改的時候，只要重新定義一個名稱即可，沒有定義餓屬性和行賄，自動認(rèn)定為默認(rèn)值，這樣這樣效率就會大大提高，

類的定義：類是對具有相同屬性和行為的類似對象的統(tǒng)稱，他是對眾多相似對象進(jìn)行抽象后的結(jié)果

實例化對象：不一定是一個個體，也可以是一個類。

一般四個類就可以實現(xiàn)下圖左邊的控制部分：(其實可以算五個類，數(shù)值類有兩種）

None, 空

布爾類（bool)：只有兩個值，（true,false）

數(shù)值類:整數(shù)類和浮點數(shù)類

字符串類：很多字符按照先后順序連在一起

我們看到的所有，中文，英文，各種符號，數(shù)字，各種圖案，各種語言的文字，都可以成為字符串中的字符，空格也是字符

數(shù)值類可以分為兩類：整數(shù)類和浮點數(shù)類，

整數(shù)和小數(shù)

人的理解，差別不大，，但對于計算機來說，整數(shù)和小熟的物理實現(xiàn)難度存在巨大差別

計算機需要在一個標(biāo)準(zhǔn)長度或者碩士標(biāo)準(zhǔn)位數(shù)上表達(dá)一個數(shù)，所以小數(shù)點放在哪兒就是一個問題。整數(shù)不需要小數(shù)點，消暑的小數(shù)點又不確定，所以搞得左右為難，經(jīng)過長期的實踐和權(quán)衡之后，最后用浮點數(shù)來表示所有的數(shù)，不管是整數(shù)還是小數(shù)，我們都實現(xiàn)把它變成科學(xué)技術(shù)法的形式，然后在一個標(biāo)準(zhǔn)的位長上 ，用第一位表示數(shù)值的正負(fù)，用下面的綠色部分表示科學(xué)計數(shù)法的指數(shù)。用后邊（粉色）這部分表示科學(xué)計數(shù)法的尾數(shù)，這種物理實現(xiàn)方式就是浮點數(shù)。顯然，浮點數(shù)可以表示所有數(shù)，整數(shù)，小叔，分?jǐn)?shù)都可以用浮點數(shù)的形式來表示。不過這種方式在表達(dá)上有些小數(shù)，分?jǐn)?shù)的時候，還是存在一些問題。比如數(shù)據(jù)的精確度，精確到多少位都是問題。這些情況要么忽略，要么打補丁修補。

所以計算機種講的整數(shù)和浮點數(shù)都是計算機對數(shù)值的物理實現(xiàn)方式。

整數(shù)既可以用浮點數(shù)表示，也可以用整數(shù)的形式表示。

這樣可以看出python的底層就是五個最基本的類，或者說是5個最基本的數(shù)據(jù)類型。它們都有自己特有的屬性和行為。

在python里，屬性就叫屬性attribute，而行為我們通常不叫行，叫方法methods，

有了這最基本的5個類，可以說其他的所有類，所有數(shù)據(jù)類型都可以用這5個最基本的類支撐起來，話句話說這5個類的屬性和行為可以封裝衍生出python的所有代碼。

實例化過程

python簡介

python 官網(wǎng) www.python.org，

安裝程序在官網(wǎng)可直接下載，（還有以往的版本，而且針對windows 平臺，MAC平臺，Linux 平臺等都有相應(yīng)的版本支持）

python的安裝文件很小，基本不超過30M，安裝成功后，會自帶代碼編輯器，但這個代碼編輯器等同于操作系統(tǒng)里自帶的那個最簡單的文本編輯器，其實任何文本編輯器，都可以用來寫程序代碼（包括紙）。但是所有寫好的代碼都要去固定的地方去測試去執(zhí)行。

對window系統(tǒng)來說：命令行

Mac系統(tǒng)：終端

直接在命令行或者終端里寫程序代碼也是可以的

但在命令行里寫一行執(zhí)行一行效率是非常低的

所以很多第三軟件公司紛紛退出了專門用于編程的編輯器

比如：微軟的visual studio code ,捷克的pycharm

特點：不僅能編寫代碼，而且還能再編寫的過程中幫助我門語法糾正。格式提醒，代碼提示，可以大大減少編程的難度，提高編程的效率。再不離開編輯界面的情況下把代碼送到命令行或者終端去測試執(zhí)行。這個就是IDE（intergrated Development Environment ，繼承開發(fā)環(huán)境，

微軟的VSCode是一款全球免費的集成開發(fā)環(huán)境（不管是python,所有主流的編程語言幾乎都可以通過VSCode來寫，

VSCode的安裝程序在它的官網(wǎng)上可以自由下載，

code.visualstudio.com

VSCode提供了面向windows,Mac各種平臺的版本。

接下來看一下Python的目錄，下面的模塊章節(jié)就是前面提到的庫和模塊。

所有的精彩都來自庫和模塊，庫和模塊的來源有三種不同的途徑。

庫和模塊的來源：

1、python程序內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)庫和標(biāo) 準(zhǔn)模塊

2、第三方開發(fā)的庫和模塊（使用前需要下載安裝）

3、自己寫的程序。

這三種模塊在使用前都要像這樣用import導(dǎo)入，程序才能調(diào)用模塊種的代碼。

類，除了可以用系統(tǒng)已經(jīng)定義好的類，比如整數(shù)，浮點數(shù)，也可以創(chuàng)建自己的類，

雖然我們初學(xué)是創(chuàng)建的類，雖沒有系統(tǒng)中那么豪華，嚴(yán)密，但麻雀雖小卻可以五臟俱全。

條件語句和循環(huán)語句和后面的程序調(diào)試，時間和日期,還有線程進(jìn)程都關(guān)系到程序執(zhí)行的流程和時間安排，程序的流程和時間安排很重要。

函數(shù)，高階函數(shù)

Python里的函數(shù)比我們數(shù)學(xué)種的函數(shù)涵蓋面要廣，鋪蓋面要大，它不光像數(shù)學(xué)的函數(shù)那樣能算數(shù)

比如

global（）函數(shù)，

它連自變量參數(shù)都不要，這個函數(shù)寫在程序的任何位置他都可以把我們當(dāng)前程序中所有用到的資源都統(tǒng)計出來，也就是說把當(dāng)前程序中所有的對象都列出來，這可以幫助我們了解程序的整體狀況。

locals（）函數(shù)，

這個函數(shù)也不需要自變量函數(shù)，它也是想globals（）函數(shù)那樣統(tǒng)計對象的，區(qū)別在于，它寫在不同的位置會有不同的結(jié)果，它如果寫在某個局部，就會只統(tǒng)計這個局部的全部對象，

dir( 某對象)函數(shù)這個函數(shù)是需要參數(shù)的，它的參數(shù)是某個具體的對象，這個對象可以是一個類，是一個函數(shù)，是一個整數(shù)，是一個浮點數(shù)都行，因為對于Python來說，一切都是對象，我們知道一個對象的全部價值就是它的所有屬性和行為，或者說屬性和方法，那么這個dir函數(shù)可以把某個對象的全部屬性和方法都全部列出來，幫助我們了解這個對象可以調(diào)用的所有API，

以上三個函數(shù)都是python系統(tǒng)給我們定義的。我們也可以定義我們自己的函數(shù)，

上面的列表，元組，字典和集合和后面的collections都是屬于容器性數(shù)據(jù)類型。

這個對象可以是一個數(shù)，一個類，甚至可以使包含了所有信息的一個數(shù)據(jù)庫，沒有大小，什么對象它都能裝得下，反正是一個對象一個坑，這種往坑里裝對象的思想極具有使用價值，

這種容器性結(jié)構(gòu)，不光在容器性數(shù)據(jù)類型中被運用，我們的字符串本質(zhì)上也在運用這種容器性結(jié)構(gòu)，

如微信，一個坑里放一個字符，如果給每個坑進(jìn)行編號的話可以進(jìn)一步實現(xiàn)很多操作，

下面的程序調(diào)試，異常處理，日志記錄，都是內(nèi)置在python中的標(biāo)準(zhǔn)模塊

程序調(diào)試

正常情況下程序是一口氣執(zhí)行完，但是程序調(diào)試可以讓我們一行一行執(zhí)行，也可以先執(zhí)行一大片，在執(zhí)行一大片，一堆一堆的執(zhí)行，也可以讓執(zhí)行到某個位置就停下來，幾乎我們能夠想到的測試方法它都想到了，

異常處理模塊是一個類，它將我們與計算機執(zhí)行過程種的所有舉動一網(wǎng)打盡，如果我們的舉動正常，它就忽略，如果我們的舉動不正常，這個類就會把這些不正常的舉動分門別類，很有條理額展示給我們，

如意外關(guān)機，死記了，不小心按錯鍵了，輸入了不和語法的字符了，除數(shù)為零了，這些異常都會被這個類捕捉到，并反饋給我們，

異常處理向我們展示了類的高校邏輯和強大功能，

日志記錄也是Python的一個內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)模塊，它有眾多的屬性和方法，幫助我們按照我們給定的格式生成字符串，

這些字符串多半實在說什么日期，什么時間發(fā)生了什么狀況，這些字符串可以幫助我們了解程序的運行狀況，

我們不僅要了解代碼還要了解其背后的物理邏輯和物理實現(xiàn)，當(dāng)我們能把Python種的各個環(huán)節(jié)，各個板塊之間的內(nèi)在聯(lián)系弄明白，各個板塊能在我們頭腦種形成一個整體框架結(jié)構(gòu)時，你會發(fā)現(xiàn)其實計算機程序相當(dāng)把人類的思維，行為代碼化了，把現(xiàn)實世界中的事物代碼化了，（事物從現(xiàn)實狀態(tài)到代碼狀態(tài)額轉(zhuǎn)換細(xì)節(jié)，有人有興趣，有人無感）Windows95前基本都是代碼化的，之后才正式趨向視窗化的，十幾年后又出現(xiàn)蘋果話，又過十年，（當(dāng)Python熱門起來），所有計算機軟件又都重新趨向于用代碼來解決更細(xì)節(jié)，更復(fù)雜的問題，