第一章计算机基础

1.1计算机是什么

在现实生活中，越来越无法离开计算机了。那么现实生活中有哪些计算机呢？台式机、笔记本电脑、手机、游戏机、汽车导航、智能电视等等。。。这些都是生活中经常接触到的计算机，而且对我们的生活越来越重要。
那么到底什么是计算机呢？接下来让我们用最简单的语言来描述计算机：计算机就是一个用来计算的机器！
目前来讲，计算机只能根据人类的指令来完成各种操作。所以我们学习计算机，就是学习如何控制计算机！学习使用编程语言来操作计算机。

1.2计算机的组成

计算机由两部分组成：硬件和软件。
硬件就是我们看得见摸得着的设备，它包含外部设备和内部设备，例如键盘、鼠标、显示器、CPU、主板、内存、硬盘等，就像人的器官，但是一个人只有器官就可以存活吗，显然是不能的，计算机也是一样，这就说到了软件。
软件是看得见摸不着的，负责控制计算机的硬件；它包含系统软件和应用软件两种类型，就比如windows、macOS、Linux就是系统软件，office、钉钉、绝地求生等这些统称为应用软件。

1.3计算机的使用方式

软件驱动硬件的运行。我们必须通过软件来对计算机完成各种操作，但是注意，软件中并不是所有的功能都会对用户开放，所以用户需要调用软件的接口（internet或者是交互界面）来操作计算机。
用户界面分成两种：TUI（文本交互界面）和GUI（图形化交互界面）。我们经常使用的界面就是GUI，比如Android，IOS手机系统这些。TUI的话如果没有学过编程语言，没有见过DOS命令的话一般是没有接触过的。那TUI是长什么样子的呢，接下来通过一些操作来见识一下TUI的真面目，首先按下款借鉴win+R打开运行窗口，输入cmd，按下回车键，你看到的这个界面就是文本交互界面，如下图所示。

输入一个dir就会显示当前目录，如下图所示：

如果输入cd desktop就会显示桌面的目录，如下图：

如图就看到了桌面上的目录文件；
TUI和GUI都是用来实现计算机操作的，不同的是GUI更为用户所熟悉，只需要通过鼠标点击等简单行为就可以实现对计算机进行操作，而TUI需要通过一定的指令才可以，但是TUI的文档指令是直接操作计算机的，所以在响应速度上要比GUI更快一些。
对于软件的使用者来说只需要掌握GUI的使用方法就可以快捷操作计算机，但是对于Python的开发者来说TUI的操作方法是必须要掌握的，尤其是对于以后在很多情况下Python要部署到Linux上，而Linux系统就是通过TUI实现人机交互的，所以文档指令是学习者必不可少的技能。

1.4Windows的命令行

命令行就是上文所说的文本交互界面，通过命令行可以使用一个一个的指令来操作计算机。
任何的计算机的操作系统中都包含有命令行，比如：windows、linux、macOS等，因为命令行是计算机的基本操作方式，即使是鼠标不好用了还是可以通过命令行实现对计算机的操作。
命令行有多个不同的名字：命令行、命令行窗口、DOS窗口、命令提示符、CMD窗口、Shell、终端、Terminal，但是这些都是指向命令行窗口，就是那个小黑框框，但是它们可能有不同的样式。
练习1：通过搜索引擎来搜索一下，各个操作系统当中的命令行窗口的样式。
接下来通过几个方面来认识什么是命令行。
1、如何进入到命令行
第一个就是上文说过的win键+R出现运行窗口，输入cmd，然后回车，就可以调出了

2.命令行的结构

版本及版权声明（一般没有什么用）
Microsoft Windows [版本 10.0.16299.431]
(c) 2017 Microsoft Corporation。保留所有权利。

命令提示符
C:Users用户名>
C: **
当前所在的磁盘根目录

可以通过 x: 来切换盘符（x表示你的盘符）

Users用户名
所在磁盘的路径，当前所在的文件夹

cd 来切换目录

命令提示符，在大于号后边可以直接输入指令

练习2：尝试使用多种方式进入到你的系统的命令行，并且观察你的和我的有什么区别？
3.常用的dos命令

dir 查看当前目录下的所有文件（夹）
cd 进入到指定的目录
. 表示当前目录
.. 表示上一级目录
md 创建一个目录（创建文件夹）
rd 删除一个目录（删除文件夹）
del 删除一个文件
cls 清除屏幕

这里还有一些小技巧，也传授给大家：

方向键上下，查看命令的历史记录
tab键自动补全命令

命令的语法：
命令 [参数] [选项]
参数和选项都是可选的，选项一般是/开头；
练习3：通过搜索引擎搜索一下其他的一些常用DOS命令，并尝试使用一些命令的选项

1.6环境变量

对于学习者来说，看到一个新的名字首先应该来看一下这个名字本身的含义是什么，有助于以后在使用的时候更加快速的理解场景。
那么什么是“环境变量”呢？变量我们知道，像“x=1”、“y=1”这些都属于变量，那么环境呢，在这里就是指我们的操作系统，。所以环境变量就是指：操作系统当中的一些变量。
每个人对于计算机的操作习惯都是不同的，但是操作系统不可能为每个人配置一套不同的系统，那么怎么解决这个问题呢？其实操作系统里面有内置不同的变量来承接不同用户的使用需求。比如：有的人想把文件存放到C盘，有的人想存D盘，有的人想存到E盘，这时候操作系统就会调用系统的x变量来获取用户的习惯信息，你让这个x=C，那文件就到了C盘，你让x=D，那文件就到了D盘...以此类推，这样就可以通过修改环境变量，来对计算机进行配置（主要是来配置一些路径的）。
下面介绍一些环境变量的使用过程：
1.查看环境变量

右键计算机（此电脑），选择属性
系统界面左侧选择高级系统设置
选择环境变量

环境变量界面分成了两个部分，上边是用户环境变量，下边是系统环境变量，系统环境变量可以修改整个系统，用户环境变量只对个人起作用。
建议只修改用户的环境变量，不要修改系统的环境变量

2.添加环境变量

通过新建按钮添加环境变量
一个环境变量可以由多个值，值与值之间使用;（英文）隔开

3.修改环境变量

通过编辑按钮来修改环境变量

4.删除环境变量

通过删除按钮来删除环境变量

练习4：进入到环境变量的界面，创建一个USERNAME环境变量，修改USERNAME环境变量，并尝试添加多个值，然后删除USERNAME环境变量。

1.7path环境变量

正常打开文件的逻辑是要先运行cmd打开命令提示窗，再一步步的去打开文件；如果输入错误，就打不开文件了。

显然这有点麻烦，那么我们有什么办法可以使得文件在任意位置就可以打开呢，本小节带你用path环境变量实现这个想法。
path环境变量中保存的是一个一个的路径。
当我们在命令行中输入一个命令（或访问一个文件时），系统会首先在当前目录下寻找，如果找到了则直接执行或打开，如果没有找到，则会依次去path环境变量的路径中去寻找，直到找到为止。如果path环境变量中的路径都没有找到，则报错：'xxx' 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件。
我们可以将一些经常需要访问到的文件会程序的路径，添加到path环境变量中，这样我们就可以在任意的位置访问到这些文件了。

注意：修改完path之后需要重启命令行窗口才可以。如下图就可以直接打开了。

注意事项：
1.如果环境变量中没有path，可以手动添加
2.path环境变量不区分大小写 PATH Path path
3.修改完环境变量必须重新启动命令行窗口
4.多个路径之间使用;隔开
练习5：在桌面创建一个hello文件夹，文件中创建一个abc.txt输入随意的内容，然后将hello的路径添加到path环境变量中，尝试在任意位置访问abc.txt。最后将hello路径从path环境变量中删除。

1.8进制

进制就是满几进1的一个计数机制。

十进制（最常用的进制）

十进制就是满十进一的进制
十进制当中一共有10个数字
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
十进制如何计数

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 。。。 19 20 。。。29 30。。。

二进制（计算机底层使用的进制）

满二进一
二进制中一共有2个数字
0 1
二进制如何计数

0 1 10 11 100 101 110 111 1000。。。

所有的数据在计算机底层都是以二进制的形式保存的，计算机只认二进制。
可以将内存想象为一个一个的小格子，小格子中可以存储一个0或一个1
内存中的每一个小格子，我们称为1bit（位）

bit是计算机中的最小的单位
byte是我们最小的可操作的单位
8bit = 1byte（字节）
1024byte = 1kb（千字节）
1024kb = 1mb（兆字节）
1024mb = 1gb（吉字节）
1024gb = 1tb（太字节）
。。。
二进制代码查看器：

打开一个代码文件，你会发现里面都是二进制数：

八进制（一般不用）

满八进一
八进制中一共有8个数字
0 1 2 3 4 5 6 7
八进制如何计数
0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 。。。 17 20 。。。27 30

十六进制

满十六进一
十六进制中一共有16个数字
由于十六进制是满16才进位，所以十六进制中引入了a b c d e f来表示 10 11 12 13 14 15

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f

十六进制如何计数

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 10 11 12 。。。 1a 1b 1c 1d 1e 1f 20 21 22 。。。 2a 2b 2c 2d 2e 2f 30

我们在查看二进制数据时，一般会以十六进制的形式显示

实践一下：打开电脑计算器

1.9文本文件和字符集

文本分成两种，一种叫做纯文本，还有一种叫做富文本。纯文本中只能保存单一的文本内容，无法保存内容无关的东西（字体、颜色、图片。。。）；富文本中可以保存文本以外的内容（word文档）。
在开发时，编写程序使用的全都是纯文本！
纯文本在计算机底层也会转换为二进制保存，将字符转换为二进制码的过程，我们称为编码;将二进制码转换为字符的过程，我们称为解码;编码和解码时所采用的规则，我们称为字符集。接下来介绍一些常见的字符集。

ASCII

美国人编码，使用7位来对美国常用的字符进行编码
包含128个字符

ISO-8859-1

欧洲的编码，使用8位
包含256个字符

GB2312

GBK
国标码，中国的编码（包含一些常用的中文）

Unicode

万国码，包含世界上所有的语言和符号，编写程序时一般都会使用Unicode编码。
Unicode编码有多种实现，UTF-8 UTF-16 UTF-32；最常用的就是UTF-8

延伸问题：乱码

编写程序时，如果发现程序代码出现乱码的情况，就要马上去检查字符集是否正确

1.10Sublime Text 3

上文说过，大部分的代码都是纯文本，这时候就要考虑到纯文本编辑器的问题。纯文本编辑器有很多种，W记事本也是可以用来编程的，但是在实际编码的时候并不建议使用，因为它会自动在代码前面加一个可帮自己识别的标志，在执行的时候并不能很好的解码。有一些好用的编辑器，例如：VSCODE、editplus、nodepad++、sublime Text等，老师课上使用的是sublime Text3，它是开发里面用的最多的一个编辑器，但是你如果习惯了别的编辑器也是可以的，可以根据自己的习惯去选择。
sublime Text3受程序员的一个重要原因是它可以根据自己的需要安装相应的插件，从而实现定制编辑器，也可以接受编码完成功能。
下面首先介绍一下该软件的安装：
下载好安装包之后打开看到如下界面，根据自己的系统选择安装32位还是64位即可。

选择对应的安装包双击打开，弹窗选择是即可，接下来是安装位置，选一个自己可记得住位置即可。但是注意：路径中尽量不要出现中文和数字。

接下来是重要的一个选择，添加到菜单，如果不添加在右边菜单是看不到的，所以这个别忘记勾选中，然后点击“Next”就可以了。

之后等它安装完成即可。

但是这个软件在安装完成之后不会在桌面自动生成快捷键，需要我们去添加一下。
只需要到文件的安装位置，右键发送到桌面即可。也可以在这里直接打开.exe文件运行该软件。

这就完成整个文件的安装了。接下来介绍一下Sublime的包管理器：Package Control；
它是Sublime Text3中的插件，通过该插件可以向Sublime中安装新的包。在进行功能扩展的时候是需要经常用到的。
首先需要安装这个插件：在界面上按下快捷键：CTRL+SHIFT+D，在弹出的框里面输入install

第一个就是该插件。点击即可。

安装完成之后会出现以上界面。点击确定即可。

这就表示安装完成了。
关掉sublime，在重启，再点击package control，就可以在这里对包进行管理了。

就比如，如果你觉得英文看起来不方便，就可以安装一个汉化包。

点击之后稍微等一分钟即可。

也可以进行语言的切换：

这是sublime最基础的一个应用，下一节将介绍更多的应用。

练习：
1.安装Sublime Text3
2.在Sublime中安装Package Control
3.通过Package Control安装Sublime的中文语言包
4.尝试为你的Sublime安装新的主题（通过搜索引擎搜索）

1.11sublime的基本设置

在如图所示的地方进行设置：

可以在这里设置字体和字号等内容，因为这个软件对中文的支持不是特别好，所以需要安装一个雅黑的包来放进去。

双击安装即可。

安装完成之后在User页面设置即可。

接下来介绍一下怎么安装主题：

这里安装的是我自己常用的一个主题，你自己可以上网搜一下其他的，安装自己喜欢的即可。安装完成之后点击主题使其生效。

这两个地方改的是不同区域。可以自己尝试一下。
更多精彩学习内容视频链接点击此处获取：