python笔记:#006#程序执行原理
程序执行原理(科普)
目标
- 计算机中的 三大件
- 程序执行的原理
- 程序的作用
01. 计算机中的三大件
计算机中包含有较多的硬件,但是一个程序要运行,有 三个 核心的硬件,分别是:
- CPU
- 中央处理器,是一块超大规模的集成电路
- 负责 处理数据/计算
- 内存
- 临时 存储数据(断电之后,数据会消失)
- 速度快
- 空间小(单位价格高)
- 硬盘
- 永久 存储数据
- 速度慢
- 空间大(单位价格低)
CPU | 内存 | 硬盘 |
---|---|---|
思考题
- 计算机中哪一个硬件设备负责执行程序?
- CPU
- 内存 的速度快还是 硬盘 的速度快?
- 内存
- 我们的程序是安装在内存中的,还是安装在硬盘中的?
- 硬盘
- 我买了一个内存条,有 500G 的空间!!!,这句话对吗?
- 不对,内存条通常只有
4G
/8G
/16G
/32G
- 不对,内存条通常只有
- 计算机关机之后,内存中的数据都会消失,这句话对吗?
- 正确
02. 程序执行的原理
- 程序 运行之前,程序是 保存在硬盘 中的
- 当要运行一个程序时
- 操作系统会首先让 CPU 把程序复制到 内存 中
- CPU 执行 内存 中的 程序代码
程序要执行,首先要被加载到内存
2.1 Python 程序执行原理
- 操作系统会首先让 CPU 把 Python 解释器 的程序复制到 内存 中
- Python 解释器 根据语法规则,从上向下 让 CPU 翻译 Python 程序中的代码
- CPU 负责执行翻译完成的代码
Python 的解释器有多大?
- 执行以下终端命令可以查看 Python 解释器的大小
# 1. 确认解释器所在位置
$ which python
# 2. 查看 python 文件大小(只是一个软链接)
$ ls -lh /usr/bin/python
# 3. 查看具体文件大小
$ ls -lh /usr/bin/python2.7
提示:建立 软链接 的目的,是为了方便使用者不用记住使用的解释器是 哪一个具体版本
03. 程序的作用
程序就是 用来处理数据 的!
- 新闻软件 提供的 新闻内容、评论…… 是数据
- 电商软件 提供的 商品信息、配送信息…… 是数据
- 运动类软件 提供的 运动数据…… 是数据
- 地图类软件 提供的 地图信息、定位信息、车辆信息…… 是数据
- 即时通讯软件 提供的 聊天信息、好友信息…… 是数据
- ……
3.1 思考 QQ 程序的启动过程
- QQ 在运行之前,是保存在 硬盘 中的
- 运行之后,QQ 程序就会被加载到 内存 中了
3.2 思考 QQ 程序的 登录 过程
- 读取用户输入的 QQ 号码
- 读取用户输入的 QQ 密码
- 将 QQ 号码 和 QQ 密码 发送给腾讯的服务器,等待服务器确认用户信息
思考 1
在 QQ 这个程序将 QQ 号码 和 QQ 密码 发送给服务器之前,是否需要先存储一下 QQ 号码 和 密码?
答案
肯定需要!—— 否则 QQ 这个程序就不知道把什么内容发送给服务器了!
思考 2
QQ 这个程序把 QQ 号码 和 QQ 密码 保存在哪里?
答案
保存在 内存 中,因为 QQ 程序自己就在内存中
思考 3
QQ 这个程序是怎么保存用户的 QQ 号码 和 QQ 密码 的?
答案
- 在内存中为 QQ 号码 和 QQ 密码 各自分配一块空间
- 在 QQ 程序结束之前,这两块空间是由 QQ 程序负责管理的,其他任何程序都不允许使用
- 在 QQ 自己使用完成之前,这两块空间始终都只负责保存 QQ 号码 和 QQ 密码
- 使用一个 别名 标记 QQ 号码 和 QQ 密码 在内存中的位置
- 在程序内部,为 QQ 号码 和 QQ 密码 在内存中分配的空间就叫做 变量
- 程序就是用来处理数据的,而变量就是用来存储数据的
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