这一课先不写 Python，而是打好四块基础：计算机的组成、语言/代码/程序的区别、编程语言的发展历史，以及编译型和解释型语言。后面很多知识都建立在这些概念上。
1. 计算机的组成
一台计算机由硬件和软件两部分组成。
1.1 硬件
计算机硬件由五大部分组成：
| 部件 | 作用 |
|---|---|
| 运算器 | 负责算术运算（加减乘除）和逻辑运算（比较、判断真假） |
| 控制器 | 计算机的"指挥中心"，按程序的要求，协调其他部件按顺序工作 |
| 存储器 | 保存程序和数据，让计算机有"记忆" |
| 输入设备 | 把信息送进计算机，比如键盘、鼠标、麦克风 |
| 输出设备 | 把结果展示出来，比如屏幕、音箱、打印机 |
其中，运算器和控制器合在一起，就是我们常说的 CPU（中央处理器）。
注意：CPU 只能理解和执行二进制（只用 0 和 1 表示信息）的机器指令。这一点后面会反复用到。
存储器里，最常听到的是内存和硬盘，它们的区别要记住：
- 硬盘：长期保存，关机后数据还在；容量大（常见 512 GB、1 TB、2 TB），但读写比内存慢。
- 内存：临时存放正在运行的程序和数据，关机就清空；读写很快，但容量小得多（常见 8 GB、16 GB、32 GB）。
打个比方：硬盘决定你的电脑能装下多少软件，内存决定你的电脑能同时开着多少软件还不卡。
1.2 软件
计算机软件分为两类：
| 类别 | 作用 | 例子 |
|---|---|---|
| 系统软件 | 直接管理硬件，负责分配内存、处理器等资源，并提供文件管理、设备控制、任务调度等基础服务，是其他软件运行的平台 | Windows、macOS、Linux |
| 应用软件 | 完成某个具体任务，满足用户的需求，运行时依赖系统软件 | 浏览器、Word、游戏 |
我们以后用 Python 写的程序，就属于应用软件。
2. 计算机语言、代码、程序
这三个词经常一起出现，但意思不同：
2.1 计算机语言
人和人交流要用语言，人和计算机"交流"、给它下达指令，也需要语言，这就是计算机语言。它和中文、法语一样，有自己严格的规则。
2.2 代码
代码是按照计算机语言的规则写出来的指令，说明要让计算机做什么。也就是说：语言是规则，代码是按照规则写下的一行行指令。
2.3 程序
把代码按一定的顺序和逻辑组织起来，能完成某个任务或功能，就是程序。如果把程序比作一道菜，那每一行代码就是做这道菜的一个步骤。
3. 计算机语言简史
3.1 第一代：机器语言
计算机刚出现的时候，人们只能用机器语言（也叫机器码）来操作它，也就是由 0 和 1 组成的二进制内容。当时输入和修改指令，要靠拨动开关、插拔连线，或者使用打孔的纸带。
机器语言能把硬件性能发挥到极致，但所有操作都要用 0 和 1 来写，编程过程非常繁琐，也很容易出错，对程序员的耐心要求极高。
比如，在常见的 x86 CPU 上，用机器码让计算机算 1 + 1，写出来是这样：
10110000 00000001 00000100 00000001前 16 位的意思是"把 1 放进寄存器"，后 16 位的意思是"再给它加 1"。光看这串数字，几乎不可能看出它在做什么。
3.2 第二代：汇编语言
为了解决机器语言难懂的问题，汇编语言出现了。它用好记的英文缩写（叫"助记符"，比如 MOV、ADD）来代替一串串二进制指令。可以说，汇编语言就是机器语言的"人性化翻译"，大大降低了编程的门槛，也为后来的高级语言打下了基础。
同样是算 1 + 1，用汇编语言写成：
mov al, 1
add al, 1第一行把 1 放进名叫 al 的寄存器，第二行再加 1。是不是比上面那串 0 和 1 好懂多了？
注意：汇编语言写完后，仍然要翻译成机器码才能交给 CPU 执行，因为 CPU 只认识二进制指令。
3.3 第三代：高级语言
和机器语言、汇编语言相比，高级语言更接近人类的自然语言：可以用英文单词写程序，里面的符号和算式也和平时的数学写法差不多，而且不用操心大部分底层细节，所以更容易学会。常见的高级语言有 C、C++、Java、PHP、Go、Rust、JavaScript、Python 等。
比如，用 Python 在屏幕上显示 "Hello, world!"，只要一行：
print("Hello, world!")用 Java 做同样的事，要写成这样：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, world!");
}
}对比一下就能感觉到，Python 写起来特别简洁，这也是它适合入门的原因之一。
注意：计算机同样不能直接执行高级语言，也要先把它转换成机器语言。
4. 编译型语言与解释型语言
高级语言转换成机器指令的方式不同，可以分成编译型和解释型两类。
4.1 编译型语言
运行之前，先把整个程序一次性翻译成计算机能直接执行的二进制内容，通常会生成一个可执行文件，比如 Windows 上的 .exe 文件。常见的编译型语言有 C、C++、Go、Rust 等。
- 优点：在同一个平台上只需编译一次，以后可以直接运行，执行效率高。
- 缺点：跨平台性差，换个系统往往要重新编译；大型项目编译时间长，开发效率相对低一些。
4.2 解释型语言
运行时由解释器把程序一句一句地翻译成计算机能执行的指令，整个过程通常不生成可执行文件。常见的解释型语言有 Python、PHP、JavaScript 等。
- 优点：跨平台性好，不用编译，写完就能运行，开发和调试都很灵活。
- 缺点：每次运行都要重新解释，执行效率相对低一些。
4.3 二者对比
| 编译型语言 | 解释型语言 | |
|---|---|---|
| 例子 | C、C++、Go、Rust 等 | Python、JavaScript、Ruby 等 |
| 执行过程 | 运行前把整个程序一次性翻译成机器码，生成可执行文件 | 运行时由解释器把代码一句一句翻译成机器码并执行 |
| 生成可执行文件 | 会，编译一次可以反复运行 | 不会，每次运行都要靠解释器翻译 |
| 运行速度 | 快 | 相对慢 |
| 跨平台 | 差，要针对不同平台分别编译 | 好，只要那个平台上有解释器就能运行 |
| 适合场景 | 系统底层、对性能要求高的场景 | 脚本、数据分析、AI 应用、Web 开发等 |
Python 是解释型语言，这正是它在数据分析和 AI 领域这么流行的原因之一：写完马上能运行，改起来方便，试错很快。
这一课你需要记住的
- 硬件有五大部件，运算器 + 控制器 = CPU；CPU 只认识 0 和 1 组成的机器指令。
- 硬盘长期保存、容量大但慢；内存临时存放、速度快但容量小。
- 语言是规则，代码是按规则写的指令，代码组成能完成任务的程序。
- 编程语言经历了机器语言 → 汇编语言 → 高级语言，越来越接近人类的语言。
- 编译型语言先整体翻译、再运行，速度快；解释型语言边翻译边运行，跨平台、开发快。Python 属于解释型。
下一课： 初识 Python，了解它的来历和特点，并在你的电脑上把它装好。