计算机编程知识点(计算机编程语言基础知识)
大学计算机基础知识点整理
1、计算机组成原理
如果你不是做操作系统/驱动程序的,直接和硬件打交道的机会很少,因为操作系统已经把他们屏蔽掉了,提供了抽象的API给我们使用。
但是还必须理解冯诺依曼体系的结构,CPU和内存,硬盘,各种外设之间的关系,寄存器、缓存等知识。CPU有哪些指令,如何执行这些指令,如果实现数组,结构体,函数调用,这就涉及到汇编的知识。像原码,反码,补码,定点数、浮点数的表示和运算也是编程中必备的知识,几乎每种语言都要涉及。
现在很多语言都是在虚拟机上运行的,你只要是了解了计算机的组成原理,再去看哪些虚拟机,就会发现概念都是相通的。另外CPU中的缓存,缓存一致性协议,DMA的异步思想都会在应用层中有所体现。《编码》是一个更加科普性,但是也更加有趣的讲组成原理的书。
2、操作系统
操作系统是比较枯燥的,站在应用层的角度,我认为重点是掌握操作系统对外提供的抽象,包括进程、线程,文件,虚拟内存,以及进程间的通信问题。
几乎所有的编程语言都会涉及到对多进程或者多线程编程的支持,特别是多线程的并发编程,所以必须得搞明白他们的本质是什么,线程都有哪些实现方式。得真正地体会到“进程是资源分配的最小单位,线程是调度的最小单位。”这句话的含义。
几乎所有的编程语言都会涉及到锁和死锁,最好在最底层理解锁是怎么实现的。需要理解虚拟内存和物理内存直接的关系,分段和分页,文件系统的基本原理。对于进程的调度,页面分配/置换算法,磁盘的调度算法,I/O系统,我认为优先级比较低。
3、数据库
这个和日常工作结合极其紧密,不用我再多说,包括最基本的SQL,各种范式,事务及其隔离级别,事务的实现方式,索引及其实现方式,B+树等等。
4、编译原理
你一辈子也许都不会去写一个编译器,但是很有可能会利用现成的工具去生成/操作一个抽象语法树(AST),甚至可以会写一个DSL(领域特定语言)。所以你得理解词法分析、语法分析、语义分析,中间代码生成,代码优化这个基本编译的过程。
扩展资料
Cache的原理
如果存在(命中),则直接返回该数据;如果不存在(失效),再去访问内存——先把内存中的相应数据载入缓存,再将其返回处理器。
提供“高速缓存”的目的是让数据访问的速度适应CPU的处理速度,通过减少访问内存的次数来提高数据存取的速度。
Cache技术所依赖的原理是”程序执行与数据访问的局部性原理“,这种局部性表现在两个方面:时间局部性:如果程序中的某条指令一旦执行,不久以后该指令可能再次执行,如果某数据被访问过,不久以后该数据可能再次被访问。
计算机编程涉及数学的什么知识点?
数学跟计算机的关系非常密切
这其中主要的联系就是 逻辑思维
举例:与或非(简单命题 高一)
数学中的函数与计算机的函数有相似的表述
但从实际应用来说 计算机编程的函数比数学的范围更广
这是必然的 因为计算机函数包括了绝大多数数学函数
除此之外 还可以做命令操作
举例:y=f(x)
计算机编程中可以把 对应法则f 做成 DeleteFile(删除一个文件);
x 做成参数 文件名
而得到的结果给y 那么y就是布尔类型 是否成功删除~~
至于楼上所说 数学在数据结构中的体现嘛~~
我还读高中 还没发现什么~~ 不过我想有是一定的
他们的区别在于应用性
数学着重于运算 计算机着重于帮助运算 而现在计算机主要应用在 操作和应用~~
总之 数学、物理都是计算机的基础 没有这两科 计算机这东西也不复存在了
学计算机编程需要什么基础 入门先学什么
如果还没有想好学哪一门编程语言,没有确定目标,很容易无所适从。如果你想要认认真真去学编程,但是还没准备,可以看看以下几条建议。
学习编程需要什么基础
1、数学基础。 从计算机和应用的发展历史来看,计算机的数学模型和体系结构等好多都是由数学家提出的,包括最早的计算机也是为数值计算而设计的。因此,要学好计算机是需要一定的数学基础的,初学者有高中水平就差不多了。
2、逻辑思维能力的培养 。程序员必须要有一定的逻辑思维能力,逻辑思维能力的培养更需要长时间的实践锻炼。但是也不必操之过急,逻辑思维说白了是一个技术,和打游戏,把妹,打拳击一样,多进场练习才是关键。如果做到这一点必须在反复的实践、观察、分析、比较、总结中逐渐地积累。因此在学习编程过程中,我们不必等到什么都完全明白了才去动手实践,只要明白了大概,就要敢于自己动手去体验。谁都有第一次。有些问题只有通过实践后才能明白,也只有实践才能把老师和书上的知识变成自己的,高手都是这样成材的。
3、选择一种合适的入门语言 。网络编程目前较为流行的网络编程工具可谓“风格迥异,百花齐放”。每一种工具都有其独特的特点,在互联网实现上都有各自的优势序设计工具不外乎如下几类:①本地开发应用软件开发的工具有:Visual Basic、Delphi、VC++(C++ Builder) 等;数据库开发工具有:Visual Foxpro、Oracle Developer、Power Builder等。②跨平台开发开发工具如 Java等。
4、注意理解一些重要概念 。程序设计的教程看到的无非就是变量、函数、条件语句、循环语句等概念,但要真正能进行编程应用,需要深入理解这些概念,在理解的基础上应用,不要只简单地学习语法、结构,而要吃透针对这些语法、结构的应用例子,做到举一反三。
5、掌握编程思想 ,学习一门语言或开发工具,语法结构、功能调用是次要的,最主要是学习它的思想。例如学习Java在学习中应把重点放在其语言基础、Java与ActiveX以及JavaBeans等组件之间的编程技术以及应用上来。你可以自己编一些较为经典的小程序来加深基本技能的掌握:用Java的图形处理能力编写纸牌游戏,用AWT编写扫雷或者俄罗斯方块、用Java的网络功能编写网络聊天室等等。关键是学一种思想,有了思想,那么我们就很容易触类旁通。
学计算机编程的基础
1、英语基础
计算机英语与传统的英语知识不同,需要了解的大部分是计算机的专业单词或者词汇,普遍较为简单。但是在高级编程中,会出现比较生涩的词汇,对于想要参与计算机语言设计以及在职业发展上有更多追求的同学可以自学一下大学英语。毕竟现在在学习IT技术上晋升的道路上,专业文档的阅读能力也是非常重要的。我们不可能每一句都依靠在线翻译,而往往很多学习材料都是英文版的,等到中文的翻译版出来,时间很不固定。所以强迫自己看原版的材料,强迫自己学习英语,都能加速学习的速度。
2、自学能力
计算机编程是一门技术专业,由于越来越多的源码开放,使得每个程序员都拥有了自行编码的可能。这也造成了计算机技术不断在更新和升级以及新的语言的出现,可以说学计算机是进无止境的。想要在计算机行业长久的走下去,学生自身的自学能力是不可缺的。自学的基础是学会查,在初期学习计算机编程时,我们几乎都是不懂的状态,学会查,尤其是查不明其意的名词时,理解了,学习起来就会运用了。
3、计算机操作系统原理
我们所有的开发或者说软件应用都是在特定的操作系统上进行的,如果不是,那只有一种可能,你自己在实现一个操作系统。所以我们计算机操作系统原理可以说是基础中的基础是必须要了解的。
4、数据结构和算法
这门课程能够决定一个人程序设计水平的高低,是学习过程中需要重点掌握的。C和C++都是可以选择的,前期可以先学C,再学C++会相对简单一些。在算法上C++复杂化了,所以先学C更好。
计算机的知识点
电脑硬件基础知识
1.了解电脑的基本组成
一般我们看到的电脑都是由:主机(主要部分)、输出设备(显示器)、输入设备(键盘和鼠标)三大件组成。而主机是
电脑的主体,在主机箱中有:主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。
从基本结构上来讲,电脑可以分为五大部分:运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备。
2.了解电脑系统
电脑系统分为硬件和软件两大部分,硬件相当于人的身体,而软件相当于人的灵魂。
而硬件一般分为主机和外部设备,主机是一台电脑的核心部件,通常都是放在一个机箱里。而外部设备包括输入设备(如键盘、
鼠标)和输出设备(如显示器、打印机)等。
软件一般分为系统软件和应用软件。
3.组装一台电脑需要选购哪些基本部件
(1)、机箱,一般电脑的主要零件都放在这里。
(2)、显示器,用来看电脑的工作过程,要不然,你都不知道电脑究竟在做什么。
(3)、键盘和鼠标,向电脑输入有用的命令,让它去为我们工作。
(4)、主板,这是一块很重要的东西,虽然它长得有点“丑”,这里是决定你这台电脑性能的重要零件之一哦。
(5)、内存,当电脑工作时,电脑会在这里存上存储数据,相当于人的记忆。
(6)、CPU,也称中央处理器,是电脑运算和控制的核心。
(7)、显卡,电脑通过这个玩意传送给显示器。
(8)、声卡,电脑通过这个玩意传送声音给音箱的哦。
(9)、硬盘,平常人们常说我的硬盘有多少G多少G,就是指这个硬盘的容量,而G数越多能装的东西便越多。
(10)、软驱,就是插软盘的玩意,现在一般都用3.5英寸的,古老年代用5.25英寸的,现在我们去买人家都不卖了。
(11)、光驱,听CD当然少不了这个,有时候你要安装某些软件都是在光盘上的,所以这个用处太大。
(12)、电源,主要用于将220V的外接电源转换为各种直流电源,供电脑的各个部件使用
4. 如何评价一台电脑的好和坏
当然,一台电脑的好坏,是要从多方面来衡量的,不能仅看其中某个或者几个性能指标。而一般评价一台电脑的好坏的
性能指标有如下几种:
(1)、CPU的类型和时钟频率
这是电脑最主要的性能指标,它决定了一台电脑的最基本性能。以前我们常说的286、386、486、586、686等就是
按CPU的型号来叫的。
时钟频率是一台电脑按固定的节拍来工作的一种衡量方法吧,又称为主频,时钟频率越高,时钟周期就越短,它执行指令
所需要的时间便越短,运算速度就越快。
(2)、内存的容量
内存的单位是MB,平常人们总说我的内存有多少多少MB就是指这个,如32MB、64MB、128MB、256MB等,一台电脑,
它的内存容量越大,则电脑所能处理的任务可以越复杂,速度也会越快。
(3)、外部设备的配置情况
高档电脑一般都有软好的显示器、键盘、鼠标、音箱等等。
(4)、运行速度
一台电脑的运行速度主要是由CPU和内存的速度所决定的。
(5)、总线类型
总线位数越多,机器性能越高。
(6)、兼容性
是否具有广泛的兼容性,包括能否运行所有电脑上开发的各种应用软件和接受电脑各类扩展卡
如何自学计算机编程?
计算机编程专业和其他专业一样,都需要辛苦的付出与学习,计算机编程专业注重实践练习,跟着学习路线静下心来认真学习、认真敲代码、多练习,你会发现坚持一段时间后软件开发专业很简单。下面是软件开发专业中部分知识点,可以了解一下。
1.例如字符串查找、子串、模式匹配等。?当在 Lua 中对字符串做索引时,第一个字符从 1 开始计算(而不是 C 里的 0 )。 索引可以是负数,它指从字符串末尾反向解析。 即,最后一个字符在 -1 位置处,等等。
2.字符串库中的所有函数都在表 string 中。?它还将其设置为字符串元表的 __index 域。 因此,你可以以面向对象的形式使用字符串函数。 例如,string.byte(s,i) 可以写成 s:byte(i)。
字符串库假定采用单字节字符编码。
接收零或更多的整数。 返回和参数数量相同长度的字符串。 其中每个字符的内部编码值等于对应的参数值。
数字编码没有必要跨平台。
3.返回包含有以二进制方式表示的(一个 二进制代码块 )指定函数的字符串。?之后可以用 load 调用这个字符串获得 该函数的副本(但是绑定新的上值)。 如果 strip 为真值, 二进制代码块不携带该函数的调试信息 (局部变量名,行号,等等。)。
带上值的函数只保存上值的数目。 当(再次)加载时,这些上值被更新为 nil 的实例。 (你可以使用调试库按你需要的方式来序列化上值,并重载到函数中)
string.find (s, pattern [, init [, plain]])
4.查找第一个字符串 s 中匹配到的 pattern )。?如果找到一个匹配,find 会返回 s 中关于它起始及终点位置的索引; 否则,返回 nil。 第三个可选数字参数 init 指明从哪里开始搜索; 默认值为 1 ,同时可以是负值。 第四个可选参数 plain 为 true 时, 关闭模式匹配机制。 此时函数仅做直接的 “查找子串”的操作, 而 pattern 中没有字符被看作魔法字符。 注意,如果给定了 plain ,就必须写上 init 。
如果在模式中定义了捕获,捕获到的若干值也会在两个索引之后返回。
5.返回不定数量参数的格式化版本, 格式化串为第一个参数(必须是一个字符串)。格式化字符串遵循 ISO C 函数 sprintf 的规则。 不同点在于选项 *, h, L, l, n, p 不支持, 另外还增加了一个选项 q。 q 选项将一个字符串格式化为两个双引号括起,对内部字符做恰当的转义处理的字符串。 该字符串可以安全的被 Lua 解释器读回来。
希望能帮到你,谢谢!
计算机基础知识都包括哪些?
基础知识重要,但是具体来说,哪些点重要呢?
今天我就试图总结一下,也欢迎大家补充。
信息的表示和处理
计算机如何表示整数:有符号数和无符号数,尤其是如何用补码表示负数,数字的取值范围。
计算机如何表示浮点数,为什么小数的二进制表示法只能近似表示十进制小数。
数值的转换、移位
这几点非常重要,因为几乎所有的编程语言都有数据类型,而最基本数据类型必然包括整数和浮点数。
搞不清这些表示和运算,在编程中就会遇到一些稀奇古怪的问题。
从汇编层面理解程序的执行
顺序、分支、循环、函数调用、数组、结构体等在汇编层面是怎么实现的,寄存器和内存是怎么使用的。
理解了这些其实也就理解了冯诺依曼计算机体系结构,这是计算机学科一个基础性的东西。
知道程序在底层是怎么运转的, 对于学习各种虚拟机有很大的帮助,比如JVM,它要解析执行的是字节码,字节码本质上要表达的就是这些东西,只不过有所扩展。
理解了栈帧,就能理解函数调用的本质,递归,以及尾递归的实现。还有安全相关的概念,如缓冲区溢出这个臭名卓著的漏洞及其防范办法。
进程和线程
程序员必备的知识,不了解这个,简直是无法编程。
需要掌握进程的地址空间,代码在哪里,堆在哪里,栈在哪里。
要准确理解进程和线程之间的关系,为什么说进程是拥有资源的基本单位, 线程是CPU调度的基本单位?
进程切换和线程切换之间的区别和联系。
他们是如何创建,执行,有哪些状态,状态之间的转换。 由此会涉及到并发和并行,线程之间的竞争和合作。
锁的本质(硬件层面),乐观锁,悲观锁,死锁等问题。
线程的实现方式,用户级线程和内核级线程的对应方式。
在编程的过程中,有些知识点会直接使用,如多线程编程,锁。 还有一些概念能用到很多地方,例如CAS,不仅仅是编程语言的概念,还能在更新数据库时使用。再比如你理解了线程的实现方式,迅速就能掌握go语言中并发的手段:goroutine。
存储器的层次结构
Tomcat用了多线程执行请求,Redis用了单线程来处理请求,Node.js也用了单线程来,这是为什么? 秘密都在存储器的层次结构。
人类制造的计算机设备之间有着巨大的速度差异:
总之,CPU超级快,内存比较快,硬盘非常慢,网络更慢, 这个速度差异是IT行业的一个核心问题,人类想了很多办法试图去弥补这个差异:多线程,缓存,异步,多路复用,硬件层面的DMA。
记着下面这张图,每当你遇到某个软件的特性的时候,想一想和它有什么关系:
数据结构和算法
它的重要性我罗嗦过很多次了,不用再重复了, 我就举个最简单的例子: 理解了B+ Tree才能理解MySQL的InnoDB的索引,理解了索引才能更好地优化查询,对吧?
计算机网络
现在的程序基本上都是网络程序, 所以这也是一个必备的基础知识,学习计算机网络的一大好处就是和工作直接相关,能直接使用,比较有动力。
HTTP协议肯定跑不掉,TCP,UDP也得会,尤其是TCP可靠传输的原理:如何在一个不可靠的网络中进行可靠的传输, 这是无数前辈总结的经验,一定得掌握。
要理解什么是通信协议,也许某一天你自己就需要定制一个协议来传输数据。
分组交换是什么意思? 协议分层的本质是什么? 什么叫无状态的协议?
Socket相关的编程更是重点,尤其是涉及到服务器端高并发的时候,如何维持和处理这些海量的socket, epoll等技术就得上场了。
还有非常重要的HTTPs的基本原理,也是网络安全的精华所在:对称加密,非对称加密,消息摘要,数字证书,中间人攻击。
数据库
不多说,关系模型、范式、SQL、索引、事务等知识都得掌握,尤其是要了解他们的实现方式。
分布式的基础知识
这些已经偏向应用层面了,但是现在很多系统都是分布式的了,分布式就变成了一种基础知识。
系统通信:RPC, 消息队列等
负载均衡的原理
CAP原理,BASE原理,幂等性,一致性模型(强一致性,最终一致性.....)和相关协议(两阶段提交,Raft,Paxos......)
数据分片:取模算法,一致性Hash,虚拟桶
基本的设计思想
下面这几种设计思想对我影响很大,需要大家特别注意。但是掌握起来却很不容易,需要在实践中不断地体会:
正交:各个概念之间可以独立变化
抽象:抛弃细节,找到本质和共性
《深入理解计算机系统》一书中提到:“指令集是对CPU的抽象, 文件是对输入/输出设备的抽象, 虚拟存储器是对程序存储的抽象, 进程是对一个正在运行的程序的抽象, 而虚拟机是对整个计算机(包括操作系统、处理器和程序)的抽象。 如果你对这句话透彻理解了,说明对计算机系统的认识已经很深刻了。
分层:我只想和我的邻居打交道, 如网络协议,Web应用开发。
分而治之:大事化小,小事化了,架构设计必备。
关键点来了,怎么学习呢?
我原来的方式是先看书,看了很多书,数据结构,操作系统,汇编,网络...... 这种办法的最大问题就是枯燥(嗯,那时候还没有码农翻身这样用故事讲解技术的文章)。
理论多,实践少,很多知识点体会不深, 等到参与的项目多了,Coding多了,这些知识点才慢慢地鲜活起来。
一种更加有效的办法是从工作中用到的知识点出发,从这个知识点向外扩展,由点到线,由线到面,然后让各个层次都连接起来,形成一个立体的网络。
切记,学习是一个螺旋上升的过程,想要上升就得深度思考,多问几个为什么。
比如工作中用到了Redis,你在学习过程中发现这个Redis用了单线程来处理读写请求,为什么要这么做? 对于成千上万的请求它是如何处理的? 然后再联想一下别的软件:Tomcat为什么不这么干? 想回答这些问题,需要发掘很多基础知识。
这样做的次数多了,积累到一定程度,量变就会引起质变,整个系统就被你看透了,你的知识又扩大了一圈,更多的疑问出现了......