1.4 第一句Python语句
这一节我们来学习编写第一句python语句，这一节内容较多且重要，里面涉及一些计算机组成原理的东西希望大家掌握。一般来说，程序员学习的第一句计算机语言，都是打印出“Hello World”。这里说的打印，不是打印机的打印，而是指的是在某个程序窗口显示出一句话，也就是输出一句话。后面我们再解释有什么用处。
我们使用cmd窗口来打印这条语句。对了，cmd的全称只是cmd.exe，意思是command，即命令提示符。
像上节一样，我们打开cmd窗口，输入python，出现python命令提示行“>>>”。由三个大于号结尾（多打几个回车也是一样的）。如下图：
我们输入print语句，也就是print函数。输入【print("Hello world!")】，注意，输入的符号都是英文符号，括号和双引号都是使用英文输入法的英文符号。如下图：
我们再回车，看看有什么变化
我们可以看到，出现了图中框选出来的一句Hello world!。好，我们来解释一下我们刚才小小的一句话包含了什么知识点。
1、英文符号和中文符号的区别。大家要记住，只要是python语言涉及的符号，都必须英文符号，而不是中文符号。为什么呢？因为这是外国人发明的。当然，这里也就说明了英文符号和中文符号是有区别的，有什么区别呢？比如说，括号。如果用中文符号打出括号，是长这样的（）；如果将输入法切换到英文，打出括号，是这样的()。看的出来区别吗？大家可以在自己电脑的聊天窗口实验一下。我们会看到中文的括号两边都好像有空格，实际上没有，英文括号则窄一点。这里就涉及计算机编码的问题。
什么是计算机编码。我们都知道，计算机是外国人发明的，世界上第一台计算机“ENIAC”于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学诞生，那会美国用来进行弹道计算（如果大家有兴趣，推荐一部优秀的电影《模仿游戏》，本尼迪克特·康伯巴奇饰演图灵。图灵被誉为计算机科学之父，计算机领域最伟大的奖项就是图灵奖，虽然第一台计算机不是他发明的，但离不开他的奠基）。既然是美国人发明的那么自然使用的语言就是英语。由于当时的计算量不大，且内存十分之小，也没人能预想到计算机能在世界上普及开来，所以在计算机的起初发展上，只支持了英文、数字和部分符号的编码。
我们都知道或者听说过在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示（因为计算机用高电平和低电平分别表示1和0），例如，像a、b、c、d这样的52个字母（包括大写）以及0、1等数字还有一些常用的符号（例如*、#、@等）在计算机中存储时也要使用二进制数来表示，而具体用哪些二进制数字表示哪个符号，当然每个人都可以约定自己的一套（这就叫编码），而大家如果要想互相通信而不造成混乱，那么大家就必须使用相同的编码规则，于是美国有关的标准化组织就出台了ASCII编码，统一规定了上述常用符号用哪些二进制数来表示
[1] 。ASCII第一次以规范标准的类型发表是在1967年，最后一次更新则是在1986年，到目前为止共定义了128个字符
[2] 。比如说，我们使用了0100 0001这样的8位二进制数（如果翻译成十进制则是65，我们在附录一中说明进制的计算）表示大写字母A。
所谓位（bit），就是每一个逻辑1或逻辑0便是一个位。比如我们的字母A，就是0100 0001这样8位二进制数。
我们时常听说字节（Byte），就是由8个位（bit）组成。比如我们的字母A，在ASCII码中就是一个字节。字节和位的英文前一个字母都是B，但是有大小写之分，所以我们时常也说“大B”和“小b”，用以区分。我们使用手机流量时候经常说的多少G啊多少兆啊，这是什么意思？其实这是成倍数的，1TB=1024GB；1GB=1024MB；1MB=1024KB；1KB=1024Byte。那为什么是1k在这里是1024而不是1000，像一千克就是1kg？按前面说的，计算机只有逻辑0和逻辑1存在，就是以2的n次方存储，而
1024
是最接近1000的2的n次方数。但其实很多计算场景或商业场景为了方便都将1024简化为1000。那我们家庭常用的宽带100G或者200G之类是不是也是这个概念呢？不是的，我们家庭用的宽带，所谓200G指的是带宽，是一种速率。比如说200G，指的是200Gbps，即使每秒200Gb的流量，这里我们用的是小b，bit，比特，位。就是说，换算成我们常用的字节，还要除以8。而且一般家庭宽带还要把带宽拆分为上下行，所以体验起来会更慢一些。
下图是一张ASCII码对应表。
既然我们的中文没办法用ASCII码表示，那为什么我们现在还能使用中文打字。这就是我们接下来要说的另外两种编码格式。一种是GBK，一种UTF-8。
GBK是由中华人民共和国全国信息技术标准化技术委员会1995年12月1日制订，全称为“汉字内码拓展规范”（GBK即“国标”、“扩展”汉语拼音的第一个字母，英文名称：Chinese Internal Code Specification），是GB编码中的一种。中文版的Windows系统自95之后都支持了GBK 的编码格式，里面收录了两万多个汉字，符合我们的日常使用需求。GBK编码是使用了双字节编码方案，以实现更多字符的拓展。
GBK是包含了很多字符了，但如果想要把全世界的字符都包含进来，那还远远不够。于是聪明的前辈们就再开发出另外一种编码格式。那就是Unicode。Unicode为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。而UTF-8是Unicode的一种变长字符编码，由Ken Thompson于1992年创建。UTF-8用1到6个字节编码
Unicode字符，可以用来表示Unicode标准中的任何字符，其编码中的第一个字节仍与ASCII相容，使得原来处理ASCII字符的软件无须或只进行少部份修改后，便可继续使用，而可变长度的设计又可以节约我们的内存空间，所以UTF-8的编码格式便十分流行起来。
有一些程序或者文本使用的是GBK的编码格式编写，而我们在UTF-8的编码环境中打开，那么该文件一般就显示为乱码，所以我们时常看到的乱码大多是因为编码不同导致。因为Python的诞生比Unicode标准发布的时间还要早，所以最早的Python只支持ASCII编码，而Python3之后，字符则是使用Unicode码存储的。
我们回到我们刚才输入的python语句print("Hello world!")，我们就知道英文和中文在存储上是有区别的，所以要十分注意中英文问题
2、如何打印中文和数字？
使用print("你好python，初次见面，请多指教。")，我们再看看会输出什么，希望大家自己操作。
如果输入数字，则是怎样的？print("123456")
其实如果输入数字的时候，不加双引号也是可以的，如图
这是因为加不加双引号是有区别的，加双引号说明是一个字符串，不加双引号则是一个数字。后面讲到变量的时候我们再细说。
这里还需要提醒一点的时候，我建议我们同学在编写程序的使用，使用成对的符号，比如双引号、单引号、括号之类的，需要前后两个符号组合的，就先将两个符号一起输入，再输入符号内的内容，不然很容易忘记输入后面的符号，特别是以后的代码量多了，就更容易漏写。这种情况回头查问题会比较难查，而且因为小问题浪费时间不值得。我下面演示一下报错，如果少写双引号是如何报错的。
3、我们解释一下这个print有什么用。我们一般在代码中打印出一个数据是用来排查故障的，在我们代码的运算过程中，将特定的数据打印出来看看是否能符合我们的预期，用来验证我们的想法是否正确。但现实中我们也遇到相似的场景，比如我们使用电脑自带的计算器，输入计算的数字，计算器通过计算之后不就将结果“打印”出来了吗？我们是否能使用代码实现一个计算器呢？当然可以，我们后续将演示这个代码。
这里补充一个冷知识，为什么学习编程的第一句一般都是“Hello World”。
根据收集到的资料显示，hello world起源于1972年，贝尔实验室（有兴趣的同学自行了解贝尔实验室，推动人类发展的伟大名字）的研究员Brian Kernighan在撰写“B语言教程与指导(Tutorial Introduction to the Language B)”时，首次使用了hello world，这是已知最早在计算机著作中使用hello world的记录。之后，1978年，他在他和Dennis Ritchie合作撰写的C语言圣经“The C Programming Language”中，延用了“hello,world”句式，作为开篇第一个程序。在这个程序里，输出的”hello,world”全部是小写，没有感叹号，逗号后有一空格。虽然之后几乎没能流传下来这个最初的格式，但从此用hello world向世界打招呼成为惯例。几乎每一个程序设计语言的教材中的第一个范例都是hello world程序，而且简单而优美的语句正好能验证我们的编译器是否能正常编译，因此在学习一门新语言的时候用hello world作为起步已经成为计算机程序界的一个传统。
留个课后作业吧。在桌面上创建一个txt文件，将下面代码敲进去，保存文件退出，然后将文件后缀.txt改成.py。双击运行，看看会发生什么。（注意语句的缩进哦）
from turtle import *
x = 360/10
y = 120
for i in range(10):
if i % 2 == 0:
color("skyblue")
else:
color("pink")
begin_fill()
forward(y)
left(x)
forward(y)
left(180 - x)
forward(y)
left(x)
forward(y)
left(180 - x)
end_fill()
left(x)
done()
1
from turtle import *
2
x = 360/10
3
y = 120
4
for i in range(10):
5
if i % 2 == 0:
6
color("skyblue")
7
else:
8
color("pink")
9
begin_fill()
10
forward(y)
11
left(x)
12
forward(y)
13
left(180 - x)
14
forward(y)
15
left(x)
16
forward(y)
17
left(180 - x)
18
end_fill()
19
left(x)
20
done()
[1] 李见伟. 计算机中信息的表示[J]. 中国现代教育装备, 2010(7):29-29.
[2] 莫绍强、陈善国．计算机应用基础教程：中国铁道出版社，2012年：12-13