计算机基础知识

计算机是什么

在现实生活中，我们越来越离不开计算机了。电脑、笔记本、手机、游戏机、汽车导航、智能电视等等，都是计算机的应用。那么，什么是计算机呢？

计算机可以被定义为一个用来进行计算和处理信息的机器。它被广泛应用于各个领域，如科学研究、商业、娱乐等。目前来讲，计算机只能根据人类的指令来完成各种操作，也就是说，人们通过控制计算机来实现自己的需求。

计算机的组成

计算机由两部分组成：硬件和软件。

硬件包括键盘、鼠标、显示器、CPU（中央处理器）、主板、内存、硬盘等等。硬件是我们能够看得见和触摸到的物理设备。

而软件则包括系统软件和应用软件。系统软件如Windows、macOS、Linux等，它们控制和管理计算机的硬件资源。应用软件如Office、QQ、绝地求生等，是我们通过软件来完成具体任务的工具。

总结起来，硬件提供了计算机的实体部分，而软件负责控制和管理这些硬件。

计算机的使用方式

我们必须通过软件来对计算机进行各种操作。但是，并不是所有软件的功能都会对用户开放，我们需要通过软件提供的接口（Interface）来操作计算机。

用户界面分为两种类型：文本交互界面（TUI）和图形化交互界面（GUI）。文本交互界面主要通过命令行来完成操作，而图形化交互界面则通过可视化的图形界面来进行操作。

Windows的命令行

命令行是一种文本交互界面，通过输入一条条指令来操作计算机。几乎所有的操作系统中都包含有命令行窗口，比如Windows、Linux、macOS等。命令行有多种名称，如命令行、命令行窗口、DOS窗口、命令提示符、CMD窗口、Shell、终端等。

让我们来了解一些常用的Windows命令行基础知识：

1. 如何进入命令行：

   • 按下Win键 + R，打开运行窗口，输入cmd，然后按回车。

2. 命令行的结构：

   • 版本及版权声明：显示操作系统的版本信息和版权声明，对我们来说一般没有太大作用。
   • 命令提示符：
     • C:\Users\lilichao>
       • C:：当前所在的磁盘根目录，可以使用x:切换到其他盘符（x代表具体的盘符）。
       • \Users\lilichao：当前所在的文件夹路径，可以使用cd命令切换目录。

     • ：命令提示符，在大于号后面可以直接输入指令。

以上是基本的命令行结构，你可以通过输入不同的命令来操作计算机。

3. 常用的DOS命令：
   • dir：查看当前目录下的所有文件和文件夹。
   • cd：进入指定的目录。
     • "."表示当前目录。
     • "…"表示上一级目录。
   • md：创建一个目录。
   • rd：删除一个目录。
   • del：删除一个文件。
   • cls：清除屏幕。

命令演示：

假设我们当前的目录是 C:\Users\binjie09。

1. 查看当前目录下的所有文件和文件夹：

C:\Users\binjie09> dir

输出结果：

09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          .
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          ..
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          Documents
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          Pictures
09/06/2023  08:30 AM               123 text.txt1 个文件             123 字节4 个目录  121,254,455,552 可用字节

2. 进入指定的目录：

C:\Users\binjie09> cd Documents

输出结果：

C:\Users\binjie09\Documents>

3. 返回上一级目录：

C:\Users\binjie09\Documents> cd ..

输出结果：

C:\Users\binjie09>

4. 创建一个目录：

C:\Users\binjie09> md NewFolder

输出结果：

C:\Users\binjie09> dir

输出结果：

09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          .
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          ..
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          Documents
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          NewFolder
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          Pictures
09/06/2023  08:30 AM               123 text.txt1 个文件             123 字节5 个目录  121,254,455,552 可用字节

5. 删除一个目录：

C:\Users\binjie09> rd NewFolder

输出结果：

C:\Users\binjie09> dir

输出结果：

09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          .
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          ..
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          Documents
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          Pictures
09/06/2023  08:30 AM               123 text.txt1 个文件             123 字节4 个目录  121,254,455,552 可用字节

6. 删除一个文件：

C:\Users\binjie09> del text.txt

输出结果：

C:\Users\binjie09> dir

输出结果：

09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          .
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          ..
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          Documents
09/06/2023  08:30 AM    <DIR>          Pictures0 个文件               0 字节4 个目录  121,254,455,552 可用字节

7. 清除屏幕：

C:\Users\binjie09> cls

这会清除终端中的所有输出。

命令的语法通常是命令 + 参数 + 选项。你可以通过搜索引擎查找其他常用的DOS命令，并尝试使用一些命令的选项。

4. 小技巧：
   • 使用方向键上下可以查看命令的历史记录。
   • 使用Tab键可以自动补全命令。

环境变量（Environment Variable）

环境变量指的是操作系统中的一些变量，它们用来配置计算机的一些参数和路径。通过修改环境变量，我们可以对计算机进行相应的配置。

下面是一些关于环境变量的基本知识：

1. 查看环境变量：

   • 右键点击“计算机”（或“此电脑”），选择“属性”。
   • 在系统界面左侧选择“高级系统设置”。
   • 选择“环境变量”。
   • 环境变量界面分为用户环境变量和系统环境变量两部分，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：

   • 使用新建按钮来添加环境变量。
   • 一个环境变量可以有多个值，多个值之间使用英文分号（;）隔开。

3. 修改环境变量：

   • 使用编辑按钮来修改环境变量。

4. 删除环境变量：

   • 使用删除按钮来删除环境变量。

你可以通过进入环境变量界面，创建一个USERNAME环境变量，修改它并尝试添加多个值，然后再删除USERNAME环境变量。

PATH环境变量

PATH环境变量中保存的是一系列路径。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查找，如果找到了就直接执行或打开文件。如果没有找到，则会依次在PATH环境变量中的路径中查找，直到找到为止。如果所有路径都没有找到，则会报错。

通过将经常需要访问的文件或程序的路径添加到PATH环境变量中，我们可以在任意位置访问这些文件或程序。

在path环境变量中，有一些注意事项：

1. 如果环境变量中没有PATH，需要手动添加。
2. PATH环境变量不区分大小写。
3. 修改完环境变量后，必须重新启动命令行窗口才能生效。
4. 多个路径之间使用英文分号（;）隔开。

现在你可以尝试以下练习：

1. 在桌面上创建一个名为"hello"的文件夹，在其中创建一个"abc.txt"文件并输入任意内容。
2. 将"hello"文件夹的路径添加到PATH环境变量中，然后尝试在任意位置访问"abc.txt"文件。
3. 最后，将"hello"文件夹的路径从PATH环境变量中删除。

进制

在计算机中，数据都是以二进制形式保存的。不同的进制表示方式对应了不同的数据解读方式。我们常见的数字系统有以下几种：

• 十进制（Decimal）

十进制是一种我们最为熟悉的进位制，它满10进1。十进制中包含了数字0到9，例如：123、456、789。

• 二进制（Binary）

二进制是计算机内部运算和存储时采用的进位制，它满2进1。二进制中只包含数字0和1，例如：1010、1101、1111。

• 八进制（Octal）

八进制是基数为8的一种进位制，它满8进1。八进制中包含了数字0到7，例如：12、367、764。

• 十六进制（Hexadecimal）

十六进制是基数为16的一种进位制，它满16进1。十六进制中包含了数字0到9和字母A、B、C、D、E、F，其中A_{F分别代表10}15。例如：3F、ABCD、FFF。

不同进制之间的转换通常需要进行数学计算，可以通过各种编程语言提供的函数或方法来实现。

文本文件和字符集

计算机中的文本也是以二进制形式保存的。对文本进行编码和解码是计算机处理文本数据的基础工作。

纯文本和富文本

文本分为纯文本和富文本两种类型。纯文本只能保存单一的文本内容，不能包含格式、颜色和图片等内容。而富文本除了文本内容，还包含各种格式、样式、颜色和图片等内容。

字符集

字符集是将字符与二进制码之间进行对应的规则。不同字符集采用不同的编码方式，其中常见的字符集有：

• ASCII

ASCII是一种使用7位二进制编码的美国字符集，共包含128个字符。

• ISO-8859-1

ISO-8859-1是一种使用8位二进制编码的欧洲字符集，共包含256个字符。

• GB2312、GBK

GB2312和GBK是中国国家标准的字符集，用于汉字的编码。

• Unicode

Unicode是一种万国码，它包含了世界上所有语言和符号。Unicode编码有多种实现，其中最常用的是UTF-8、UTF-16和UTF-32。

乱码

在处理文本时，如果字符集设置不正确，就会导致乱码的出现。在编写程序时，需要特别注意字符集的设置，以避免出现乱码问题。

通过本文你可以理解计算机和命令行的基础知识，为今后的学习打下坚实的基础。

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