Python 簡介

Python

Python由荷蘭數學和電腦科學研究學會的[Guido van Rossum](https://baike.baidu.com/item/Guido van Rossum/3225314) （龜叔）於1990 年代初設計，作為一門叫做ABC語言的替代品。 Python提供了高效的高階資料結構，還能簡單有效地面向物件程式設計。Python語法和動態型別，以及解釋型語言的本質，使它成為多數平臺上寫指令碼和快速開發應用的程式語言，隨著版本的不斷更新和語言新功能的新增，逐漸被用於獨立的、大型專案的開發。

Python直譯器易於擴充套件，可以使用C或C++（或者其他可以通過C呼叫的語言）擴充套件新的功能和

2021年10月，語言流行指數的編譯器Tiobe將Python加冕為最受歡迎的程式語言，20年來首次將其置於Java、C和JavaScript之上。 [16]

在IT行業流傳這樣一句古話，‘祖傳程式碼’不要動，不要輕易的更新版本尤其是跟程式程式碼相關的~

語言特點

優點

簡單：Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程式就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠專注於解決問題而不是去搞明白語言本身。

易學：Python極其容易上手，因為Python有極其簡單的說明文件 [9] 。

易讀、易維護：風格清晰劃一、強制縮排

用途廣泛

速度快：Python 的底層是用 C 語言寫的，很多標準庫和第三方庫也都是用 C 寫的，執行速度非常快。

免費、開源：Python是FLOSS（自由/開放原始碼軟體）之一。使用者可以自由地釋出這個軟體的拷貝、閱讀它的原始碼、對它做改動、把它的一部分用於新的自由軟體中。FLOSS是基於一個團體分享知識的概念。

高層語言：用Python語言編寫程式的時候無需考慮諸如如何管理你的程式使用的記憶體一類的底層細節。

可移植性：由於它的開源本質，Python已經被移植在許多平臺上（經過改動使它能夠工作在不同平臺上）。這些平臺包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基於linux開發的android平臺。

解釋性：一個用編譯性語言比如C或C++寫的程式可以從原始檔（即C或C++語言）轉換到一個你的計算機使用的語言（二進位制程式碼，即0和1）。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。

執行程式的時候，連線/轉載器軟體把你的程式從硬碟複製到記憶體中並且執行。而Python語言寫的程式不需要編譯成二進位制程式碼。你可以直接從原始碼執行 程式。

在計算機內部，Python直譯器把原始碼轉換成稱為位元組碼的中間形式，然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並執行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程式更加易於移植。

面向物件：Python既支援面向過程的程式設計也支援面向物件的程式設計。在“面向過程”的語言中，程式是由過程或僅僅是可重用程式碼的函式構建起來的。在“面向物件”的語言中，程式是由資料和功能組合而成的物件構建起來的。

Python是完全面向物件的語言。函式、模組、數字、字串都是物件。並且完全支援繼承、過載、派生、多繼承，有益於增強原始碼的複用性。Python支援過載運算子和動態型別。相對於Lisp這種傳統的函數語言程式設計語言，Python對函式式設計只提供了有限的支援。有兩個標準庫(functools, itertools)提供了Haskell和Standard ML中久經考驗的函式式程式設計工具。

可擴充套件性、可擴充性：如果需要一段關鍵程式碼執行得更快或者希望某些演算法不公開，可以部分程式用C或C++編寫，然後在Python程式中使用它們。

Python本身被設計為可擴充的。並非所有的特性和功能都整合到語言核心。Python提供了豐富的API和工具，以便程式設計師能夠輕鬆地使用C語言、C++、Cython來編寫擴充模組。Python編譯器本身也可以被整合到其它需要指令碼語言的程式內。因此，很多人還把Python作為一種“膠水語言”（glue language）使用。使用Python將其他語言編寫的程式進行整合和封裝。在Google內部的很多專案，例如Google Engine使用C++編寫效能要求極高的部分，然後用Python或Java/Go呼叫相應的模組。《Python技術手冊》的作者馬特利（Alex Martelli）說：“這很難講，不過，2004 年，Python 已在Google 內部使用，Google 召募許多 Python 高手，但在這之前就已決定使用Python，他們的目的是 Python where we can, C++ where we must，在操控硬體的場合使用C++，在快速開發時候使用 Python。”

可嵌入性：可以把Python嵌入C/C++程式，從而向程式使用者提供指令碼功能。

豐富的庫：Python標準庫確實很龐大。它可以幫助處理各種工作，包括正則表示式、文件生成、單元測試、執行緒、資料庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV檔案、密碼系統、GUI（圖形使用者介面）、Tk和其他與系統有關的操作。這被稱作Python的“功能齊全”理念。除了標準庫以外，還有許多其他高質量的庫，如wxPython、Twisted和Python影象庫等等。

規範的程式碼：Python採用強制縮排的方式使得程式碼具有較好可讀性。而Python語言寫的程式不需要編譯成二進位制程式碼。Python的作者設計限制性很強的語法，使得不好的程式設計習慣（例如if語句的下一行不向右縮排）都不能通過編譯。其中很重要的一項就是Python的縮排規則。一個和其他大多數語言（如C）的區別就是，一個模組的界限，完全是由每行的首字元在這一行的位置來決定（而C語言是用一對大括號{}來明確的定出模組的邊界，與字元的位置毫無關係）。通過強制程式設計師們縮排（包括if，for和函式定義等所有需要使用模組的地方），Python確實使得程式更加清晰和美觀。

高階動態程式設計：雖然Python可能被粗略地分類為“指令碼語言”（script language），但實際上一些大規模軟體開發計劃例如Zope、Mnet及BitTorrent，Google也廣泛地使用它。Python的支持者較喜歡稱它為一種高階動態程式語言，原因是“指令碼語言”泛指僅作簡單程式設計任務的語言，如shellscript、VBScript等只能處理簡單任務的程式語言，並不能與Python相提並論。

做科學計算優點多：說起科學計算，首先會被提到的可能是MATLAB。除了MATLAB的一些專業性很強的工具箱還無法被替代之外，MATLAB的大部分常用功能都可以在Python世界中找到相應的擴充套件庫。和MATLAB相比，用Python做科學計算有如下優點：

● 首先，MATLAB是一款商用軟體，並且價格不菲。而Python完全免費，眾多開源的科學計算庫都提供了Python的呼叫介面。使用者可以在任何計算機上免費安裝Python及其絕大多數擴充套件庫。

● 其次，與MATLAB相比，Python是一門更易學、更嚴謹的程式設計語言。它能讓使用者編寫出更易讀、易維護的程式碼。

● 最後，MATLAB主要專注於工程和科學計算。然而即使在計算領域，也經常會遇到檔案管理、介面設計、網路通訊等各種需求。而Python有著豐富的擴充套件庫，可以輕易完成各種高階任務，開發者可以用Python實現完整應用程式所需的各種功能。

缺點

單行語句和命令列輸出問題：很多時候不能將程式連寫成一行，如import sys;for i in sys.path:print i。而perl和awk就無此限制，可以較為方便的在shell下完成簡單程式，不需要如Python一樣，必須將程式寫入一個.py檔案。

給初學者帶來困惑：獨特的語法，這也許不應該被稱為侷限，但是它用縮排來區分語句關係的方式還是給很多初學者帶來了困惑。即便是很有經驗的Python程式設計師，也可能陷入陷阱當中。

執行速度慢：這裡是指與C和C++相比。Python開發人員儘量避開不成熟或者不重要的優化。一些針對非重要部位的加快執行速度的補丁通常不會被合併到Python內。所以很多人認為Python很慢。不過，根據二八定律，大多數程式對速度要求不高。在某些對執行速度要求很高的情況，Python設計師傾向於使用JIT技術，或者用使用C/C++語言改寫這部分程式。可用的JIT技術是PyPy。

和其他語言區別

對於一個特定的問題，只要有一種最好的方法來解決

這在由Tim Peters寫的Python格言（稱為The Zen of Python）裡面表述為：There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it. 這正好和Perl語言（另一種功能類似的高階動態語言）的中心思想TMTOWTDI（There's More Than One Way To Do It）完全相反。

Python的設計哲學是“優雅”、“明確”、“簡單”。因此，Perl語言中“總是有多種方法來做同一件事”的理念在Python開發者中通常是難以忍受的。Python開發者的哲學是“用一種方法，最好是隻有一種方法來做一件事”。在設計Python語言時，如果面臨多種選擇，Python開發者一般會拒絕花俏的語法，而選擇明確的沒有或者很少有歧義的語法。由於這種設計觀念的差異，Python原始碼通常被認為比Perl具備更好的可讀性，並且能夠支撐大規模的軟體開發。這些準則被稱為Python格言。在Python直譯器內執行import this可以獲得完整的列表。

更高階的Virtual Machine

Python在執行時，首先會將.py檔案中的原始碼編譯成Python的byte code（位元組碼），然後再由Python Virtual Machine（Python虛擬機器）來執行這些編譯好的byte code。這種機制的基本思想跟Java，.NET是一致的。然而，Python Virtual Machine與Java或.NET的Virtual Machine不同的是，Python的Virtual Machine是一種更高階的Virtual Machine。這裡的高階並不是通常意義上的高階，不是說Python的Virtual Machine比Java或.NET的功能更強大，而是說和Java 或.NET相比，Python的Virtual Machine距離真實機器的距離更遠。或者可以這麼說，Python的Virtual Machine是一種抽象層次更高的Virtual Machine。基於C的Python編譯出的位元組碼檔案，通常是.pyc格式。除此之外，Python還可以以互動模式執行，比如主流作業系統Unix/Linux、Mac、Windows都可以直接在命令模式下直接執行Python互動環境。直接下達操作指令即可實現互動操作。

_{注.如有侵權，刪}

龜叔的帥照：

不過龜叔迴歸了，讓我們一起來期待python的下一個版本！

下一篇會寫一篇非常詳細的Python和PyCharm的安裝教程，記得來看~