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认识python
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2024-09-14

Python发展历史

起源
Python的作者,Guido von Rossum,荷兰人。1982年,Guido从阿姆斯特丹大学获得了数学和计算机硕士学 位。然而,尽管他算得上是一位数学家,但他更加享受计算机带来的乐趣。用他的话说,尽管拥有数学和计算 机双料资质,他总趋向于做计算机相关的工作,并热衷于做任何和编程相关的活儿。
在那个时候,Guido接触并使用过诸如PascalCFortran等语言。这些语言的基本设计原则是让机器能更快 运行。在80年代,虽然IBM和苹果已经掀起了个人电脑浪潮,但这些个人电脑的配置很低。比如早期的 Macintosh,只有8MHzCPU主频和128KBRAM,一个大的数组就能占满内存。所有的编译器的核心是做 优化,以便让程序能够运行。为了增进效率,语言也迫使程序员像计算机一样思考,以便能写出更符合机器口 味的程序。在那个时代,程序员恨不得用手榨取计算机每一寸的能力。有人甚至认为C语言的指针是在浪费内 存。至于动态类型,内存自动管理,面向对象...... 别想了,那会让你的电脑陷入瘫痪。
这种编程方式让Guido感到苦恼。Guido知道如何用C语言写出一个功能,但整个编写过程需要耗费大量的时 间,即使他已经准确的知道了如何实现。他的另一个选择是shellBourne Shell作为UNIX系统的解释器已经长 期存在。UNIX的管理员们常常用shell去写一些简单的脚本,以进行一些系统维护的工作,比如定期备份、文 件系统管理等等。shell可以像胶水一样,将UNIX下的许多功能连接在一起。许多C语言下上百行的程序,在 shell下只用几行就可以完成。然而,shell的本质是调用命令。它并不是一个真正的语言。比如说,shell没有数 值型的数据类型,加法运算都很复杂。总之,shell不能全面的调动计算机的功能。
Guido希望有一种语言,这种语言能够像C语言那样,能够全面调用计算机的功能接口,又可以像shell那样, 可以轻松的编程。ABC语言让Guido看到希望。ABC是由荷兰的数学和计算机研究所开发的。Guido在该研究 所工作,并参与到ABC语言的开发。ABC语言以教学为目的。与当时的大部分语言不同,ABC语言的目标 是“让用户感觉更好”。ABC语言希望让语言变得容易阅读,容易使用,容易记忆,容易学习,并以此来激发人 们学习编程的兴趣。比如下面是一段来自WikipediaABC程序,这个程序用于统计文本中出现的词的总数:
 HOW TO RETURN words document: PUT {} IN collection
FOR line IN document:
FOR word IN split line:
IF word not.in collection:
INSERT word IN collection RETURN collection
HOW TO用于定义一个函数。一个Python程序员应该很容易理解这段程序。ABC语言使用冒号和缩进来表示 程序块。行 尾没有分号。forif结构中也没有括号() 。赋值采用的是PUT,而不是更常见的等号。这些改动让 ABC程序读起来像一段文字。 尽管已经具备了良好的可读性和易用性,ABC语言最终没有流行起来。在当 时,ABC语言编译器需要比较高配置的电脑才能运行。而这些电脑的使用者通常精通计算机,他们更多考虑程 序的效率,而非它的学习难度。除了硬件上的困难外,ABC语言的设计也存在一些致命的问题: 可拓展性 差。ABC语言不是模块化语言。如果想在ABC语言中增加功能,比如对图形化的支持,就必须改动很多地方。 不能直接进行IOABC语言不能直接操作文件系统。尽管你可以通过诸如文本流的方式导入数据,但ABC无法 直接读写文 件。输入输出的困难对于计算机语言来说是致命的。你能想像一个打不开车门的跑车么? 过度革 新。ABC用自然语言的方式来表达程序的意义,比如上面程序中的HOW TO 。然而对于程序员来说,他们更 习惯 用function或者define来定义一个函数。同样,程序员更习惯用等号来分配变量。尽管ABC语言很特别, 但学习难度 也很大。 传播困难。ABC编译器很大,必须被保存在磁带上。当时Guido在访问的时候,就必须 有一个大磁带来给别人安装ABC编 译器。 这样,ABC语言就很难快速传播。 1989年,为了打发圣诞节假期, Guido开始写Python语言的编译器。Python这个名字,来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python's Flying
Circus。他希望这个新的叫做Python的语言,能符合他的理想:创造一种Cshell之间,功能全面,易学易 用,可拓展的语言。Guido作为一个语言设计爱好者,已经有过设计语言的尝试。这一次,也不过是一次纯粹 的hacking行为。

一门语言的诞生

1991年,第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的,并能够调用C语言的库文件。从一出生,Python已 经具有了 :类,函数,异常处理,包含表和词典在内的核心数据类型,以及模块为基础的拓展系统。 Python 语法很多来自C,但又受到ABC语言的强烈影响。来自ABC语言的一些规定直到今天还富有争议,比如强制缩 进。 但这些语法规定让Python容易读。另一方面,Python聪明的选择服从一些惯例,特别是C语言的惯例, 比如回归等号赋值。Guido认为,如果“常识”上确立的东西,没有必要过度纠结。 Python从一开始就特别在意 可拓展性。Python可以在多个层次上拓展。从高层上,你可以直接引入. py文件。在底层,你可以引用C语言 的库。Python程序员可以快速的使用Python写. py文件作为拓展模块。但当性能是考虑的重要因素时,Python 程序员可以深入底层,写C程序,编译为.so文件引入到Python中使用。Python就好像是使用钢构建房一样, 先规定好大的框架。而程序员可以在此框架下相当自由的拓展或更 改。 最初的Python完全由Guido本人开 发。Python得到Guido同事的欢迎。他们迅速的反馈使用意见,并参与到Python的改进。Guido和一些同事构 成Python的核心团队。他们将自己大部分的业余时间用于hack Python。随后,Python拓 展到研究所之外。 Python将许多机器层面上的细节隐藏,交给编译器处理,并凸显出逻辑层面的编程思考。Python程 序员可以 花更多的时间用于思考程序的逻辑,而不是具体的实现细节。这一特征吸引了广大的程序员。Python开始流 行。


时势造英雄
我们不得不暂停我们的Python时间,转而看一看瞬息万变的计算机行业。1990年代初,个人计算机开始进入 普通家庭。Intel发布了486处理器,windows发布window 3.0开始的一系列视窗系统。计算机的性能大大提 高。程序员开始关注计算机的易用性,比如图形化界面。


Windows 3.0

由于计算机性能的提高,软件的世界也开始随之改变。硬件足以满足许多个人电脑的需要。硬件厂商甚至渴望 高需求软 件的出现,以带动硬件的更新换代。CJava相继流行。CJava提供了面向对象的编程范 式,以及丰富的对象库。在牺牲了一定的性能的代价下,CJava大大提高了程序的产量。语言的易用性被 提到一个新的高度。我们还记得 ,ABC失败的一个重要原因是硬件的性能限制。从这方面说,Python要比 ABC幸运许多。 另一个悄然发生的改变是Internet1990年代还是个人电脑的时代,windowsIntelPC以令 天下,盛极一时。尽管Internet为主体的信息革命尚未到来,但许多程序员以及资深计算机用户已经在频繁使 用Internet进行交流,比如 使用emailnewsgroupInternet让信息交流成本大大下降。一种新的软件开发模 式开始流行:开源。程序员利用 业余时间进行软件开发,并开放源代码。1991年,Linuscomp.os.minix新 闻组上发布了Linux内核源代码,吸引大批hacker的加入。LinuxGNU相互合作,最终构成了一个充满活力的 开源平台。 硬件性能不是瓶颈,Python又容易使用,所以许多人开始转向PythonGuido维护了一个 maillistPython用户就通过邮件进行交流。Python用户来自许多领域,有不同的背景,对Python也有不同的 需求。Python相当的开放,又容 易拓展,所以当用户不满足于现有功能,很容易对Python进行拓展或改造。 随后,这些用户将改动发给Guido,并由Gu ido决定是否将新的特征加入到Python或者标准库中。如果代码能 被纳入Python自身或者标准库,这将极大的荣誉。由于Guido至高无上的决定权,他因此被称为“终身的仁慈独 裁者”。 Python被称为“Battery Included”,是说它以及其标准库的功能强大。这些是整个社区的贡献。Python 的开发者来自不同领域,他们将不同领域的优点带给Python。比如Python标准库中的正则表达是参考Perl,而 lambda, map, filter, reduce等函数参考了LispPython本身的一些功能以及大部分的标准库来自于社区。 Python的社 区不断扩大,进而拥有了自己的newsgroup,网站,以及基金。从Python 2.0开始,Python也从 maillist的开发方式,转为完全开源的开发方式。社区气氛已经形成,工作被整个社区分担,Python也获得了更 加高速的发展。 到今天,Python的框架已经确立。Python语言以对象为核心组织代码,支持多种编程范式, 采用动态类型,自动进行内存回收。Python支持解释运行,并能调用C库进行拓展。Python有强大的标准库。 由于标准库的体系已经稳定,所以Python的生态系统开始拓展到第三方包。这些包,如Djangoweb.pywxpythonnumpymatplotlibPIL,将Python升级成了物种丰富的热带雨林。
启示录
Python崇尚优美、清晰、简单,是一个优秀并广泛使用的语言。PythonTIOBE排行榜中排行第八,它是 Google的第三大开发语言,Dropbox的基础语言,豆瓣的服务器语言。Python的发展史可以作为一个代表,带 给我许多启示。 在Python的开发过程中,社区起到了重要的作用。Guido自认为自己不是全能型的程序员,所 以他只负责制订框架。如果问题太复杂,他会选择绕过去,也就是cut the corner。这些问题最终由社区中的其 他人解决。社区中的人才是异常丰富的,就连创建网站,筹集基金这样与开发稍远的事情,也有人乐意于处 理。如今的项目开发越来越复杂,越来越庞大,合作以及开放的心态成为项目最终成功的关键。 Python从其 他语言中学到了很多,无论是已经进入历史的ABC,还是依然在使用的CPerl,以及许多没有列出的其他 语 言。可以说,Python的成功代表了它所有借鉴的语言的成功。同样,Ruby借鉴了Python,它的成功也代表了 Python某些方面的成功。每个语言都是混合体,都有它优秀的地方,但也有各种各样的缺陷。同时,一个语 言“好与不好”的评 判,往往受制于平台、硬件、时代等等外部原因。程序员经历过许多语言之争。其实,以开 放的心态来接受各个语言,说不定哪一天,程序员也可以如Guido那样,混合出自己的语言。

关键点常识

  • Python的发音与拼写
  • Python的意思是蟒蛇,源于作者喜欢的一部电视剧 (C呢?)
  • Python的作者是Guido van Rossum(龟叔) Python是龟叔在1989年圣诞节期间,为了打发无聊的圣诞节而用C编写的一个编程语言 Python正式诞生于1991年 Python的解释器如今有多个语言实现,我们常用的是CPython(官方版本的C语言实现),其他还有 Jython(可以运行在Java平台)、IronPython(可以运行在.NET和Mono平台)、PyPy(Python实现的,支持 JIT即时编译) Python目前有两个版本,Python2和Python3,最新版分别为2.7.12和3.5.2,现阶段大部分公司用的是Python2 Life is shot, you need Python. 人生苦短,我用Python。
2017年1月份 编程语言流行排行榜


Python优缺点

简单————Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一 样,尽管这个英语的要求非常严格!Python的这种伪代码本质是它最大的优点之一。它使你能够专注于解决问 题而不是去搞明白语言本身。
易学————就如同你即将看到的一样,Python极其容易上手。前面已经提到了,Python有极其简单的语 法。
免费、开源————PythonFLOSS(自由/开放源码软件)之一。简单地说,你可以自由地发布这个软件的 拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识 的概念。这是为什么Python如此优秀的原因之一——它是由一群希望看到一个更加优秀的Python的人创造并 经常改进着的。
高层语言————当你用Python语言编写程序的时候,你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底 层细节。
可移植性————由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台 上)。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性,那么你的所有Python程序无需修改就可以在下述任何平台上 面运行。这些平台包括LinuxWindowsFreeBSDMacintoshSolarisOS/2AmigaAROSAS/400BeOSOS/390z/OSPalm OSQNXVMSPsionAcom RISC OSVxWorksPlayStationSharp ZaurusWindows CE甚至还有PocketPCSymbian以及Google基于linux开发的Android 平台!
解释性————这一点需要一些解释。一个用编译性语言比如CC 写的程序可以从源文件(即CC 语 言)转换到一个你的计算机使用的语言(二进制代码,即01)。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完 成。当你运行你的程序的时候,连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。而Python语言写 的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行程序。在计算机内部,Python解释器把源代码转换 成称为字节码的中间形式,然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。事实上,由于你不再需要担心如 何编译程序,如何确保连接转载正确的库等等,所有这一切使得使用Python更加简单。由于你只需要把你的 Python程序拷贝到另外一台计算机上,它就可以工作了,这也使得你的Python程序更加易于移植。
面向对象————Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向过程”的语言中,程序是由过 程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在“面向对象”的语言中,程序是由数据和功能组合而成的对象构建 起来的。与其他主要的语言如CJava相比,Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。
可扩展性————如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开,你可以把你的部分程序 用CC 编写,然后在你的Python程序中使用它们。
丰富的库————Python标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元 测试、线程、数据库、网页浏览器、CGIFTP、电子邮件、XMLXML-RPCHTMLWAV文件、密码系 统、GUI(图形用户界面)、Tk和其他与系统有关的操作。记住,只要安装了Python,所有这些功能都是可用 的。这被称作Python的“功能齐全”理念。除了标准库以外,还有许多其他高质量的库,如wxPythonTwistedPython图像库等等。
规范的代码————Python采用强制缩进的方式使得代码具有极佳的可读性。

Python缺点

1. 运行速度,有速度要求的话,用C 改写关键部分吧。
2. 国内市场较小(国内以python来做主要开发的,目前只有一些web2.0公司)。但时间推移,目前很多国内软
件公司,尤其是游戏公司,也开始规模使用他。
3. 中文资料匮乏(好的python中文资料屈指可数)。托社区的福,有几本优秀的教材已经被翻译了,但入门级教
材多,高级内容还是只能看英语版。
4. 构架选择太多(没有像C#这样的官方.net构架,也没有像ruby由于历史较短,构架开发的相对集中。Ruby on
Rails 构架开发中小型web程序天下无敌)。不过这也从另一个侧面说明,python比较优秀,吸引的人才多, 项目也多。

Python应用场景

Web应用开发

Python经常被用于Web开发。比如,通过mod_wsgi模块,Apache可以运行用Python编写的Web程序。 Python定义了WSGI标准应用接口来协调Http服务器与基于PythonWeb程序之间的通信。一些Web框架,如 Django,TurboGears,web2py,Zope等,可以让程序员轻松地开发和管理复杂的Web程序。

操作系统管理、服务器运维的自动化脚本

在很多操作系统里,Python是标准的系统组件。 大多数Linux发行版以及NetBSDOpenBSDMac OS X都 集成了Python,可以在终端下直接运行Python。有一些Linux发行版的安装器使用Python语言编写,比如 UbuntuUbiquity安装器,Red Hat LinuxFedoraAnaconda安装器。Gentoo Linux使用Python来编写它的 Portage包管理系统。Python标准库包含了多个调用操作系统功能的库。通过pywin32这个第三方软件 包, Python能够访问WindowsCOM服务及其它Windows API。使用IronPythonPython程序能够直接调用.Net Framework。一般说来,Python编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性几方面都优于普通 的shell脚本。

科学计算

NumPy,SciPy,Matplotlib可以让Python程序员编写科学计算程序。

桌面软件

PyQtPySidewxPythonPyGTKPython快速开发桌面应用程序的利器。

服务器软件(网络软件)

Python对于各种网络协议的支持很完善,因此经常被用于编写服务器软件、网络爬虫。第三方库Twisted支持 异步网络编程和多数标准的网络协议(包含客户端和服务器),并且提供了多种工具,被广泛用于编写高性能的 服务器软件。

游戏

很多游戏使用C 编写图形显示等高性能模块,而使用Python或者Lua编写游戏的逻辑、服务器。相较于
PythonLua的功能更简单、体积更小;而Python则支持更多的特性和数据类型。

构思实现,产品早期原型和迭代

YouTubeGoogleYahoo!、NASA都在内部大量地使用Python
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