python基礎知識科普:python的起源和發展史以及應用場景

2020-12-05 小白講Python

Python的作者,Guido von Rossum,荷蘭人。Guido大叔1982年就在阿姆斯特丹大學獲得了數學和計算機學位。他作為一個數學家其實更大的樂趣卻在計算機編程裡面。在Guido的那個年代程式語言的設計原則是讓機器更快的運行,諸如Pascal、C、Fortran等語言。

但是這樣的編程方式,編寫一個程序的過程需要耗費大量的時間,所以他的另一個選擇是shell。Bourne Shell作為UNIX系統的解釋器已經長期存在。UNIX的管理員們常常用shell去寫一些簡單的腳本,以進行一些系統維護的工作,比如定期備份、文件系統管理等等許多C語言下上百行的程序,在shell下只用幾行就可以完成。然而,shell的本質是調用命令。它並不是一個真正的語言。比如說,shell沒有數值型的數據類型,加法運算都很複雜。總之,shell不能全面的調動計算機的功能。

Guido希望有一種語言,這種語言能夠像C語言那樣,能夠全面調用計算機的功能接口,又可以像shell那樣,可以輕鬆的編程。

1991年,第一個Python編譯器誕生。它是用C語言實現的,並能夠調用C語言的庫文件。從一出生,Python已經具有了 :類,函數,異常處理,包含表和詞典在內的核心數據類型,以及模塊為基礎的拓展系統。

python基礎關鍵常識:

Python的發音與拼寫

Python的意思是蟒蛇,源於作者喜歡的一部電視劇 (C呢?)

Python的作者是Guido van Rossum(龜叔)

Python是龜叔在1989年聖誕節期間,為了打發無聊的聖誕節而用C編寫的一個程式語言

Python正式誕生於1991年

Python的解釋器如今有多個語言實現,我們常用的是CPython(官方版本的C語言實現),其他還有Jython(可以運行在Java平臺)、IronPython(可以運行在.NET和Mono平臺)、PyPy(Python實現的,支持JIT即時編譯)

Python目前有兩個版本,Python2和Python3,最新版分別為2.7.12和3.5.2,現階段大部分公司用的是Python2

python的優缺點:

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程序就感覺像是在讀英語一樣,儘管這個英語的要求非常嚴格!Python的這種偽代碼本質是它最大的優點之一。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————就如同你即將看到的一樣,Python極其容易上手。前面已經提到了,Python有極其簡單的語法。

免費、開源————Python是FLOSS(自由/開放源碼軟體)之一。簡單地說,你可以自由地發布這個軟體的拷貝、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。這是為什麼Python如此優秀的原因之一——它是由一群希望看到一個更加優秀的Python的人創造並經常改進著的。

高層語言————當你用Python語言編寫程序的時候,你無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節。

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)。如果你小心地避免使用依賴於系統的特性,那麼你的所有Python程序無需修改就可以在下述任何平臺上面運行。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甚至還有PocketPC、Symbian以及Google基於linux開發的Android平臺!

解釋性————這一點需要一些解釋。一個用編譯性語言比如C或C++寫的程序可以從源文件(即C或C++語言)轉換到一個你的計算機使用的語言(二進位代碼,即0和1)。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。當你運行你的程序的時候,連接/轉載器軟體把你的程序從硬碟複製到內存中並且運行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進位代碼。你可以直接從原始碼運行程序。在計算機內部,Python解釋器把原始碼轉換成稱為字節碼的中間形式,然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並運行。事實上,由於你不再需要擔心如何編譯程序,如何確保連接轉載正確的庫等等,所有這一切使得使用Python更加簡單。由於你只需要把你的Python程序拷貝到另外一臺計算機上,它就可以工作了,這也使得你的Python程序更加易於移植。

面向對象————Python既支持面向過程的編程也支持面向對象的編程。在「面向過程」的語言中,程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數構建起來的。在「面向對象」的語言中,程序是由數據和功能組合而成的對象構建起來的。與其他主要的語言如C++和Java相比,Python以一種非常強大又簡單的方式實現面向對象編程。

可擴展性————如果你需要你的一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開,你可以把你的部分程序用C或C++編寫,然後在你的Python程序中使用它們。

豐富的庫————Python標準庫確實很龐大。它可以幫助你處理各種工作,包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、資料庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI(圖形用戶界面)、Tk和其他與系統有關的操作。記住,只要安裝了Python,所有這些功能都是可用的。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圖像庫等等。

規範的代碼————Python採用強制縮進的方式使得代碼具有極佳的可讀性。

缺點:

運行速度,有速度要求的話,用C++改寫關鍵部分吧。

國內市場較小(國內以python來做主要開發的,目前只有一些web2.0公司)。但時間推移,目前很多國內軟體公司,尤其是遊戲公司,也開始規 模使用他。

中文資料匱乏(好的python中文資料屈指可數)。託社區的福,有幾本優秀的教材已經被翻譯了,但入門級教材多,高級內容還是只能看英語 版。

構架選擇太多(沒有像C#這樣的官方.net構架,也沒有像ruby由於歷史較短,構架開發的相對集中。Ruby on Rails 構架開發中小型web程序天下 無敵)。不過這也從另一個側面說明,python比較優秀,吸引的人才多,項目也多。

python的應用場景:

Web應用開發

Python經常被用於Web開發。比如,通過mod_wsgi模塊,Apache可以運行用Python編寫的Web程序。Python定義了WSGI標準應用接口來協調Http伺服器與基於Python的Web程序之間的通信。一些Web框架,如Django,TurboGears,web2py,Zope等,可以讓程式設計師輕鬆地開發和管理複雜的Web程序。

作業系統管理、伺服器運維的自動化腳本

在很多作業系統裡,Python是標準的系統組件。 大多數Linux發行版以及NetBSD、OpenBSD和Mac OS X都集成了Python,可以在終端下直接運行Python。有一些Linux發行版的安裝器使用Python語言編寫,比如Ubuntu的Ubiquity安裝器,Red Hat Linux和Fedora的Anaconda安裝器。Gentoo Linux使用Python來編寫它的Portage包管理系統。Python標準庫包含了多個調用作業系統功能的庫。通過pywin32這個第三方軟體 包,Python能夠訪問Windows的COM服務及其它Windows API。使用IronPython,Python程序能夠直接調用.Net Framework。一般說來,Python編寫的系統管理腳本在可讀性、性能、代碼重用度、擴展性幾方面都優於普通的shell腳本。

科學計算

NumPy,SciPy,Matplotlib可以讓Python程式設計師編寫科學計算程序。

桌面軟體

PyQt、PySide、wxPython、PyGTK是Python快速開發桌面應用程式的利器。

伺服器軟體(網絡軟體)

Python對於各種網絡協議的支持很完善,因此經常被用於編寫伺服器軟體、網絡爬蟲。第三方庫Twisted支持異步網絡編程和多數標準的網絡協議(包含客戶端和伺服器),並且提供了多種工具,被廣泛用於編寫高性能的伺服器軟體。

遊戲

很多遊戲使用C++編寫圖形顯示等高性能模塊,而使用Python或者Lua編寫遊戲的邏輯、伺服器。相較於Python,Lua的功能更簡單、體積更小;而Python則支持更多的特性和數據類型。

構思實現,產品早期原型和迭代

YouTube、Google、Yahoo!、NASA都在內部大量地使用Python。

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