Python編程語言知多少？
Python編程語言知多少？
相信不少小伙伴在看一篇微信公眾號(hào)文章，或是刷朋友圈時(shí)，總會(huì)有相關(guān)Python的廣告流信息推送，看多了可能就會(huì)有人好奇點(diǎn)進(jìn)去了解，也會(huì)有不少人覺得好奇，Python到底是啥，這個(gè)Python編程語言有什么優(yōu)勢？應(yīng)用于哪？
今天，小編就帶你們一探究竟！
Python一詞英文原本是蟒蛇、巨蛇的意思，用作專業(yè)術(shù)語則表示的是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言。該語言由吉多·范羅蘇姆創(chuàng)造，第一版發(fā)布于1991年。
Python提供了高效的高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還能簡單有效地面向?qū)ο缶幊獭Ｆ浣忉屍饕子跀U(kuò)展，可以使用C或C++擴(kuò)展新的功能和數(shù)據(jù)類型，也可用于可定制化軟件中的擴(kuò)展程序語言。
Python是一種解釋型腳本語言，可以應(yīng)用于Web 和 Internet開發(fā)、科學(xué)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)、人工智能、教育、桌面界面開發(fā)、軟件開發(fā)、后端開發(fā)等一些前沿科技領(lǐng)域。
Python已經(jīng)成為最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語言之一。自從2004年以后，python的使用率呈線性增長。2011年1月，它被TIOBE編程語言排行榜評(píng)為2010年度語言。
由于Python語言的簡潔性、易讀性以及可擴(kuò)展性，在國外用Python做科學(xué)計(jì)算的研究機(jī)構(gòu)日益增多，一些知名大學(xué)已經(jīng)采用Python來教授程序設(shè)計(jì)課程。例如卡耐基梅隆大學(xué)的編程基礎(chǔ)、麻省理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)及編程導(dǎo)論就使用Python語言講授。眾多開源的科學(xué)計(jì)算軟件包都提供了Python的調(diào)用接口，例如著名的計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV、三維可視化庫VTK、醫(yī)學(xué)圖像處理庫ITK。而Python專用的科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展庫就更多了，例如如下3個(gè)十分經(jīng)典的科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展庫：NumPy、SciPy和matplotlib，它們分別為Python提供了快速數(shù)組處理、數(shù)值運(yùn)算以及繪圖功能。因此Python語言及其眾多的擴(kuò)展庫所構(gòu)成的開發(fā)環(huán)境十分適合工程技術(shù)、科研人員處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、制作圖表，甚至開發(fā)科學(xué)計(jì)算應(yīng)用程序。
2018年3月，該語言作者在郵件列表上宣布Python 2.7將于2020年1月1日終止支持。用戶如果想要在這個(gè)日期之后繼續(xù)得到與Python 2.7有關(guān)的支持，則需要付費(fèi)給商業(yè)供應(yīng)商。
Python在執(zhí)行時(shí)，首先會(huì)將.py文件中的源代碼編譯成Python的byte code（字節(jié)碼），然后再由Python Virtual Machine（Python虛擬機(jī)）來執(zhí)行這些編譯好的byte code。這種機(jī)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是一種更高級(jí)的Virtual Machine。這里的高級(jí)并不是通常意義上的高級(jí)，不是說Python的Virtual Machine比Java或.NET的功能更強(qiáng)大，而是說和Java 或.NET相比，Python的Virtual Machine距離真實(shí)機(jī)器的距離更遠(yuǎn)。或者可以這么說，Python的Virtual Machine是一種抽象層次更高的Virtual Machine。
基于C的Python編譯出的字節(jié)碼文件，通常是.pyc格式。
除此之外，Python還可以以交互模式運(yùn)行，比如主流操作系統(tǒng)Unix/Linux、Mac、Windows都可以直接在命令模式下直接運(yùn)行Python交互環(huán)境。直接下達(dá)操作指令即可實(shí)現(xiàn)交互操作。
Python的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是讓代碼具備高度的可閱讀性。它設(shè)計(jì)時(shí)盡量使用其它語言經(jīng)常使用的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和英文單字，讓代碼看起來整潔美觀。它不像其他的靜態(tài)語言如C、Pascal那樣需要重復(fù)書寫聲明語句，也不像它們的語法那樣經(jīng)常有特殊情況和意外。
Python采用動(dòng)態(tài)類型系統(tǒng)。在編譯的時(shí)候，Python不會(huì)檢查對(duì)象是否擁有被調(diào)用的方法或者屬性，而是直至運(yùn)行時(shí)，才做出檢查。所以操作對(duì)象時(shí)可能會(huì)拋出異常。不過，雖然Python采用動(dòng)態(tài)類型系統(tǒng)，它同時(shí)也是強(qiáng)類型的。Python禁止沒有明確定義的操作，比如數(shù)字加字符串。
與其它面向?qū)ο笳Z言一樣，Python允許程序員定義類型。構(gòu)造一個(gè)對(duì)象只需要像函數(shù)一樣調(diào)用類型即可，比如，對(duì)于前面定義的Fish類型，使用Fish()。類型本身也是特殊類型type的對(duì)象(type類型本身也是type對(duì)象)，這種特殊的設(shè)計(jì)允許對(duì)類型進(jìn)行反射編程。除了各種數(shù)據(jù)類型，Python語言還用類型來表示函數(shù)、模塊、類型本身、對(duì)象的方法、編譯后的Python代碼、運(yùn)行時(shí)信息等等。因此，Python具備很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性。
Python有其自身的特點(diǎn)，當(dāng)然既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，
優(yōu)點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：
簡單：Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個(gè)良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠?qū)Ｗ⒂诮鉀Q問題而不是去搞明白語言本身。
易學(xué)：Python極其容易上手，因?yàn)镻ython有極其簡單的說明文檔。
速度快：Python 的底層是用 C 語言寫的，很多標(biāo)準(zhǔn)庫和第三方庫也都是用 C 寫的，運(yùn)行速度非常快。[5]
免費(fèi)、開源：Python是FLOSS（自由/開放源碼軟件）之一。使用者可以自由地發(fā)布這個(gè)軟件的拷貝、閱讀它的源代碼、對(duì)它做改動(dòng)、把它的一部分用于新的自由軟件中。FLOSS是基于一個(gè)團(tuán)體分享知識(shí)的概念。
高層語言：用Python語言編寫程序的時(shí)候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內(nèi)存一類的底層細(xì)節(jié)。
可移植性：由于它的開源本質(zhì)，Python已經(jīng)被移植在許多平臺(tái)上（經(jīng)過改動(dòng)使它能夠工作在不同平臺(tái)上）。這些平臺(tái)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基于linux開發(fā)的android平臺(tái)。
解釋性：一個(gè)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(zhuǎn)換到一個(gè)你的計(jì)算機(jī)使用的語言（二進(jìn)制代碼，即0和1）。這個(gè)過程通過編譯器和不同的標(biāo)記、選項(xiàng)完成。
運(yùn)行程序的時(shí)候，連接/轉(zhuǎn)載器軟件把你的程序從硬盤復(fù)制到內(nèi)存中并且運(yùn)行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進(jìn)制代碼。你可以直接從源代碼運(yùn)行 程序。
在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，Python解釋器把源代碼轉(zhuǎn)換成稱為字節(jié)碼的中間形式，然后再把它翻譯成計(jì)算機(jī)使用的機(jī)器語言并運(yùn)行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程序更加易于移植。
面向?qū)ο?/strong>：Python既支持面向過程的編程也支持面向?qū)ο蟮木幊獭Ｔ凇懊嫦蜻^程”的語言中，程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數(shù)構(gòu)建起來的。在“面向?qū)ο蟆钡恼Z言中，程序是由數(shù)據(jù)和功能組合而成的對(duì)象構(gòu)建起來的。
可擴(kuò)展性：如果需要一段關(guān)鍵代碼運(yùn)行得更快或者希望某些算法不公開，可以部分程序用C或C++編寫，然后在Python程序中使用它們。
可嵌入性：可以把Python嵌入C/C++程序，從而向程序用戶提供腳本功能。
豐富的庫：Python標(biāo)準(zhǔn)庫確實(shí)很龐大。它可以幫助處理各種工作，包括正則表達(dá)式、文檔生成、單元測試、線程、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統(tǒng)、GUI（圖形用戶界面）、Tk和其他與系統(tǒng)有關(guān)的操作。這被稱作Python的“功能齊全”理念。除了標(biāo)準(zhǔn)庫以外，還有許多其他高質(zhì)量的庫，如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。
規(guī)范的代碼：Python采用強(qiáng)制縮進(jìn)的方式使得代碼具有較好可讀性。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進(jìn)制代碼。
缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在：
單行語句和命令行輸出問題：很多時(shí)候不能將程序連寫成一行，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下完成簡單程序，不需要如Python一樣，必須將程序?qū)懭胍粋€(gè).py文件。
獨(dú)特的語法：這也許不應(yīng)該被稱為局限，但是它用縮進(jìn)來區(qū)分語句關(guān)系的方式還是給很多初學(xué)者帶來了困惑。即便是很有經(jīng)驗(yàn)的Python程序員，也可能陷入陷阱當(dāng)中。
運(yùn)行速度慢：這里是指與C和C++相比。
它本身的優(yōu)點(diǎn)還是大于缺點(diǎn)的，并且也廣泛應(yīng)用于不同的平臺(tái)場景或是科技領(lǐng)域。因此，感興趣的小伙伴抓緊學(xué)起來吧。
