python基础之python介绍

1、python介绍

一、编程的目的：
　　计算机的发明，是为了用机器取代/解放人力，而编程的目的则是将人类的思想流程按照某种可以被计算机识别的表达方式传递给计算机，从而达到让计算机可以像人脑/电脑同样自动执行的效果。
二、什么是编程语言？
　　上面说起的可以被计算机所识别的表达方式即编程语言，语言是沟通的介质，而编程语言是程序员与计算机沟通的介质。在编程的世界里，计算机更像是人的奴隶，人类编程的目的就命令奴隶去工做。
三、什么是编程？
　　编程即程序员根据需求把本身的思想流程按照某种编程语言的语法风格编写下来，产出的结果就是包含一堆字符的文件。
强调：程序在未运行前跟普通文件无异，只有程序在运行时，文件内所写的字符才有特定的语法意义

　　python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）荷兰人。1989年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆为了在阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的脚本解释程序，做为ABC语言的一种继承。

　　Python/ˈpaɪθən/ 的发音与拼写
　　Python的意思是蟒蛇，源于做者喜欢的一部电视剧
　　Python的做者是Guido van Rossum（吉多·范罗苏姆）
　　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的解释器现在有多个语言实现，咱们经常使用的是CPython（官方版本的C语言实现），其余还有Jython（能够运行在Java平台）

2、编译与解释

Python是一门高级的、面向对象的、动态强类型定义的、解释性、脚本语言

一、概念

编译器是把源程序的每一条语句都编译成机器语言,并保存成二进制文件,这样运行时计算机能够直接以机器语言来运行此程序,速度很快;
而解释器则是只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,因此运行速度是不如编译后的程序运行的快的.
这是由于计算机不能直接认识并执行咱们写的语句,它只能认识机器语言(是二进制的形式)

二、编译型vs解释型
编译型
优势：编译器通常会有预编译的过程对代码进行优化。由于编译只作一次，运行时不须要编译，因此编译型语言的程序执行效率高。能够脱离语言环境独立运行。
缺点：编译以后若是须要修改就须要整个模块从新编译。编译的时候根据对应的运行环境生成机器码，不一样的操做系统之间移植就会有问题，须要根据运行的操做系统环境编译不一样的可执行文件。
解释型
优势：有良好的平台兼容性，在任何环境中均可以运行，前提是安装了解释器（虚拟机）。灵活，修改代码的时候直接修改就能够，能够快速部署，不用停机维护。
缺点：每次运行的时候都要解释一遍，性能上不如编译型语言。

三、其它

机器语言：
优势是最底层，执行速度最快
缺点是最复杂，开发效率最低
汇编语言：
优势是比较底层，执行速度最快
缺点是复杂，开发效率最低
高级语言：
编译型语言执行速度快，不依赖语言环境运行，跨平台差
解释型跨平台好，一份代码，处处使用，缺点是执行速度慢，依赖解释器运行

3、目前Python主要应用领域：

1. WEB开发——最火的Python web框架Django, 支持异步高并发的Tornado框架，短小精悍的flask,bottle, Django官方的标语把Django定义为the framework for perfectionist with deadlines(大意是一个为彻底主义者开发的高效率web框架)
2.网络编程——支持高并发的Twisted网络框架， py3引入的asyncio使异步编程变的很是简单
3.爬虫——爬虫领域，Python几乎是霸主地位，Scrapy\Request\BeautifuSoap\urllib等.
4. 云计算——目前最火最知名的云计算框架就是OpenStack,Python如今的火，很大一部分就是由于云计算
5. 人工智能——谁会成为AI 和大数据时代的第一开发语言？这本已经是一个不须要争论的问题。若是说三年前，Matlab、Scala、R、Java 和 Python还各有机会，局面尚且不清楚，那么三年以后，趋势已经很是明确了，特别是前两天 Facebook 开源了 PyTorch 以后，Python 做为 AI 时代头牌语言的位置基本确立，将来的悬念仅仅是谁能坐稳第二把交椅。
6. 自动化运维——问问中国的每一个运维人员，运维人员必须会的语言是什么？10我的相信会给你一个相同的答案，它的名字叫Python
7. 金融分析——金融行业，10年的时候 分析程序、高频交易软件就是用的Python,到目前,Python是金融分析、量化交易领域里用的最多的语言
8. 科学运算—— 你知道么,97年开始，NASA就在大量使用Python在进行各类复杂的科学运算，随着NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys等众多程序库的开发，使的Python愈来愈适合于作科学计算、绘制高质量的2D和3D图像。和科学计算领域最流行的商业软件Matlab相比，Python是一门通用的程序设计语言，比Matlab所采用的脚本语言的应用范围更普遍
9. 游戏开发——在网络游戏开发中Python也有不少应用。相比Lua or C++,Python 比 Lua 有更高阶的抽象能力，能够用更少的代码描述游戏业务逻辑，与 Lua 相比，Python 更适合做为一种 Host 语言，即程序的入口点是在 Python 那一端会比较好，而后用 C/C++ 在很是必要的时候写一些扩展。Python 很是适合编写 1 万行以上的项目，并且可以很好地把网游项目的规模控制在 10 万行代码之内。另外据我所知，知名的游戏<文明> 就是用Python写的
Python在一些公司的应用：
谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬虫、Google广告等项目都在大量使用Python开发
CIA: 美国中情局网站就是用Python开发的
NASA: 美国航天局(NASA)大量使用Python进行数据分析和运算
YouTube:世界上最大的视频网站YouTube就是用Python开发的
Dropbox:美国最大的在线云存储网站，所有用Python实现，天天网站处理10亿个文件的上传和下载
Instagram:美国最大的图片分享社交网站，天天超过3千万张照片被分享，所有用python开发
Facebook:大量的基础库均经过Python实现的
Redhat: 世界上最流行的Linux发行版本中的yum包管理工具就是用python开发的
豆瓣: 公司几乎全部的业务均是经过Python开发的
知乎: 国内最大的问答社区，经过Python开发(国外Quora)
春雨医生：国内知名的在线医疗网站是用Python开发的
除上面以外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝 、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各类各样的任务。

4、python的优缺点

优势：
一、Python的定位是“优雅”、“明确”、“简单”，因此Python程序看上去老是简单易懂，初学者学Python，不但入门容易，并且未来深刻下去，能够编写那些很是很是复杂的程序。
二、开发效率很是高，Python有很是强大的第三方库，基本上你想经过计算机实现任何功能，Python官方库里都有相应的模块进行支持，直接下载调用后，在基础库的基础上再进行开发，大大下降开发周期，避免重复造轮子。
三、高级语言————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
四、可移植性————因为它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（通过改动使它可以工 做在不一样平台上）。若是你当心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的全部Python程序无需修改就几乎能够在市场上全部的系统平台上运行
五、可扩展性————若是你须要你的一段关键代码运行得更快或者但愿某些算法不公开，你能够把你的部分程序用C或C++编写，而后在你的Python程序中使用它们。
六、可嵌入性————你能够把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能。
缺点：
一、速度慢，Python 的运行速度相比C语言确实慢不少，跟JAVA相比也要慢一些，所以这也是不少所谓的大牛不屑于使用Python的主要缘由，但其实这里所指的运行速度慢在大多数状况下用户是没法直接感知到的，必须借助测试工具才能体现出来，好比你用C运一个程序花了0.01s,用Python是0.1s,这样C语言直接比Python快了10倍,算是很是夸张了，可是你是没法直接经过肉眼感知的，由于一个正常人所能感知的时间最小单位是0.15-0.4s左右，哈哈。其实在大多数状况下Python已经彻底能够知足你对程序速度的要求，除非你要写对速度要求极高的搜索引擎等，这种状况下，固然仍是建议你用C去实现的。
二、代码不能加密，由于PYTHON是解释性语言，它的源码都是以名文形式存放的，不过我不认为这算是一个缺点，若是你的项目要求源代码必须是加密的，那你一开始就不该该用Python来去实现。
三、线程不能利用多CPU问题，这是Python被人诟病最多的一个缺点，GIL即全局解释器锁（Global Interpreter Lock），是计算机程序设计语言解释器用于同步线程的工具，使得任什么时候刻仅有一个线程在执行，Python的线程是操做系统的原生线程。在Linux上为pthread，在Windows上为Win thread，彻底由操做系统调度线程的执行。一个python解释器进程内有一条主线程，以及多条用户程序的执行线程。即便在多核CPU平台上，因为GIL的存在，因此禁止多线程的并行执行。关于这个问题的折衷解决方法，咱们在之后线程和进程章节里再进行详细探讨。

5、Python解释器

　　当咱们编写Python代码时，咱们获得的是一个包含Python代码的以.py为扩展名的文本文件。要运行代码，就须要Python解释器去执行.py文件。
　　因为整个Python语言从规范到解释器都是开源的，因此理论上，只要水平够高，任何人均可以编写Python解释器来执行Python代码（固然难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。
CPython
　　当咱们从Python官方网站下载并安装好Python 3.x后，咱们就直接得到了一个官方版本的解释器：CPython。这个解释器是用C语言开发的，因此叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。
IPython
　　IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所加强，可是执行Python代码的功能和CPython是彻底同样的。比如不少国产浏览器虽然外观不一样，但内核其实都是调用了IE。
Jython
　　Jython是运行在Java平台上的Python解释器，能够直接把Python代码编译成Java字节码执行。
小结
　　Python的解释器不少，但使用最普遍的仍是CPython。