从零开始学Python第0周：Python基本介绍（部份内容来源于网络）

Python入门介绍

一，Python的基本介绍

（1）概要

　　Python是一种解释型，面向对象，动态数据类型的高级程序设计语言。常被普遍用于处理系统管理任务和web编程。现现在Python已经成为了最受欢迎的程序设计语言之一。

　　Python语言简洁易读以及可扩展性，被普遍用于科学计算，例如，麻省理工学院的计算机科学及编程导论课程就使用Python语言讲授。

（2）起源

　　Python创始人为Guido van Rossum。在圣诞节时为了打发无趣的生活，决心开发一个新的脚本解释程序，做为ABC语言的一种继承。之因此选中Python（大蟒蛇的意思）做为程序的名字，是由于他是一个叫Monty Python的戏剧团体的爱好者。

　　ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido本人见解，ABC这种语言很是优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。可是ABC语言并无成功，究其缘由，Guido认为是非开放形成的。Guido决心在Python中避免这一错误。同时，他还想实如今ABC中闪现过但不曾实现的东西。

　　就这样，Python在Guido手中诞生了。实际上，第一个实现是在Mac机上。能够说，Python是从ABC发展起来，主要受到了Modula-3（另外一种至关优美且强大的语言，为小团队设计）的影响。并结合了Unix shell和C的习惯。

（3）风格

　　Python在设计上坚持了清晰划一的风格，这使得Python成为一门易读易维护，而且被大量用户所欢迎的，用途普遍的语言

　　设计者开发时总的指导思想是，对一个特定的问题，只要一种最好的方法来解决就行了。

　　Python的做者有意的设计限制性很强的语法，使得很差的编程习惯都不能经过编译。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。

　　一个和其余大多语言的区别就是，一个模块的界限，彻底是由每行的首字符在这一行的位置来决定的。这一点曾经引发过争议。由于自从C这类语言诞生，语言的语法含义与字符的排列方式分离开，曾经被认为是一种程序语言的进步。不过不能否认的是，经过强制程序员门缩进，Python确实使得程序更加清晰和美观。

（4）特点及缺点

　　特色：

• 简单：Python是一种表明简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感受像是在读英语同样，尽管这个英语的要求很是严格！Python的这种伪代码本质是它最大的优势之一。它使你可以专一于解决问题而不是去搞明白语言自己。
• 易学：就如同你即将看到的同样，Python极其容易上手。前面已经提到了，Python有极其简单的语法。
• 速度快：Python 的底层是用 C 语言写的，不少标准库和第三方库也都是用 C 写的，运行速度很是快。
• 免费且开源：Python是FLOSS（自由/开放源码软件）之一。简单地说，你能够自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它作改动、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。这是为何Python如此优秀的缘由之一——它是由一群但愿看到有一个更加优秀的Python的人创造并常常改进着的。
• 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：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程序无需修改就能够在下述任何平台上面运行。
• 面向对象：Python即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。与其余主要的语言如C++和Java相比，Python以一种很是强大又简单的方式实现面向对象编程。

　　缺点：

• 单行语句和命令行输出问题：不少时候不能将程序连写成一行，如import sys;for i in sys.path:print i。而perll和awk就无此限制，能够较为方便的在shell下完成简单程序，不须要如Python同样，必须将程序写入一个.py文件。
• 运行速度慢：这里是指与C和C++比

（5）目前主要的应用领域

• 云计算：云计算最火的语言，典型应用OpenStack
• Web 开发：众多优秀的web框架，众多大型网站均为Python开发，Youtube，Dropbox，豆瓣...,典型web框架有Django
• 科学计算，人工智能
• 系统运维：运维人员必备语言
• 金融：量化交易，金融分析，在金融工程领域，Python不但在用，且用的最多，并且重要性逐年提升。缘由：做为动态语言的python，语言结构清晰简单，库丰富，成熟稳定，科学计算和统计分析都很牛逼，生产效率远远高于C，C++，java尤为擅长策略回测
• 图形GUI：PyQT，WxPython，Tkinter

（6）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

二，Python是一种什么语言？

（1）编程语言的分类

• 低级语言与高级语言

　　最初的计算机程序都是用0和1的序列表示的，程序员直接使用的是机器指令，无需翻译，从纸带打孔输入便可执行获得结果。后来为了方便记忆，就将用0、1序列表示的机器指令都用符号助记，这些与机器指令一一对应的助记符就成了汇编指令，从而诞生了汇编语言。不管是机器指令仍是汇编指令都是面向机器的，统称为低级语言。由于是针对特定机器的机器指令的助记符，因此汇编语言是没法独立于机器(特定的CPU体系结构)的。但汇编语言也是要通过翻译成机器指令才能执行的，因此也有将运行在一种机器上的汇编语言翻译成运行在另外一种机器上的机器指令的方法，那就是交叉汇编技术。

　　高级语言是从人类的逻辑思惟角度出发的计算机语言，抽象程度大大提升，须要通过编译成特定机器上的目标代码才能执行，一条高级语言的语句每每须要若干条机器指令来完成。高级语言独立于机器的特性是靠编译器为不一样机器生成不一样的目标代码(或机器指令)来实现的。那具体的说，要将高级语言编译到什么程度呢，这又跟编译的技术有关了，既能够编译成直接可执行的目标代码，也能够编译成一种中间表示，而后拿到不一样的机器和系统上去执行，这种状况一般又须要支撑环境，好比解释器或虚拟机的支持，Java程序编译成bytecode，再由不一样平台上的虚拟机执行就是很好的例子。因此，说高级语言不依赖于机器，是指在不一样的机器或平台上高级语言的程序自己不变，而经过编译器编译获得的目标代码去适应不一样的机器。从这个意义上来讲，经过交叉汇编，一些汇编程序也能够得到不一样机器之间的可移植性，但这种途径得到的移植性远远不如高级语言来的方便和实用性大。

 

• 编译与解释

　　编译是将源程序翻译成可执行的目标代码，翻译与执行是分开的；而解释是对源程序的翻译与执行一次性完成，不生成可存储的目标代码。这只是表象，两者背后的最大区别是：对解释执行而言，程序运行时的控制权在解释器而不在用户程序；对编译执行而言，运行时的控制权在用户程序。

　　解释具备良好的动态特性和可移植性，好比在解释执行时能够动态改变变量的类型、对程序进行修改以及在程序中插入良好的调试诊断信息等，而将解释器移植到不一样的系统上，则程序不用改动就能够在移植了解释器的系统上运行。同时解释器也有很大的缺点，好比执行效率低，占用空间大，由于不只要给用户程序分配空间，解释器自己也占用了宝贵的系统资源。

　　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.

 

• 编译型和解释型

　　咱们先看看编译型，其实它和汇编语言是同样的：也是有一个负责翻译的程序来对咱们的源代码进行转换，生成相对应的可执行代码。这个过程说得专业一点，就称为编译（Compile），而负责编译的程序天然就称为编译器（Compiler）。若是咱们写的程序代码都包含在一个源文件中，那么一般编译以后就会直接生成一个可执行文件，咱们就能够直接运行了。但对于一个比较复杂的项目，为了方便管理，咱们一般把代码分散在各个源文件中，做为不一样的模块来组织。这时编译各个文件时就会生成目标文件（Object   file）而不是前面说的可执行文件。通常一个源文件的编译都会对应一个目标文件。这些目标文件里的内容基本上已是可执行代码了，但因为只是整个项目的一部分，因此咱们还不能直接运行。待全部的源文件的编译都大功告成，咱们就能够最后把这些半成品的目标文件“打包”成一个可执行文件了，这个工做由另外一个程序负责完成，因为此过程好像是把包含可执行代码的目标文件链接装配起来，因此又称为连接（Link），而负责连接的程序就叫……就叫连接程序（Linker）。连接程序除了连接目标文件外，可能还有各类资源，像图标文件啊、声音文件啊什么的，还要负责去除目标文件之间的冗余重复代码，等等，因此……也是挺累的。连接完成以后，通常就能够获得咱们想要的可执行文件了。 

　　上面咱们大概地介绍了编译型语言的特色，如今再看看解释型。噢，从字面上看，“编译”和“解释”的确都有“翻译”的意思，它们的区别则在于翻译的时机安排不大同样。打个比方：假如你打算阅读一本外文书，而你不知道这门外语，那么你能够找一名翻译，给他足够的时间让他从头至尾把整本书翻译好，而后把书的母语版交给你阅读；或者，你也马上让这名翻译辅助你阅读，让他一句一句给你翻译，若是你想往回看某个章节，他也得从新给你翻译。 

　　两种方式，前者就至关于咱们刚才所说的编译型：一次把全部的代码转换成机器语言，而后写成可执行文件；然后者就至关于咱们要说的解释型：在程序运行的前一刻，还只有源程序而没有可执行程序；而程序每执行到源程序的某一条指令，则会有一个称之为解释程序的外壳程序将源代码转换成二进制代码以供执行，总言之，就是不断地解释、执行、解释、执行……因此，解释型程序是离不开解释程序的。像早期的BASIC就是一门经典的解释型语言，要执行BASIC程序，就得进入BASIC环境，而后才能加载程序源文件、运行。解释型程序中，因为程序老是以源代码的形式出现，所以只要有相应的解释器，移植几乎不成问题。编译型程序虽然源代码也能够移植，但前提是必须针对不一样的系统分别进行编译，对于复杂的工程来讲，的确是一件不小的时间消耗，何况极可能一些细节的地方仍是要修改源代码。并且，解释型程序省却了编译的步骤，修改调试也很是方便，编辑完毕以后便可当即运行，没必要像编译型程序同样每次进行小小改动都要耐心等待漫长的Compiling…Linking…这样的编译连接过程。不过凡事有利有弊，因为解释型程序是将编译的过程放到执行过程当中，这就决定了解释型程序注定要比编译型慢上一大截，像几百倍的速度差距也是不足为奇的。 

　　编译型与解释型，二者各有利弊。前者因为程序执行速度快，同等条件下对系统要求较低，所以像开发操做系统、大型应用程序、数据库系统等时都采用它，像C/C++、Pascal/Object   Pascal（Delphi）、VB等基本均可视为编译语言，而一些网页脚本、服务器脚本及辅助开发接口这样的对速度要求不高、对不一样系统平台间的兼容性有必定要求的程序则一般使用解释性语言，如Java、JavaScript、VBScript、Perl、Python等等。 

　　但既然编译型与解释型各有优缺点又相互对立，因此一批新兴的语言都有把二者折衷起来的趋势，例如Java语言虽然比较接近解释型语言的特征，但在执行以前已经预先进行一次预编译，生成的代码是介于机器码和Java源代码之间的中介代码，运行的时候则由JVM（Java的虚拟机平台，可视为解释器）解释执行。它既保留了源代码的高抽象、可移植的特色，又已经完成了对源代码的大部分预编译工做，因此执行起来比“纯解释型”程序要快许多。而像VB6（或者之前版本）、C#这样的语言，虽然表面上看生成的是.exe可执行程序文件，但VB6编译以后实际生成的也是一种中介码，只不过编译器在前面安插了一段自动调用某个外部解释器的代码（该解释程序独立于用户编写的程序，存放于系统的某个DLL文件中，全部以VB6编译生成的可执行程序都要用到它），以解释执行实际的程序体。C#（以及其它.net的语言编译器）则是生成.net目标代码，实际执行时则由.net解释系统（就像JVM同样，也是一个虚拟机平台）进行执行。固然.net目标代码已经至关“低级”，比较接近机器语言了，因此仍将其视为编译语言，并且其可移植程度也没有Java号称的这么强大，Java号称是“一次编译，处处执行”，而.net则是“一次编码，处处编译”。呵呵，固然这些都是题外话了。总之，随着设计技术与硬件的不断发展，编译型与解释型两种方式的界限正在不断变得模糊。

• 动态语言和静态语言

　　一般咱们所说的动态语言、静态语言是指动态类型语言和静态类型语言。

（1）动态类型语言：动态类型语言是指在运行期间才去作数据类型检查的语言，也就是说，在用动态类型的语言编程时，永远也不用给任何变量指定数据类型，该语言会在你第一次赋值给变量时，在内部将数据类型记录下来。Python和Ruby就是一种典型的动态类型语言，其余的各类脚本语言如VBScript也多少属于动态类型语言。

（2）静态类型语言：静态类型语言与动态类型语言恰好相反，它的数据类型是在编译其间检查的，也就是说在写程序时要声明全部变量的数据类型，C/C++是静态类型语言的典型表明，其余的静态类型语言还有C#、JAVA等。

 

• 强类型定义语言和弱类型定义语言

（1）强类型定义语言：强制数据类型定义的语言。也就是说，一旦一个变量被指定了某个数据类型，若是不通过强制转换，那么它就永远是这个数据类型了。举个例子：若是你定义了一个整型变量a,那么程序根本不可能将a看成字符串类型处理。强类型定义语言是类型安全的语言。

（2）弱类型定义语言：数据类型能够被忽略的语言。它与强类型定义语言相反, 一个变量能够赋不一样数据类型的值。

强类型定义语言在速度上可能略逊色于弱类型定义语言，可是强类型定义语言带来的严谨性可以有效的避免许多错误。另外，“这门语言是否是动态语言”与“这门语言是否类型安全”之间是彻底没有联系的！
例如：Python是动态语言，是强类型定义语言（类型安全的语言）; VBScript是动态语言，是弱类型定义语言（类型不安全的语言）; JAVA是静态语言，是强类型定义语言（类型安全的语言）。

 

经过上面这些介绍，咱们能够得出，python是一门动态解释性的强类型定义语言。