python基础（一）：python简介

前言

本系列python基础教程均采用python3.8并向前兼容，所谓吃水不忘挖井人，希望我的教程能够帮助到大家，当然此教程也是参阅了许多博文结合自己的见解而来，仅供参考。

python是一款非常友好的语言

• Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。

• Python 的设计具有很强的可读性，相比其他语言经常使用英文关键字，其他语言的一些标点符号，它具有比其他语言更有特色语法结构。

• Python 是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。

• Python 是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 >>> 后直接执行代码。

• Python 是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。

• Python 是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发，从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏。

python2.x和python3.x

python3.x的设计没有考虑向后兼容，也就是说python3.x的代码运行在python2.x的环境下可能无法运行，现在大多数公司都转向python3.x,还有少部分公司坚持在python2.x的环境下或者说某些领域比如ros系统下，还是python2比较稳定。

python历史简介

以下来自<<维基百科>>

• Python的创始人为吉多·范罗苏姆，当时他在阿姆斯特丹的荷兰数学和计算机科学研究学会工作。1989年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆为了在打发时间，决心开发一个新的脚本解释编程，作为ABC语言的一种继承，替代使用Unix shell和C语言进行系统管理，担负同Amoeba操作系统的交互和异常处理[6]。之所以选中Python作为编程的名字，是因为他是BBC电视剧——《蒙提·派森的飞行马戏团》（Monty Python’s Flying Circus）的爱好者[7]。范罗苏姆作为Python的主要开发者独自担负这个项目的职责，直到2018年7月12日，他宣布从作为终身仁慈独裁者（BDFL）的职责上“永久休假”，Python社区向他授予这个头衔反映了他长期担任整个Python语言的发展方向的决策者[8][9]。他在2019年1月至11月于参与了一个五人掌控委员会继续领导项目发展[10][11]。

• 在1991年2月，范罗苏姆发布了最初代码（标记为版本0.9.0）于alt.sources[12]，这时就已经存在了带继承的类、异常处理、函数和核心数据类型list、dict、str等。在这个最初发行中就有了从Modula-3引进的模块系统[13]，它的异常模型也类似于Modula-3，但增加了else子句[6]。在1994年1月Python达到了版本1.0。这个发行版主要新特征是包括了函数式编程工具lambda、map、filter和reduce[14]。Python 1.4增加了受Modula-3启发的关键字参数和对复数的内建支持，还包含采取名字修饰的一种基本形式的数据隐藏[15]。

• Python 2.0于2000年10月16日发布，介入了列表推导式，这是从函数式编程语言SETL和Haskell中引入的。它还向垃圾收集系统增加了环检测算法，并且支持Unicode[16]。Python 2.1支持了嵌套作用域，就像其他静态作用域语言一样[17]。Python 2.2的重大革新是将Python的类型（用C写成）和类（用Python写成）统一入一个层级，使得Python的对象模型成为纯粹和一致的面向对象的模型[18]；还增加了受CLU启发的迭代器[19]，受Icon启发的生成器[20]，和描述器协议[21]。Python 2.4加入了集合数据类型，和函数修饰器[22]。Python 2.5加入了with语句[23]。

• Python 3.0于2008年12月3日发布，它对语言做了较大修订而不能完全后向兼容[24]。Python 3发行包括了2to3实用工具，它（至少部分的）自动将Python 2代码转换成Python 3代码[25]。

• Python 3的很多新特性后来也被移植到旧的Python 2.6/2.7版本中[26]。Python 2.7的产品寿命结束日期最初设定为2015年，出于对大量的现存代码不能前向移植到Python 3的关切而延期至2020年[27][28]。

• 在2020年12月，活跃的Python核心开发者选举Barry Warsaw、Brett Cannon、Carol Willing、Pablo Galindo Salgado和Thomas Wouters为2021年度“掌控委员会”的五位成员来领导这个项目[29]。

以下来自<<菜鸟教程>>

• Python 是由 Guido van Rossum 在八十年代末和九十年代初，在荷兰国家数学和计算机科学研究所设计出来的。

• Python 本身也是由诸多其他语言发展而来的,这包括 ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell 和其他的脚本语言等等。

• 像 Perl 语言一样，Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。

• 现在 Python 是由一个核心开发团队在维护，Guido van Rossum 仍然占据着至关重要的作用，指导其进展。

• Python 2.0 于 2000 年 10 月 16 日发布，增加了实现完整的垃圾回收，并且支持 Unicode。

• Python 3.0 于 2008 年 12 月 3 日发布，此版不完全兼容之前的 Python 源代码。不过，很多新特性后来也被移植到旧的Python 2.6/2.7版本。

• Python 3.0 版本，常被称为 Python 3000，或简称 Py3k。相对于 Python 的早期版本，这是一个较大的升级。

• Python 2.7 被确定为最后一个 Python 2.x 版本，它除了支持 Python 2.x 语法外，还支持部分 Python 3.1 语法。

python特性

• 易于学习：Python有相对较少的关键字，结构简单，和一个明确定义的语法，学习起来更加简单。

• 易于阅读：Python代码定义的更清晰，更接近于人类自然语言，写代码更像是在自然讲话一样。

• 易于维护：Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。

• 一个广泛的标准库：Python的最大的优势之一是丰富的库，跨平台的，在UNIX，Windows和Macintosh兼容很好，涉及各行各业的第三方库python基本都有，堪比java甚至比java的库更加丰富。

• 互动模式：互动模式的支持，您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言，互动的测试和调试代码片断，如果使用IDE的话互动性会更好，且能够实时查看生成的变量值以及变量的数据结构。

• 可移植：基于其开放源代码的特性，Python已经被移植（也就是使其工作）到许多平台。

• 可扩展：如果你需要一段运行很快的关键代码，或者是想要编写一些不愿开放的算法，你可以使用C或C++完成那部分程序，然后从你的Python程序中调用。

• 数据库：Python提供所有主要的商业数据库的接口。

• GUI编程：Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。

• 可嵌入: 你可以将Python嵌入到C/C++程序，让你的程序的用户获得"脚本化"的能力。

python应用

python的应用几乎涉及各行各业，目前应用最多的行业非人工智能莫属，python尤其在数据分析方面属于一枝独秀，以下示例：

• Youtube - 视频社交网站
• Reddit - 社交分享网站
• Dropbox - 文件分享服务
• 豆瓣网 - 图书、唱片、电影等文化产品的资料数据库网站
• 知乎 - 一个问答网站
• 果壳 - 一个泛科技主题网站
• Bottle - Python微Web框架
• EVE - 网络游戏EVE大量使用Python进行开发
• Blender - 使用Python作为建模工具与GUI语言的开源3D绘图软件
• Inkscape - 一个开源的SVG矢量图形编辑器。
• 云计算：云计算最热的语言，典型的应用OpenStack
• WEB开发：许多优秀的WEB框架，许多大型网站是Python开发、YouTube、Dropbox、Douban……典型的Web框架包括Django
• 科学计算和人工智能：典型的图书馆NumPy、SciPy、Matplotlib、Enided图书馆、熊猫
• 系统操作和维护：操作和维护人员的基本语言
• 金融：定量交易、金融分析，在金融工程领域，Python不仅使用最多，而且使用最多，其重要性逐年增加。
• 图形 GUI：PyQT，WXPython，TkInter
• 谷歌：谷歌应用程序引擎，代码。Google.com、 Google 爬虫、Google 广告和其他项目正在广泛使用 Python。
• CIA：美国中情局网站是用 Python 开发的。
• NASA：美国航天局广泛使用 Python 进行数据分析和计算。
• YouTube：世界上最大的视频网站 YouTube 是用 Python 开发的。
• Dropbox：美国最大的在线云存储网站，全部用 Python 实现，每天处理 10 亿的文件上传和下载。
• Instagram：美国最大的照片共享社交网站，每天有 3000 多万张照片被共享，所有这些都是用 Python 开发的。
• Facebook：大量的基本库是通过 Python 实现的
• Red Hat/Centos：世界上最流行的 Linux 发行版中的 Yum 包管理工具是用 Python 开发的
• Douban：几乎所有公司的业务都是通过 Python 开发的。
• 知乎：中国最大的 Q＆A 社区，通过 Python 开发（国外 Quora）
  …
  除此之外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝、土豆、新浪、果壳等公司正在使用 Python 来完成各种任务，可以说几乎每个比较大点的公司都会使用python，可谓是全民学python时代，正是由于python非常友好的特性，赢得了大部分程序员的喜爱。

python的优点

• 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 – Python 是 FLOSS（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 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 甚至还有 PocketPC、Symbian 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 C 或 C++ 写的程序可以从源文件（即 C 或 C++ 语言）转换到一个你的计算机使用的语言（二进制代码，即0和1）。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 C++ 和 Java 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 C 或 C++ 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、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV 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 wxPython、Twisted 和 Py
• 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的不足之处

• 运行速度，有速度要求的话，用 C++ 改写关键部分吧。
• 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。
• 中文资料匮乏（好的 Python 中文资料屈指可数，现在应该变多了）。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。
• 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值得欣慰的地方

• 虽然说python的运行速度一直是其诟病，这个真的没法解决，还有python的全局解释器锁GIL，导致python本身并不能进行真正的多线程，不过相对于开发速速来说，这些问题还是比较小的，毕竟随着硬件的升级进步，这种速度上的缺陷对于小批量用户来说还是完全能接受的。

• 另外，python是一门胶水语言，它提供了许多链接其他语言比如C++，C等的接口，如果对速度有要求，又对友好性有要求，完全可以使用其它语言写程序，然后通过python提供的接口调用其它语言的代码，这包括现在流行的numpy，pandas，pytorch等众多C语言编写的第三方库，通过python提供的接口来调用。

结语

本节主要对python的特性以及历史发展等进行一个简短的介绍，以上均来自网络以及个人的理解，仅供参考，由于python涉及的领域很多，以上简介不够全面，大家有个大概的了解即可，等到自己上手项目的时候，相信会对以上简介有更深入的理解。

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