第一讲：Python语言引论

目录

1.Python的诞生

1.1前言：

1.2ABC编程语言的代替者

1.3Python的诞生

1.3.1特点

2发展

3应用领域及前景

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1.Python的诞生

1.1前言：

Python现在是一门非常流行的语言，在每年的编程语言排行榜上，长期进入前三名，2021年10月，Python在专业排名榜上超过C语言和java，荣升第一。

1.2ABC编程语言的代替者

Python设计的初衷是用来代替ABC编程语言。ABC语言是荷兰科数学与计算机科学国家研究所主导研发一种交互式，结构化高级语言，旨在替代BASIC，Pascal等语言，用于教学及原型软件设计。

从这里可以看出ABC语言的设计目的：

• 用于教学目的
• 软件的原型设计

ABC语言的代码量通常为C语言或者Pascal的四分之一，并且具备更强的可读性，有以下特点：

• 只有五种基本数据类型
• 不需要变量声明（动态变量）
• 明确支持自上而下的编程
• 语句嵌套由缩进来表示
• 精度，列表，字符串均无限制

1.3Python的诞生

Python的作者，Guido von Rossum，荷兰人。1982年，阿姆斯特丹大学毕业，获得数学和计算机硕士学位。2005年加入Google，2020年加入微软。Guido希望有一种语言，这种语言能够像C语言那样，能够全面调用计算机的功能接口，又可以像shell那样，可以轻松的编程。ABC语言让Guido看到希望，另外Guido van Rossum于20世纪80年代曾在ABC系统开发中工作了数年，他很清楚ABC的优点和不足，这些都为Python的诞生创造了条件。

1989年，为了打发圣诞节假期，参考了ABC语言，Guido开始写Python语言的编译/解释器，并取长补短。Python这个名字来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus – 巨蟒剧团之飞翔的马戏团。

两年后，第一个Python编译器(同时也是解释器)诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C库(.so文件)。从一出生，Python已经具有了：类(class)，函数(function)，异常处理(exception)，表(list)和词典(dictionary)在内的核心数据类型，以及模块(module)为基础的拓展系统。

1.3.1特点

Python是通用性，跨平台的高级编程语言。

Python的编译器：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,这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序,速度很快;

Python的解析器：解释器则是只在执行程序时,一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的. 这是因为计算机不能直接认识并执行我们写的语句,它只能认识机器语言(是二进制的形式)

.Py的文件：当我们编写Python代码时，我们得到的是一个包含Python代码的以.py为扩展名的文本文件。要运行代码，就需要Python解释器去执行.py文件。

由于整个Python语言从规范到解释器都是开源的，所以理论上，只要水平够高，任何人都可以编写Python解释器来执行Python代码（实际难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。

2发展

最初的Python完全由Guido本人开发。Python得到Guido同事的欢迎。他们迅速的反馈使用意见，并参与到Python的改进。Guido和一些同事构成Python的核心团队。他们将自己大部分的业余时间用于Python 的设计和研发。随后，Python拓展到CWI之外。Python将许多机器层面上的细节隐藏，交给编译器处理，并凸显出逻辑层面的编程思考。Python程序员可以花更多的时间用于思考程序的逻辑，而不是具体的实现细节 ，这一特征吸引了广大的程序员，Python开始流行。

上面这个图表明了Python各个版本的发展历史和路线。1994年Python1.0发布，2019年Python版本已更新到3.7.3。

今天Python已经进入到3.0的时代。由于Python 3.0向后不兼容，所以从2.0到3.0的过渡并不容易。另一方面，Python的性能依然值得改进，依然是一个在发展中的语言，未来可期。

Python从其他语言中吸收了很多优点，例如ABC、C、Perl等语言。比如Python标准库中的正则表达(regular expression)是参考Perl，而lambda, map, filter, reduce函数参考Lisp，Python本身的一些功能以及大部分的标准库来自于社区开发者的贡献。

开发3.0版本的优点：

• print变成了函数
• 比较的规则更加简化
• 只有一个整型，即int。long也变成了int。
• 除法改变了
• 支持了unicode

3应用领域及前景

• 数据分析：GWPY
• 云计算：OpenStack
• WEB开发：Django、flask、tomado
• 人工智能：NumPy、SciPy、Matplotlib、Enthought librarys、pandas
• 系统运维：slatstack、Ansible
• 图形开发:：wxPython、PyQT、TKinter

主要公司上的应用：

Python在互联网公司进行应用，比如Facebook，Instagram，知乎，豆瓣，谷歌等等。

4 Python开发环境

使用Python开发，首先，需要安装Python解析器。Python自带的开发工具IDLE，IDLE实际就是Python Shell，就是通过输入文本与程序交互的途径。可以利用Python Shell与Python交互。

官方下载网址：

Python的官网

4.1第三方开发工具：

• PyCharm,JetBrains公司

PyCharm 是由 JetBrains 公司开发的一款 Python 开发工具。在 Windows、Linux、Mac OS 系统下都可以使用。它具有语法高亮显示、Project（项目）管理代码跳转、智能提示、自动完成、调试、单元测试和版本控制等一般开发工具都具有的功能。另外它还支持 Django（Python 的 Web 开发框架）框架下进行 Web 开发。

• Microsoft Visual Studio,微软公司

Microsoft Visual Studio 是 Microsoft（微软）公司开发的用于 C# 和 ASP.NET 等应用的开发工具。其实，Visual Studio 也可以作为 Python 的开发工具，只需要在安装时选择安装 PTVS 插件即可。安装 PTVS 插件后的 Visual Studio 即可创建 Python 项目，从而进行 Python 应用开发。
PTVS 插件是一个自由/开源插件，它支持编辑、浏览、智能感知、混合 Python/C++ 调试、性能分析、HPC集群、Django（Python 的 Web 开发框架）、以及适用于 Windows、Linux 和 Mac OS 的客户端的云计算。

• Eclipse+PyDev

Eclipse 是一个开源、基于 Java 的可扩展开发平台。最初主要用于 Java 语言的开发，不过通过安装不同的插件，可以进行不同语言的开发。其中，安装 PyDev 插件后，Eclipse 就可以进行 Python 应用开发。

5 第一个Python程序

在正式编写第一个Python程序前，我们需要了解什么是命令行模式和Python交互模式。

5.1命令行模式

在Windows里，按快捷键win+R,cmd命令，进入到命令行模式，它的提示符类似C:\>:

 

5.2Python交互模式

 在命令行模式下敲Python,看到类似如下的一堆文本输出，然后就进入到Python交互模式，它的提示符是>>>。

接着在交互模式开始输入代码，让Python打印出指定的文字，可以用print()函数。

 

在Python交互式环境下运行代码，会把每一行Python代码的结果自动打印出来。在Python交互式环境下，内容如下：

 

 在Python交互模式下输入exit()函数并回车，就退出了Python交互模式，并回到命令行模式：

 

参考文献：

1.Python语言的起源与发展

2.Python的版本