儿童 编程 python 知乎_少儿编程之编程语言选择：Python 与 C++ 详细比较

接触少儿编程的孩子或家长以及其他初学者经常问这样的问题：如何选择编程语言？选择学习 Python 还是 C++，这两种编程语言的应用前景如何？在这篇文章里，我们就各个方面对 Python 与 C++ 进行详细比较，为学习少儿编程的家长或孩子以及其他的初学者在选择编程语言时提供参考。

Python 与 C++ 的争论由来已久，这是一个很有趣的话题，因为这两种编程语言在语法、易用性、用途用法和整体编程方法等各方面都大相径庭，本不太适合直接拿出来进行比较。C++ 是一种通用编程语言，其源于 C 语言。尽管 Python 也是通用的，但它是一种更高级（high-level）的语言，这意味着 Python 代码更易于阅读和理解。

孩子在少儿编程学习时，如何选择编程语言，选择 Python 还是 C++？简单来说，Python 更适合初学者，而 C++是更复杂的低级（low-level）语言。C++ 具有更多的语法及其他编程规范，而 Python 更接近自然语言（常规英语）。在常规用途方面，Python 是机器学习和数据分析领域领先的语言，而 C++ 则是游戏开发和大型系统的最佳选择。本文内容包含以下几个部分：

1. Python 简介

1991 年，Guido van Rossum 创建了 Python 编程语言。Python 是一种通用编程语言，强调可读性是 Python 编程语言区别与其他编程语言的主要特征。

从设计开发的早期开始，Python 就注重实现其尽可能地更易于使用这一目标。在易用性方面，Python 利用大量的空白符缩进使其代码更易于编写及阅读，从而为初学者及使用者提供了简单而令人愉悦的体验。

从这个角度来比较 Python 与 C++，C++ 显然具有更复杂的语法规范。例如使用所有类似 C 的编程语言都使用的大括号「{ }」和分号「;」，这在 Python 中不会见到。实现同样的语法规则在 Python 中使用简单的缩进就可以。

Python 的另一个重要特征，它是一种解释性编程语言，可以不用编译直接运行。Python 代码在运行时不需要先被转换为机器可读的语言，在跨平台、安装部署及运行方面更方便快捷。

Python 这些特点在带来简单便捷易于使用的优势同时，也会恰恰因为这些特点在别的方面（如性能）相比较于 C++ 存在一定程度的劣势。尽管如此，Python 在很多领域都得到了广泛的应用。

1.1 Python 的应用领域Python 在机器学习（Machine learning）方面得到了广泛的应用，为许多行业如保险、零售、银行、航空航天和商业服务带来的显著的改善与提升。 通过机器学习，重新组织发掘已有的知识结构，获取新的知识或技能，做出精准预测并不断改善自身，已成为许多特定领域内的最佳实践。

在数据分析方面，Python 是被大多数数据分析人员广泛使用的主要编程语言。在成本收益比方面有很大优势，被用来处理大量数据。 Python 还被用于数据管理、统计分析、数据可视化、数据挖掘、数据预测等各个方面。

Python 在后端 Web 开发中也得到了广泛的应用。比如，使用 Django 框架进行快捷的 Web 开发。当然不借助框架也可以使用 Python 来创建网站，虽然这样的使用场景比较少。

虽然在 Web 前端开发中不能直接使用 Python 代码，但是借助某些工具也可以将Python 代码转换为 JavaScript 并在浏览器上直接运行。

2. C++ 简介

C++ 是一种通用编程语言，通常被广泛应用于大型复杂系统的开发。在所有编程语言中，C++ 是可移植性最好的编程语言。使用 C++ 编写的代码可以很容易的从一个平台移植到另一个平台，甚至绝大多数代码不用修改就可以直接编译。

相比 C++，Python 遵循「写一次，就可以在任何地方运行」的原则，这意味着同样的代码可以在所有操作系统上运行。而使用 C++ 编写的代码需要在每个平台上重新编译才能运行。

C++ 与 Python 最大的不同，C++ 代码需要首先被编译为机器代码。Python 在解释时遵循不同的策略，而这种解释相比 C++ 这种编译后直接在硬件上运行的代码性能要差一些。

2.1 C++ 的应用领域

让我们来看一下 C++ 最为广泛使用的几个领域：如上所说，C++ 更接近硬件。因此 C++ 编程被广泛应用于大多数嵌入式系统开发之中。这些嵌入式系统包括智能手表、医疗机器以及物联网传感器等。

跟嵌入式开发类似，C++ 编程语言在服务器和微控制器等应用程序的开发中同样有广泛的应用。

C++ 还是 3D、多人游戏或其他类型游戏开发使用的主要语言。它足够强大，可以创建诸如 CounterStrike，Doom 和 Red Dead Redemption 之类的强大且精细的游戏。很多游戏工具本身如 Unity 也是使用 C++ 编写的，虽然在 Unity 里面用户使用的是另一种编程语言 C＃进行开发。

3. 少儿编程或初学者编程语言选择: Python vs C++

通过上面的介绍，相信你对学习少儿编程时如何选择编程语言这个问题有了一个大概的了解。下面我们通过一个例子，来简单比较一下 Python 与 C++ 的这种不同：C++ 的语言规则相比 Python 要复杂得多。这是一段 C++ 的代码（输入名字，输出一段文字信息）：

#include

#includeusing namespace std;

int main() {

string name;

cin >> name;

cout << "Good evening, " << name << endl;

return 0;

}

而实现同样的功能，Python 的代码则是这样：

name = input()

print("Good evening, " + name)

3.1 Python 与 C++ 的主要区别

下面会在编程语法及一般规范方面，对 C++ 与 Python 这两种编程语言进行详细比较：C++ 代码中大量使用大括号「{ }」和分号「;」来实现其语法规则。而 Python 则主动放弃了这样的编程规则，转而采取了一种更为友好的方式：使用缩进来完成类似的规范，通过不同的缩进级别来创建不同的代码结构。

Python 也并不使用很多编程语言里使用的分号「;」，而是简单的将代码行尾视为语句的结束。如果编程语句需要跨多行，只需使用反斜杠「\」即可。而在 C++ 里，必须使用分号来标识语句的结束。

布尔表达式在 Python 和 C++ 中是不同的。C++ 根据数值返回 false 或 true。例如，标记为 0 的所有内容均为 false，其他数值则为 true。 在 Python 里则有更多的使用场景，例如 none 和 false 常量为 false，就像空数组或集合一样。C++ 中的变量必须具有如 float 或 int 之类的类型，因为 C++ 是静态类型的，变量在初始化时强制要求指定变量类型。而 Python 则是动态类型化，这意味在 Python 里不需要指定变量的类型。Python 在这方面具有很大的灵活性，但也会因为这一特点很容易带来不恰当使用的问题。

单继承和多继承在 C++ 和 Python 中都是支持的。一个子类可以继承自单个父类，也可以继承自多个父类。

Python 与 C ++ 重要的区别之一是内存管理。Python 提供了被称为「垃圾收集器」的自动内存管理机制，不允许直接进行内存处理操作。但在 C++ 里则没有这样的机制，并且所有内存管理操作都需要自行处理。

Python 字典（dictionary）与 C++ 映射（map），除了使用不同术语方面的区别，在 C++中，映射是存储由键值索引的值的容器。虽然在 Python 中同样如此但是会更加灵活。因为在 Python 里，键与值可以是不同类型。

作为 C++ 程序员一个较好的方面就是，转而学习 Python 对他们来说会很容易。Python 遵循简单规范的原则，在短时间内掌握起来并不难。但如果 Python 程序员想学习 C++ 则是不同的，因为 C++ 更复杂，Python 程序员需要更多的思考与研究才能适应 C++。

4. C++ 与 Python 之间的整合

开发人员通常会将 C++ 编写的模块与 Python 编写的模块结合使用来彼此取长补短。此外，从 Python 代码中调用 C++ 也会扩展 Python 底层（low-level）实现的能力。

Python 虽然在性能方面通常会较 C++ 差一些，但在一般的情况下并不会很明显或作为问题出现。如果 Python 出现性能问题，也可以通过选择使用 C++ 语言编写相关加速模块来解决。在这种情况下，使用 C++ 编写的代码通常可以取得更好的性能。将 C++ 和 Python 结合使用，可以让开发项目做到易用性和运行速度兼顾。

要将 Python 模块嵌入到 C++ 之中，只需要创建一个 C++ 程序，编译并链接到 Python 程序即可。在这个过程中 Visual Studio 可能是必需的，其他可能会被用到的工具有 CPython、PyBind11 等。

5. C++ 与 Python 性能方面的比较

比较 Python 与 C++ 在性能方面的表现，我们可以知道通常使用哪种语言编写的程序执行速度更快，效率更高。如前所述，C++ 为编译性编程语言，Python 则为解释性编程语言。解释性的编程代码通常会比编译性代码慢。此外，由于 C++ 要求强制指定变量类型，虽然这会影响其易用性，但在程序运行时这一点却可以有效避免因为类型错误或不当使用带来的很多问题。

总体而言，在性能方面，与 Python 相比，C++ 无疑是胜出者。

6. Python 与 C++ 游戏开发方面的比较

使用 Python 可以更简单快速的创建游戏，这对初学者来说是一个很好的选择。因为这一特点，Python 很适合初学者作为游戏开发学习的入门语言，用来学习游戏开发的基本逻辑和原理。

但作为更高级别的游戏开发而言，选择 Python 语言进行游戏开发通常将不得不面临性能方面的问题。因为很多游戏特别是某些激烈的场景对性能要求很高，而 Python 在这方面并不占优势的特点会很明显。当然这也并不意味着 Python 不能用于游戏开发。就像前面提到的，在这种场景下，Python 仍然可以与其他语言如 C++ 结合使用，比如 Python 就经常在游戏中被用来实现其人工智能相关的功能。

回到我们的问题，在游戏开发方面相比 Python，C++ 在核心图形处理及重负荷游戏开发方面无疑具有明显的优势。

7. 结论

通过上面的 C++ 与 Python 的比较，我们可以得出这样一个结论：就代码易于编写及易于阅读方面，Python 对于初学者来说更为友好，并且是在这方面表现最好的语言之一。另外，Python是 Web 后端开发的一个不错的选择，而 C++ 在任何类型的 Web 开发里都不是很流行。

Python 还是用于机器学习及数据分析领域领先的编程语言。虽然 C++ 也可以被用于机器学习相关开发，但通常来说这并不是一个很好的选择。就易用性而言，Python 在人工智能和机器学习方面更易于使用，并且具有强大的相关功能支持。

在游戏开发方面，C++ 无疑具有很大优势。虽然 Python 相比 C++ 更适合初学者快速创建游戏，并进行游戏开发相关理论及方法的学习。但对于更复杂更专业的游戏开发而言，C++ 是毫无争议的领导者。

在性能方面，C++ 优于 Python 很多。毕竟 Python 是一种解释性编程语言，在这方面难以达到与诸如 C++ 之类的编译性编程语言达到相同的高度。虽然在多数应用场景中 Python 的这一特点并不会成为问题，但在一些特殊的对性能要求苛刻的场景下这的确会成为 Python 应用的一个瓶颈。

好的一方面是，通过结合使用 C++ 和 Python 两种编程语言，可以做到易用性与性能兼得。因此在 Python 项目中某些对性能有严格要求的部分可以使用 C++ 编程来替代。