python學習筆記（python發展介紹）

標籤：python 學習筆記

一、python介紹

python的創始人為吉多·范羅蘇姆（Guido van Rossum）

目前python主要應用領域：

·雲端運算

·WEB開發

·科學運算、人工智慧

·系統營運

·金融：量化交易，金融分析等，作為動態語言的python，語言結構清晰簡單，庫豐富，成熟穩定，科學計算和統計分析都很牛

·圖形GUI

python是一門什麼樣的語言？

程式設計語言主要從以下幾個角度進行分類，編譯型和解釋型、靜態語言和動態語言、強型別定義語言和弱類型定義語言。

編譯型和解釋型

1. 編譯型，如：c,c++,其實它和組合語言是一樣的：也是有一個負責範怡的程式來對我們的原始碼進行轉換，生產相對應的可執行代碼。這個過程說得專業一點，就成為編譯（Compile），而負責編譯的程式自然就成為編譯器（Compiler）。如果我們寫的程式碼都包含在一個源檔案中，那麼通常編譯之後就會直接產生一個可執行檔，我們就可以直接運行了。對於較複雜的項目，為了方便管理，我們通常把代碼分散在各個源檔案中，作為不同的模組來組織。這時編譯各個檔案時就會產生目標檔案（Object file）而不是前面說的可執行檔。一般一個源檔案的編譯都會對應一個目標檔案。這些目標檔案裡的內容基本上已經是可執行代碼了，但由於只是整個項目的一部分，所以我們還不能直接運行。待所有的源檔案的編譯都大功告成，我們就可以最後把這些半成品的目標檔案“打包”成一個可執行檔了，這個工作由另一個程式負責完成，由於此過程好像是把包含可執行代碼的目標檔案串連裝配起來，所以又稱為連結（Link），而負責連結的程式就叫連結程式（Linker）。連結程式除了連結目標檔案外，可能還有各種資源，像表徵圖檔案、音效檔等，還要負責去除目標檔案之間的冗餘重複代碼，等等……連結完成之後，一般就可以得到我們想要的可執行檔了。

2. 解釋型，從字面上看，編譯和解釋都有翻譯的意思，它們的區別則在於翻譯的時機安排不大一樣。打個比方：閱讀一本不懂的外語書，可以找一個翻譯，給他足夠時間從頭到尾把整本書翻譯好，然後把母語版書給你閱讀；或者，讓翻譯一句一句給你翻譯，如果想往回看某個章傑，他也得重新給你翻譯。

   兩種方式，前者就相當於編譯型：一次把所有 代碼轉換成機器語言，然後寫成可執行檔；而後者就相當於解釋型：在程式啟動並執行前一刻，還只有來源程式而沒有可執行程式；而程式每執行到來源程式的某一條指令，則會有一個稱之為解釋程式的外殼程式將原始碼轉換成二進位代碼以供執行，總言之，就是不斷地解釋、執行、解釋、執行……所以，解釋型程式是離不開解釋程式的。像早期的BASIC就是一門經典的解釋型語言，要執行BASIC程式，就得進入BASIC環境，然後才能載入程式源檔案、運行。

   解釋型語言註定比編譯型語言慢，某些情況下甚至會慢幾百倍。

   編譯型與解釋型，兩者各有利弊。前者執行速度快，同等條件下對系統要求低，因此像開發作業系統、大型應用程式、資料庫系統等時採用。像C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi)、VB等基本都可視為編譯語言，而一些網頁指令碼、伺服器指令碼及輔助開發介面這樣的對速度要求不高、對不同系統平台間的相容性有一定要求的程式則通常使用解釋型語言，如JAVA、JavaScript、VBScript、Perl、Python等。

   編譯型和解釋型各有優缺點又相互對立，所以一批新興的語言都有把兩者折衷起來的趨勢，例如JAVA語言雖然比較接近解釋型語言的特徵，但在執行之前已經預先進行一次先行編譯，產生的程式碼是介於機器碼和JAVA原始碼之間的中介代碼，啟動並執行時候則由JVM（Java的虛擬機器平台，可視為解譯器）解釋執行。它既保留了原始碼的高抽象、可移植的特點，又已經完成了對原始碼的大部分先行編譯工作，所以執行起來比“純解釋型”程式要快許多。而像VB6（或以前版本）、C#這樣的語言，雖然表面上看產生的是.exe可執行程式檔案，但VB6編譯之後實際產生的也是一種中介碼，只不過編譯器在前面安插了一段自動調用某個外部解譯器的代碼（該解釋程式獨立於使用者編寫的程式，存放於系統的某個DLL檔案中，所有以VB6編譯產生的可執行程式都要用到它），以解釋執行實際的程式體。 C#（以及其他.net的語言編譯器）則是產生.net目標代碼，實際執行時則由.net解釋系統（就像JVM一樣，也是一個虛擬機器平台）進行執行。當然.net目標代碼已經相當“低級”，比較接近機器語言了，所以仍將其視為編譯語言，而且其可移植程度也沒有JAVA號稱的這麼強大，JAVA號稱“一次編譯，到處執行”，而.net則是“一次編碼，到處編譯”。總之隨著設計技術與硬體的不斷髮展，編譯型與解釋型兩種方式的界限正在不斷變得模糊。

動態語言和靜態語言

通常我們所說的動態語言、靜態語言是指動態類型語言和靜態類型語言。

1. 動態類型語言：是指在運行期間才去做資料類型檢查的語言，也就是說，在用動態類型的語言編程時，永遠也不用給任何變數指定資料類型，該語言會在你第一次賦值給變數時，在內部將資料類型記錄下來。python和ruby就是一種典型的動態類型語言，其他的各種指令碼語言如VBScript也多少屬於動態類型語言。

2. 靜態類型語言：與動態類型語言剛好相反，他的資料類型是在編譯期間檢查的，也就是說在寫程式時要聲明所有變數的資料類型，C/C++是靜態類型語言的典型代表，其他的靜態類型語言還有C#、JAVA等。

強型別定義語言和弱類型定義語言

1. 強型別定義語言：強制資料類型定義的語言。一旦一個變數被指定了某個資料類型，如果不經過強制轉換，那麼它就永遠是這個資料類型了。強型別語言是型別安全的語言。

2. 弱類型定義語言：資料類型可以被忽略的語言。它與強型別定義語言相反，一個變數可以賦不同資料類型的值。

   強型別定義語言在速度上可能略遜色於弱類型定義語言，但是強型別定義語言帶來的嚴謹效能有效地避免許多錯誤。另外，“這門語言是不是動態語言”與“這門語言是否型別安全”之間是完全沒有聯絡的！

   例如：python是動態語言，是強型別定義語言（型別安全的語言）；VBScript是動態語言，是弱類型定義語言（類型不安全的語言）；JAVA是靜態語言，是強型別定義語言（型別安全的語言）。shell指令碼也是弱類型

python是一門動態解釋型的強型別定義語言

python的優缺點

優點：

1. python的定位是“優雅”“明確”“簡單”，所以python程式看上去總是簡單易懂

2. 開發效率非常高，python有非常強大的第三方庫

3. 進階語言

4. 可移植性——如果你小心地避免使用依賴於系統的特性，那麼你的所有python程式無需修改就幾乎可以在市場上所有的系統平台上運行

5. 可擴充性——如果你需要你的一段關鍵代碼啟動並執行更快或者希望某些演算法不公開，你可以把你的部分程式用C或者C++寫，然後在你的python程式中使用它們

6. 可嵌入性

缺點：

1. 速度慢，大多情況下使用者是無法直接感知到的，比如C運行一個程式花了0.01秒，python是0.1秒，這樣C語言直接比python快了10倍，算是非常誇張了，但是無法直接通過肉眼感知到，因為一個正常人所能感知的時間最小單位是0.15-0.4s左右。其實大多情況下python一句完全可以滿足對程式速度的要求

2. 代碼不能加密，因為python是解釋型語言，它的源碼都是以明文形式存放的

3. 線程不能利用多CPU問題，這是python被人詬病最多的一個缺點，GIL即全域解譯器鎖（Global Interpreter Lock），是電腦程式設計語言解譯器用於同步線程的工具，使得任何時刻僅有一個線程在執行，python的線程是作業系統的原生線程。在linux上為pthread，在windows上為wthread，完全由作業系統調度線程的執行。一個python解譯器進程內有一條主線程，以及多條使用者程式的執行線程。即使在多核CPU平台上，由於GIL的存在，所以禁止多線程的並存執行。
   

python解譯器

當我們編寫python代碼時，我們得到的是一個包含python代碼的以.py為副檔名的文字檔。要允許代碼，就需要python解譯器去執行.py檔案。

1. CPython：最廣泛使用的解譯器。教程中的所有代碼都在CPython下執行。

2. IPython：基於CPython上的一個互動式解譯器

3. PyPy：它的目標是執行速度。採用JIT技術，對python代碼進行動態編譯（注意不是解釋），所以可以顯著提高python代碼的執行速度。

4. Jython：是運行在JAVA平台上的python解譯器

5. IronPython：和Jython類似，是運行在微軟.net平台上

二、python發展史

·1989年，Guido開始寫python語言的編譯器

·1991年，第一個python編譯器誕生。

·python 2.0 - October 16,2000

·python 2.6 - October 1,2008 過渡版本

·python 2.7 - July 3,2010 過渡版本

·python 3.0 - December 3,2008

In November 2014，宣布，python 2.7版本會支援到2020年，不會有2.8版本。

三、python 2 or 3？

python 2.x是過去式，python 3.x是現在和未來的語言

所有的標準庫的更新只會在3.x版本中

Unicode的支援

程式員能感知的變化：

還有誰不支援python3？

twisted

python安裝：略。

本文出自 “踩出腳印” 部落格，請務必保留此出處http://zoucuo.blog.51cto.com/962798/1884089

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