什么是Python

拼搏现实的明天。 2022-03-19 03:43 367阅读 0赞

### 一、定义 ###

Python，是一种广泛使用的高级编程语言，属于通用型编程语言，由吉多·范罗苏姆创造，第一版发布于1991年。可以视之为一种改良（加入一些其他编程语言的优点，如面向对象）的LISP。作为一种解释型语言，Python的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法（尤其是使用空格缩进划分代码块，而非使用大括号或者关键词）。相比于C++或Java，Python让开发者能够用更少的代码表达想法。不管是小型还是大型程序，该语言都试图让程序的结构清晰明了。

与Scheme、Ruby、Perl、Tcl等动态类型编程语言一样，Python拥有动态类型系统和垃圾回收功能，能够自动管理内存使用，并且支持多种编程范式，包括面向对象、命令式、函数式和过程式编程。其本身拥有一个巨大而广泛的标准库。

Python 解释器本身几乎可以在所有的操作系统中运行。Python的正式解释器CPython是用C语言编写的、是一个由社群驱动的自由软件，当前由Python软件基金会管理。

### 二、历史 ###

Python的创始人为吉多·范罗苏姆。1989年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆为了在阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC语言的一种继承。之所以选中Python作为程序的名字，是因为他是BBC电视剧——蒙提·派森的飞行马戏团的爱好者。ABC是由吉多参加设计的一种教学语言。就吉多本人看来，ABC这种语言非常优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。但是ABC语言并没有成功，究其原因，吉多认为是非开放造成的。吉多决心在Python中避免这一错误，并获取了非常好的效果，完美结合了C和其他一些语言。

就这样，Python在吉多手中诞生了。实际上，第一个实现是在Mac机上。可以说，Python是从ABC发展起来，主要受到了Modula-3（另一种相当优美且强大的语言，为小型团体所设计的）的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。

当前吉多仍然是Python的主要开发者，决定整个Python语言的发展方向。Python社群经常称呼他是终身仁慈独裁者（BDFL）。

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。同时，整个开发过程更加透明，社群对开发进度的影响逐渐扩大。

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。

### 三、特性与设计哲学 ###

Python是完全面向对象的语言。函数、模块、数字、字符串都是对象。并且完全支持继承、重载、派生、多重继承，有益于增强源代码的复用性。Python支持重载运算符，因此Python也支持泛型设计。相对于Lisp这种传统的函数式编程语言，Python对函数式设计只提供了有限的支持。有两个标准库（functools, itertools）提供了与Haskell和Standard ML中类似的函数式程序设计工具。

虽然Python可能被粗略地分类为“脚本语言”，但实际上一些大规模软件开发计划例如Zope、Mnet及BitTorrent，Google也广泛地使用它。Python的支持者较喜欢称它为一种高端动态编程语言，原因是“脚本语言”泛指仅作简单程序设计任务的语言，如shell script、VBScript等只能处理简单任务的编程语言，并不能与Python相提并论。

Python本身被设计为可扩展的。并非所有的特性和功能都集成到语言核心。Python提供了丰富的API和工具，以便程序员能够轻松地使用C、C++、Cython来编写扩展模块。Python编译器本身也可以被集成到其它需要脚本语言的程序内。因此，有很多人把Python作为一种“胶水语言”使用。使用Python将其他语言编写的程序进行集成和封装。在Google内部的很多项目，例如Google应用服务引擎使用C++编写性能要求极高的部分，然后用Python或Java/Go调用相应的模块。《Python技术手册》的作者马特利（Alex Martelli）说：“这很难讲，不过，2004年，Python已在Google内部使用，Google召募许多Python高手，但在这之前就已决定使用Python。他们的目的是尽量使用Python，在不得已时改用C++；在操控硬件的场合使用C++，在快速开发时候使用Python。”

Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。Python开发者的哲学是“用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事”，也因此它和拥有明显个人风格的其他语言很不一样。在设计Python语言时，如果面临多种选择，Python开发者一般会拒绝花俏的语法，而选择明确没有或者很少有歧义的语法。这些准则被称为“Python格言”。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表。

>>> import this

The Zen of Python
    by Tim Peters
    
    Beautiful is better than ugly.
    Explicit is better than implicit.
    Simple is better than complex.
    Complex is better than complicated.
    Flat is better than nested.
    Sparse is better than dense.
    Readability counts.
    Special cases aren't special enough to break the rules.
    Although practicality beats purity.
    Errors should never pass silently.
    Unless explicitly silenced.
    In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.
    There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
    Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.
    Now is better than never.
    Although never is often better than *right* now.
    If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.
    If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.
    Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!
    --From: Python.org

**翻译和解释**

优美胜于丑陋（Python 以编写优美的代码为目标）
    明了胜于晦涩（优美的代码应当是明了的，命名规范，风格相似）
    简洁胜于复杂（优美的代码应当是简洁的，不要有复杂的内部实现）
    复杂胜于凌乱（如果复杂不可避免，那代码间也不能有难懂的关系，要保持接口简洁）
    扁平胜于嵌套（优美的代码应当是扁平的，不能有太多的嵌套）
    间隔胜于紧凑（优美的代码有适当的间隔，不要奢望一行代码解决问题）
    可读性很重要（优美的代码是可读的）
    即便假借特例的实用性之名，也不可违背这些规则（这些规则至高无上）
    不要包容所有错误，除非你确定需要这样做（精准地捕获异常，不写 except:pass 风格的代码）
    当存在多种可能，不要尝试去猜测
    而是尽量找一种，最好是唯一一种明显的解决方案（如果不确定，就用穷举法）
    虽然这并不容易，因为你不是 Python 之父（这里的 Dutch 是指 Guido ）
    做也许好过不做，但不假思索就动手还不如不做（动手之前要细思量）
    如果你无法向人描述你的方案，那肯定不是一个好方案；反之亦然（方案测评标准）
    命名空间是一种绝妙的理念，我们应当多加利用（倡导与号召）

Python开发人员尽量避开不成熟或者不重要的优化。一些针对非重要部位的加快运行速度的补丁通常不会被合并到Python内。再加上因为Python属于动态类型语言，动态类型语言是在运行期间检查数据的类型，不得不保持描述变量值的实际类型标记，程序在每次操作变量时，需要执行数据依赖分支，而静态类型语言相对于动态类型语言，在声明变量时已经指定了数据类型和表示方法，根据这一原理导致Python相对于C、Visual Basic等静态类型语言来说运行速度较慢。不过，根据二八定律，大多数程序对速度要求不高。在某些对运行速度要求很高的情况，Python设计师倾向于使用JIT技术，或者用使用C/C++语言改写这部分程序。当前可用的JIT技术是PyPy。