Python起源

1、發展歷史

• 起源

Python的作者，Guido von Rossum，荷蘭人。1982年，Guido從阿姆斯特丹大學獲得了數學和計算機碩士學位。然而，儘管他算得上是一位數學家，但他更加享受計算機帶來的樂趣。用他的話說，儘管擁有數學和計算機雙料資質，他總趨向於做計算機相關的工作，並熱衷於做任何和編程相關的活兒。

在那個時候，Guido接觸並使用過諸如Pascal、C、Fortran等語言。這些語言的基本設計原則是讓機器能更快運行。在80年代，雖然IBM和蘋果已經掀起了個人電腦浪潮，但這些個人電腦的配置很低。比如早期的Macintosh，只有8MHz的CPU主頻和128KB的RAM，一個大的數組就能佔滿內存。所有的編譯器的核心是做優化，以便讓程序能夠運行。爲了增進效率，語言也迫使程序員像計算機一樣思考，以便能寫出更符合機器口味的程序。在那個時代，程序員恨不得用手榨取計算機每一寸的能力。有人甚至認爲C語言的指針是在浪費內存。至於動態類型，內存自動管理，面向對象…… 別想了，那會讓你的電腦陷入癱瘓。

這種編程方式讓Guido感到苦惱。Guido知道如何用C語言寫出一個功能，但整個編寫過程需要耗費大量的時間，即使他已經準確的知道了如何實現。他的另一個選擇是shell。Bourne Shell作爲UNIX系統的解釋器已經長期存在。UNIX的管理員們常常用shell去寫一些簡單的腳本，以進行一些系統維護的工作，比如定期備份、文件系統管理等等。shell可以像膠水一樣，將UNIX下的許多功能連接在一起。許多C語言下上百行的程序，在shell下只用幾行就可以完成。然而，shell的本質是調用命令。它並不是一個真正的語言。比如說，shell沒有數值型的數據類型，加法運算都很複雜。總之，shell不能全面的調動計算機的功能。

Guido希望有一種語言，這種語言能夠像C語言那樣，能夠全面調用計算機的功能接口，又可以像shell那樣，可以輕鬆的編程。ABC語言讓Guido看到希望。ABC是由荷蘭的數學和計算機研究所開發的。Guido在該研究所工作，並參與到ABC語言的開發。ABC語言以教學爲目的。與當時的大部分語言不同，ABC語言的目標是“讓用戶感覺更好”。ABC語言希望讓語言變得容易閱讀，容易使用，容易記憶，容易學習，並以此來激發人們學習編程的興趣。比如下面是一段來自Wikipedia的ABC程序，這個程序用於統計文本中出現的詞的總數：

• 
     HOW TO RETURN words document:
        PUT {} IN collection
        FOR line IN document:
           FOR word IN split line:
              IF word not.in collection:
                 INSERT word IN collection
        RETURN collection
  

  HOW TO用於定義一個函數。一個Python程序員應該很容易理解這段程序。ABC語言使用冒號和縮進來表示程序塊。行 尾沒有分號。for和if結構中也沒有括號() 。賦值採用的是PUT，而不是更常見的等號。這些改動讓ABC程序讀起來像一段文字。 儘管已經具備了良好的可讀性和易用性，ABC語言最終沒有流行起來。在當時，ABC語言編譯器需要比較高配置的電腦才能運行。而這些電腦的使用者通常精通計算機，他們更多考慮程序的效率，而非它的學習難度。除了硬件上的困難外，ABC語言的設計也存在一些致命的問題： 可拓展性差。ABC語言不是模塊化語言。如果想在ABC語言中增加功能，比如對圖形化的支持，就必須改動很多地方。 不能直接進行IO。ABC語言不能直接操作文件系統。儘管你可以通過諸如文本流的方式導入數據，但ABC無法直接讀寫文 件。輸入輸出的困難對於計算機語言來說是致命的。你能想像一個打不開車門的跑車麼？ 過度革新。ABC用自然語言的方式來表達程序的意義，比如上面程序中的HOW TO 。然而對於程序員來說，他們更習慣 用function或者define來定義一個函數。同樣，程序員更習慣用等號來分配變量。儘管ABC語言很特別，但學習難度 也很大。 傳播困難。ABC編譯器很大，必須被保存在磁帶上。當時Guido在訪問的時候，就必須有一個大磁帶來給別人安裝ABC編 譯器。 這樣，ABC語言就很難快速傳播。 1989年，爲了打發聖誕節假期，Guido開始寫Python語言的編譯器。Python這個名字，來自Guido所摯愛的電視劇Monty Python's Flying Circus。他希望這個新的叫做Python的語言，能符合他的理想：創造一種C和shell之間，功能全面，易學易用，可拓展的語言。Guido作爲一個語言設計愛好者，已經有過設計語言的嘗試。這一次，也不過是一次純粹的hacking行爲。

• 一門語言的誕生

1991年，第一個Python編譯器誕生。它是用C語言實現的，並能夠調用C語言的庫文件。從一出生，Python已經具有了 ：類，函數，異常處理，包含表和詞典在內的核心數據類型，以及模塊爲基礎的拓展系統。 Python語法很多來自C，但又受到ABC語言的強烈影響。來自ABC語言的一些規定直到今天還富有爭議，比如強制縮進。 但這些語法規定讓Python容易讀。另一方面，Python聰明的選擇服從一些慣例，特別是C語言的慣例，比如迴歸等號賦值。Guido認爲，如果“常識”上確立的東西，沒有必要過度糾結。 Python從一開始就特別在意可拓展性。Python可以在多個層次上拓展。從高層上，你可以直接引入. py文件。在底層，你可以引用C語言的庫。Python程序員可以快速的使用Python寫. py文件作爲拓展模塊。但當性能是考慮的重要因素時，Python程序員可以深入底層，寫C程序，編譯爲.so文件引入到Python中使用。Python就好像是使用鋼構建房一樣，先規定好大的框架。而程序員可以在此框架下相當自由的拓展或更 改。 最初的Python完全由Guido本人開發。Python得到Guido同事的歡迎。他們迅速的反饋使用意見，並參與到Python的改進。Guido和一些同事構成Python的核心團隊。他們將自己大部分的業餘時間用於hack Python。隨後，Python拓 展到研究所之外。Python將許多機器層面上的細節隱藏，交給編譯器處理，並凸顯出邏輯層面的編程思考。Python程 序員可以花更多的時間用於思考程序的邏輯，而不是具體的實現細節。這一特徵吸引了廣大的程序員。Python開始流行。

 

• 啓示錄

 

Python崇尚優美、清晰、簡單，是一個優秀並廣泛使用的語言。Python在TIOBE排行榜中排行第八，它是Google的第三大開發語言，Dropbox的基礎語言，豆瓣的服務器語言。Python的發展史可以作爲一個代表，帶給我許多啓示。 在Python的開發過程中，社區起到了重要的作用。Guido自認爲自己不是全能型的程序員，所以他只負責制訂框架。如果問題太複雜，他會選擇繞過去，也就是cut the corner。這些問題最終由社區中的其他人解決。社區中的人才是異常豐富的，就連創建網站，籌集基金這樣與開發稍遠的事情，也有人樂意於處理。如今的項目開發越來越複雜，越來越龐大，合作以及開放的心態成爲項目最終成功的關鍵。 Python從其他語言中學到了很多，無論是已經進入歷史的ABC，還是依然在使用的C和Perl，以及許多沒有列出的其他 語言。可以說，Python的成功代表了它所有借鑑的語言的成功。同樣，Ruby借鑑了Python，它的成功也代表了Python某些方面的成功。每個語言都是混合體，都有它優秀的地方，但也有各種各樣的缺陷。同時，一個語言“好與不好”的評 判，往往受制於平臺、硬件、時代等等外部原因。程序員經歷過許多語言之爭。其實，以開放的心態來接受各個語言，說不定哪一天，程序員也可以如Guido那樣，混合出自己的語言。

• 關鍵點常識

 

• Python的發音與拼寫
• Python的意思是蟒蛇，源於作者喜歡的一部電視劇 (C呢？)
• Python的作者是Guido van Rossum（龜叔）
• Python是龜叔在1989年聖誕節期間，爲了打發無聊的聖誕節而用C編寫的一個編程語言
• Python正式誕生於1991年
• Python的解釋器如今有多個語言實現，我們常用的是CPython（官方版本的C語言實現），其他還有Jython（可以運行在Java平臺）、IronPython（可以運行在.NET和Mono平臺）、PyPy（Python實現的，支持JIT即時編譯）
• Python目前有兩個版本，Python2和Python3，最新版分別爲2.7.12和3.5.2，現階段大部分公司用的是Python2
• Life is shot, you need Python. 人生苦短，我用Python。

2、python優缺點

• 優點

• 簡單————Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣，儘管這個英語的要求非常嚴格！Python的這種僞代碼本質是它最大的優點之一。它使你能夠專注於解決問題而不是去搞明白語言本身。

• 易學————就如同你即將看到的一樣，Python極其容易上手。前面已經提到了，Python有極其簡單的語法。

• 免費、開源————Python是FLOSS（自由/開放源碼軟件）之一。簡單地說，你可以自由地發佈這個軟件的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用於新的自由軟件中。FLOSS是基於一個團體分享知識的概念。這是爲什麼Python如此優秀的原因之一——它是由一羣希望看到一個更加優秀的Python的人創造並經常改進着的。

• 高層語言————當你用Python語言編寫程序的時候，你無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節。

• 可移植性————由於它的開源本質，Python已經被移植在許多平臺上（經過改動使它能夠工作在不同平臺上）。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程序無需修改就可以在下述任何平臺上面運行。這些平臺包括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甚至還有PocketPC、Symbian以及Google基於linux開發的Android平臺！

• 解釋性————這一點需要一些解釋。一個用編譯性語言比如C或C++寫的程序可以從源文件（即C或C++語言）轉換到一個你的計算機使用的語言（二進制代碼，即0和1）。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。當你運行你的程序的時候，連接/轉載器軟件把你的程序從硬盤複製到內存中並且運行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼。你可以直接從源代碼運行程序。在計算機內部，Python解釋器把源代碼轉換成稱爲字節碼的中間形式，然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並運行。事實上，由於你不再需要擔心如何編譯程序，如何確保連接轉載正確的庫等等，所有這一切使得使用Python更加簡單。由於你只需要把你的Python程序拷貝到另外一臺計算機上，它就可以工作了，這也使得你的Python程序更加易於移植。

• 面向對象————Python既支持面向過程的編程也支持面向對象的編程。在“面向過程”的語言中，程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數構建起來的。在“面向對象”的語言中，程序是由數據和功能組合而成的對象構建起來的。與其他主要的語言如C++和Java相比，Python以一種非常強大又簡單的方式實現面向對象編程。

• 可擴展性————如果你需要你的一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開，你可以把你的部分程序用C或C++編寫，然後在你的Python程序中使用它們。

• 豐富的庫————Python標準庫確實很龐大。它可以幫助你處理各種工作，包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、數據庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI（圖形用戶界面）、Tk和其他與系統有關的操作。記住，只要安裝了Python，所有這些功能都是可用的。這被稱作Python的“功能齊全”理念。除了標準庫以外，還有許多其他高質量的庫，如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。

• 規範的代碼————Python採用強制縮進的方式使得代碼具有極佳的可讀性。

•  缺點

1. 運行速度，有速度要求的話，用C++改寫關鍵部分吧。
2. 國內市場較小（國內以python來做主要開發的，目前只有一些web2.0公司）。但時間推移，目前很多國內軟件公司，尤其是遊戲公司，也開始規模使用他。
3. 中文資料匱乏（好的python中文資料屈指可數）。託社區的福，有幾本優秀的教材已經被翻譯了，但入門級教材多，高級內容還是隻能看英語版。
4. 構架選擇太多（沒有像C#這樣的官方.net構架，也沒有像ruby由於歷史較短，構架開發的相對集中。Ruby on Rails 構架開發中小型web程序天下無敵）。不過這也從另一個側面說明，python比較優秀，吸引的人才多，項目也多。

 3、應用場景

• Web應用開發

  Python經常被用於Web開發。比如，通過mod_wsgi模塊，Apache可以運行用Python編寫的Web程序。Python定義了WSGI標準應用接口來協調Http服務器與基於Python的Web程序之間的通信。一些Web框架，如Django,TurboGears,web2py,Zope等，可以讓程序員輕鬆地開發和管理複雜的Web程序。

• 操作系統管理、服務器運維的自動化腳本

  在很多操作系統裏，Python是標準的系統組件。 大多數Linux發行版以及NetBSD、OpenBSD和Mac OS X都集成了Python，可以在終端下直接運行Python。有一些Linux發行版的安裝器使用Python語言編寫，比如Ubuntu的Ubiquity安裝器,Red Hat Linux和Fedora的Anaconda安裝器。Gentoo Linux使用Python來編寫它的Portage包管理系統。Python標準庫包含了多個調用操作系統功能的庫。通過pywin32這個第三方軟件 包，Python能夠訪問Windows的COM服務及其它Windows API。使用IronPython，Python程序能夠直接調用.Net Framework。一般說來，Python編寫的系統管理腳本在可讀性、性能、代碼重用度、擴展性幾方面都優於普通的shell腳本。

• 科學計算

  NumPy,SciPy,Matplotlib可以讓Python程序員編寫科學計算程序。

• 桌面軟件

  PyQt、PySide、wxPython、PyGTK是Python快速開發桌面應用程序的利器。

• 服務器軟件（網絡軟件）

  Python對於各種網絡協議的支持很完善，因此經常被用於編寫服務器軟件、網絡爬蟲。第三方庫Twisted支持異步網絡編程和多數標準的網絡協議(包含客戶端和服務器)，並且提供了多種工具，被廣泛用於編寫高性能的服務器軟件。

• 遊戲

  很多遊戲使用C++編寫圖形顯示等高性能模塊，而使用Python或者Lua編寫遊戲的邏輯、服務器。相較於Python，Lua的功能更簡單、體積更小；而Python則支持更多的特性和數據類型。

• 構思實現，產品早期原型和迭代

  YouTube、Google、Yahoo!、NASA都在內部大量地使用Python。