Python
Python 是一种高级、解释型、通用且非常流行的编程语言。它由吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)创造,以其清晰的语法和代码可读性而闻名,极大地降低了初学者的入门门槛,同时其强大的功能也使其成为专业开发者的首选工具之一。
发展简史
- 1989年圣诞节期间:吉多·范罗苏姆在荷兰为了打发时间,开始着手开发一个新的脚本解释程序,作为 ABC 语言(一种教学语言)的继承者。他希望新语言能够弥补 ABC 的不足,同时保持其易用性。
- 1991年:第一个公开发行版 Python 0.9.0 发布。名字来源于他喜爱的英国喜剧团体 Monty Python,而非蟒蛇。
- 2000年:Python 2.0 发布,引入了垃圾回收机制和列表推导等非常重要的特性。
- 2008年:Python 3.0(也称为 Python 3000 或 Py3k)发布。这是一个不向后兼容的版本,旨在修复语言早期设计中的一些根本性缺陷和重复功能。
- 2020年:Python 2.7 正式停止官方支持,标志着 Python 2 时代的终结。所有现代开发和库都强烈建议使用 Python 3。
主要特点
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易于学习与阅读
- Python 具有极简的、类似英语的语法,强制使用缩进(空格或制表符)来定义代码块,这使得代码结构非常清晰、一致,可读性极高。这是其最吸引人的特点之一。
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解释型与动态类型
- 解释型:Python 代码在运行时由解释器逐行执行,无需像 C++ 或 Java 那样先编译成机器码。这使得开发调试周期非常快速。
- 动态类型:在声明变量时无需指定其数据类型(如
a = 10
,a = "hello"
是合法的)。解释器会在运行时自动确定类型,非常灵活。
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高级语言
- 它封装了底层计算机硬件的复杂细节(如内存管理),开发者可以更专注于解决问题的逻辑,而非底层实现。
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免费和开源
- Python 遵循开源协议,可以自由使用、分发和修改,即使是用于商业目的。
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强大的标准库和丰富的第三方库(“功能齐全的电池”)
- Python 自带一个非常庞大且功能丰富的标准库(
os
,sys
,math
,datetime
,json
等),覆盖了文件处理、系统操作、网络通信、数据库接口等众多领域。 - PyPI(Python Package Index) 是 Python 的第三方软件库仓库,拥有超过数十万个包,涵盖了Web开发、数据科学、人工智能、机器学习、自动化脚本、网络爬虫、游戏开发等几乎所有领域。这是 Python 生态系统的核心力量。
- Python 自带一个非常庞大且功能丰富的标准库(
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面向对象
- Python 完全支持面向对象编程(OOP),允许使用类和对象来构建代码,同时也支持过程式和函数式编程范式。
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可移植性与可扩展性
- 可移植性:Python 可以运行在几乎所有主流操作系统上(Windows, Linux, macOS),只需稍作修改甚至无需修改。
- 可扩展性:关键性能代码可以用 C/C++ 编写,并编译为 Python 的扩展模块,从而兼顾开发效率和执行速度。
主要应用领域
- Web开发:使用 Django, Flask, FastAPI 等框架构建强大的后端服务和网站。
- 数据科学与数据分析:借助 NumPy, Pandas, Matplotlib, SciPy 等库成为该领域的绝对主流语言。
- 人工智能与机器学习:TensorFlow, PyTorch, scikit-learn 等顶级框架都首选 Python 作为接口语言。
- 自动化运维/脚本编写:因其强大的系统操作能力,是编写自动化脚本、管理服务器和网络设备的理想选择。
- 网络爬虫:使用 Requests, Beautiful Soup, Scrapy 等库可以高效地从互联网上抓取和信息提取。
- 科学与数值计算:在学术研究和工程计算中广泛应用。
- 桌面应用开发:使用 PyQt, Tkinter, wxPython 等库可以开发图形界面程序。
- 云计算与DevOps:在自动化部署、基础设施即代码(如 Ansible)等领域广泛应用。
- 教育领域:由于其语法简单,是全球许多大学计算机科学入门课程的首选语言。
官方与重要资源网站
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官方网站:
- https://www.python.org - 下载 Python、阅读官方新闻、文档和社区信息的首要门户。
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核心文档:
- 官方文档(Docs) - 最权威、最全面的学习资源,包含教程、库参考、语言参考等。是每个 Python 开发者的必备手册。
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第三方包仓库:
- PyPI (Python Package Index) - 查找和安装所有第三方包的官方仓库。通常使用
pip install <package_name>
命令从这里下载安装包。
- PyPI (Python Package Index) - 查找和安装所有第三方包的官方仓库。通常使用
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社区与问答:
- Stack Overflow - 几乎所有你遇到的编程问题都能在这里找到答案。
- Python 官方社区 - 包含邮件列表、IRC 频道等。
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学习资源:
- Real Python:提供高质量的教程和文章。
- Awesome Python:一个在 GitHub 上的项目,整理了几乎所有领域的优秀 Python 库和资源。