随着人工智能和 ChatGPT 的发展,Python 的重要性逐渐凸显,接下来就带大家全方位地了解 Python 这门编程语言。
吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)是一名荷兰的程序员,曾设计并实现了用于教学的 ABC 语言。他的这段工作经历和 ABC 语言的部分设计思想对 Python 有重要的影响。
20 世纪 90 年代,他创建了 Python,作为 ABC 语言的替代品。
1991 年,Python 的第一个正式版本被发布,这个版本被称为 Python 1.0。它的大部分语法和功能来自 ABC 语言,但也增加了许多新的特性,如模块、异常处理、动态类型和垃圾回收。
图 1 Python的图标
Python 提供了高效的数据结构,支持面向对象编程。随着版本的不断更新和新功能的添加,Python 逐渐被用于独立的、大型项目的开发。Python 解释器易于扩展,可使用 C语言或 C++ 语言扩展新的功能和数据类型。Python 提供了丰富的标准库和适用于各个主要系统平台的源代码或机器码。相比于其他语言,Python 比较适合新手学习。
Python 的所有版本都是开源的。大多数 Python 版本也使用了 GPL 协议。下表展示了Python的版本信息。
表:Python的版本信息
版本
发布年份
所有者
是否使用GPL协议
1.0至1.2
1991-1995年
CWI
是
1.3至1.5.2
1995-1999年
CNRI
是
1.6
2000年
CNRI
否
2.0
2000年
BeOpen.com
否
1.6.1
2001年
CNRI
否
2.1
2001年
PSF
否
2.0.1
2001年
PSF
是
2.1.1
2001年
PSF
是
2.1.2
2002年
PSF
是
2.1.3
2002年
PSF
是
3.0
2008年
PSF
是
3.7
2017年
PSF
是
3.8
2019年
PSF
是
3.9
2020年
PSF
是
3.10
2021年
PSF
是
3.11
2022年
PSF
是
3.11.3
2023年
PSF
是
GPL协议
GPL 协议的全称是 GNU General Public License,也称 GNU 通用公共许可证。Python 的绝大部分版本都使用了 GPL 协议。在学习 Python 之前,读者需要先了解 GPL 协议。
GPL 协议是一种被广泛使用的自由软件许可协议,在保证开发者权利的同时,为使用者提供复制、分发、修改的权利,并防止垄断。
GPL 协议对软件进行了如下规定。
1) 可自由复制软件
使用者可以将软件复制到自己或他人的计算机中,复制次数和复制对象没有任何限制。
2) 可自由分发软件
开发者可以将软件上传到自己的网站、网盘上供他人下载,或将软件复制到 U 盘、存储卡中送给其他人。
3) 可自由修改软件
若开发者想在软件中添加或删除某个功能,或在别的项目中使用部分代码,则需要确保使用这段代码的项目也必须使用 GPL 协议。
4) 软件可以用来盈利
开发者可以在分发软件时收费,但必须在收费前向使用者提供该软件的 GPL 协议,以便让使用者知道他们可以从别的渠道免费得到这份软件,并说明开发者收费的理由。
使用 GPL 协议的目的是强制代码开源,并能免费使用代码。GPL 协议最大的特点是“开源传染性”。例如,某公司使用了具有 GPL 协议的代码库,那么某公司也必须把自己的代码库开源。
Python为什么流行
Python 具有简单易学、功能强大、可扩展性高等特点,是一种热门的开发语言,在数据科学、数据分析、Web 网站开发、人工智能、线上教育等领域得到了广泛应用,同时Python有丰富的库和工具来支持这些应用。
Python 社区的活跃性和开放性使开发者可以轻松地分享代码和知识,也可以很容易地得到其他开发者的帮助和支持。
Python 是一种代表简单主义思想的语言,使用户更专注于解决问题,而不是弄懂复杂的语言。下面使用各种编程语言,输出“Hello,Python!”语句。
使用 C语言:
#include
int main()
{
printf("Hello, Python!");
return(0);
}
使用 C++ 语言:
#include
int main()
{
std::cout << "Hello, Python!";
return 0;
}
使用 PHP 语言:
print("Hello, Python!");
?>
使用 Java 语言:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, Python!");
}
}
使用 Python 语言:
print("Hello, Python!");
上面各种语言的结果都是一样的,结果显示如下:
Hello, Python!
从上面多种编程语言的表达中可以看出,Python 是一种非常简洁的编程语言,既不用声明类型,又不用强制返回值。
下面介绍 Python 流行的原因。
1) Python的优点
易读、易维护、强制使用缩进;
Python 的底层是用 C语言编写的,很多标准库和第三方库也都是用 C语言编写的,运行速度快;
使用者可以自由发布 Python 软件,也可以阅读、修改源代码,或把部分源代码用于新的自由软件中;
Python 是一门高级语言,使用 Python 编写程序的时候,无须考虑程序使用的内存等底层细节;
由于 Python 的开源特性,Python 已经被移植在许多平台上,能在不同平台上工作。
Python 既支持面向过程编程,也支持面向对象编程。
Python 可嵌入 C 语言或 C++ 语言编写的程序中,从而向程序用户提供脚本功能。
Python 标准库很庞大,可以帮助处理各种任务,如正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV 文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、与操作系统有关的操作。除了标准库,还有许多其他高质量的库,如 wxPython、图像库等。
Python 采用强制缩进的方式使代码具有较好的可读性。此外,Python 编写的程序不需要编译成二进制代码,语法限制性很强,不好的编程习惯都不能通过编译。
如果一段关键代码需要运行得更快或某些算法不希望被公开,则可以使用 C或 C++ 编写这段代码,然后在 Python 程序中使用此代码。
2.Python的应用范围
Web开发:使用 Python 可以开发 Web 应用程序,实现网站的开发和构建。
数据科学和机器学习:Python 拥有许多数据科学和机器学习库,如 NumPy、Pandas,可以进行数据处理与分析。
自动化和爬虫:通过编写爬虫程序,可以完成数据的自动化抓取和处理。
游戏开发:Python可以用于游戏开发,如开发游戏引擎和脚本。
总之,Python是一种强大的编程语言,应用范围非常广泛。
3) Python常用的框架和库
Django:流行的 Python Web 框架,用于开发复杂的 Web 应用程序。
Flask:流行的 Python Web 框架,设计简单、灵活,用于构建小型 Web 应用程序。
NumPy:用于数学计算的库,可以支持大规模数组和矩阵操作。
Pandas:面向数据处理的 Python 库,提供丰富的数据结构和数据分析工具。
Matplotlib:Python 绘图库,用于生成各种类型的图表。
TensorFlow:流行的机器学习和人工智能框架。