Python基础简介与简单使用

Python介绍

Python发展史

• 1989年，为了打发圣诞节假期，Guido开始写Python语言的编译器。Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s FlyingCircus。 
  他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。
• 1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。
• Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999
• Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.
• Python 2.0 - October 16, 2000，加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础
• Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 诞生
• Python 2.5 - September 19, 2006
• Python 2.6 - October 1, 2008
• Python 2.7 - July 3, 2010
• In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible
• Python 3.0 - December 3, 2008
• Python 3.1 - June 27, 2009
• Python 3.2 - February 20, 2011
• Python 3.3 - September 29, 2012
• Python 3.4 - March 16, 2014
• Python 3.5 - September 13, 2015
• Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。

Python主要应用领域

• 云计算: 云计算最火的语言， 典型应用OpenStack

• WEB开发: 众多优秀的WEB框架，众多大型网站均为Python开发，Youtube, Dropbox, 豆瓣。。。， 典型WEB框架有Django

• 科学运算、人工智能: 典型库NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas

• 系统运维: 运维人员必备语言

• 金融：量化交易，金融分析，在金融工程领域，Python不但在用，且用的最多，而且重要性逐年提高。原因：作为动态语言的Python，语言结构清晰简单，库丰富，成熟稳定，科学计算和统计分析都很牛逼，生产效率远远高于c,c++,java,尤其擅长策略回测

• 图形GUI: PyQT, WxPython,TkInter

典型公司

• 谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬虫、Google广告等项目都在大量使用Python开发

• NASA: 美国航天局(NASA)大量使用Python进行数据分析和运算

• YouTube:世界上最大的视频网站YouTube就是用Python开发的

• Dropbox:美国最大的在线云存储网站，全部用Python实现，每天网站处理10亿个文件的上传和下载

• Instagram:美国最大的图片分享社交网站，每天超过3千万张照片被分享，全部用python开发

• Facebook:大量的基础库均通过Python实现的

• Redhat: 世界上最流行的Linux发行版本中的yum包管理工具就是用python开发的

• 豆瓣: 公司几乎所有的业务均是通过Python开发的

• 知乎: 国内最大的问答社区，通过Python开发(国外Quora)

• 春雨医生：国内知名的在线医疗网站是用Python开发的

• 除上面之外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝 、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各种各样的任务。

编程语言

编程语言主要从以下几个角度进行分类：编译型和解释型；静态语言和动态语言；强类型定义语言和弱类型定义语言，简单介绍每个分类代表什么意思：

编译型和解释型

编译是把原程序的每一条语句都编译成机器语言，并保存成二进制文件，这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行，速度很快； 
解释则只在执行程序时，才一条条解释成机器语言执行，所以运行速度不如编译的程序快，因为计算机只认识二进制文件。

两者各有利弊：

编译执行速度快，对系统要求较低，开发操作系统、大型应用程序、数据库系统等都采用。C/C++、Pascal/Object等都是编译语言； 
而网页脚本、服务器脚本及辅助开发接口这样对速度要求不高、不同平台兼容性有要求的程序通常使用解释性语言，JavaScript、Perl、Python等都是解释语言。

动态语言和静态语言

通常我们所说的动态语言、静态语言是指动态类型语言和静态类型语言。

（1）动态类型语言：动态类型语言是指在运行期间才去做数据类型检查的语言，也就是说，在用动态类型的语言编程时，永远也不用给任何变量指定数据类型，该语言会在你第一次赋值给变量时，在内部将数据类型记录下来。Python和Ruby就是一种典型的动态类型语言，其他的各种脚本语言如VBScript也多少属于动态类型语言。

（2）静态类型语言：静态类型语言与动态类型语言刚好相反，它的数据类型是在编译其间检查的，也就是说在写程序时要声明所有变量的数据类型，C/C++是静态类型语言的典型代表，其他的静态类型语言还有C#、JAVA等。

强类型定义语言和弱类型定义语言

（1）强类型定义语言：强制数据类型定义的语言。也就是说，一旦一个变量被指定了某个数据类型，如果不经过强制转换，那么它就永远是这个数据类型了。举个例子：如果你定义了一个整型变量a,那么程序根本不可能将a当作字符串类型处理。强类型定义语言是类型安全的语言。

（2）弱类型定义语言：数据类型可以被忽略的语言。它与强类型定义语言相反, 一个变量可以赋不同数据类型的值。

强类型定义语言在速度上可能略逊色于弱类型定义语言，但是强类型定义语言带来的严谨性能够有效的避免许多错误。另外，“这门语言是不是动态语言”与“这门语言是否类型安全”之间是完全没有联系的！

例如：Python是动态语言，是强类型定义语言（类型安全的语言）; VBScript是动态语言，是弱类型定义语言（类型不安全的语言）; JAVA是静态语言，是强类型定义语言（类型安全的语言）。

通过上面这些介绍，我们可以得出，python是一门动态解释性的强类型定义语言。

Python的优缺点

优点

简单易学，容易入门 
高级语言————无需考虑诸如如何管理程序使用的内存一类的底层细节 
可移植性————Python程序无需修改几乎可以在市场上所有的系统平台上运行 
可扩展性————如果你需要你的一段关键代码运行得更快或某些算法不公开，可以把部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们 
可嵌入性————可以把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能

缺点

速度慢 
代码不能加密 
线程不能利用多CPU问题

Python的种类

CPython

当我们从Python官方网站下载并安装好Python 3.6后，我们就直接获得了一个官方版本的解释器：CPython。这个解释器是用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。

CPython是使用最广的Python解释器。教程的所有代码也都在CPython下执行。

IPython

IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。

CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。

PyPy

PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。

绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行，就需要了解PyPy和CPython的不同点。

Jython

Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

IronPython

IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

小结：

Python的解释器很多，但使用最广泛的还是CPython。如果要和Java或.Net平台交互，最好的办法不是用Jython或IronPython，而是通过网络调用来交互，确保各程序之间的独立性。

Python 入门

安装Python

官方网站地址:

http://www.python.org

进入官网后，将鼠标指针放到 downloads 处，随后会自动显示对应的平台，如Mac、windows、Linux，点击相应的版本即可进入对应的下载页面。

Linux 、Mac：系统自带，无需安装。

windows：

1、下载安装包

https://www.python.org/downloads/windows/

2、安装

默认安装路径：C:\python27

3，配置环境变量

【右键计算机】--》【属性】--》【高级系统设置】--》【高级】--》【环境变量】--》【在第二个内容框中找到 变量名为Path 的一行，双击】 --> 【Python安装目录追加到变值值中，用 ；分割】  如：原来的值;C:\python27，切记前面有分号。

Hello world程序

1.在命令行里创建hello.py 
输入 
print("hello world") 
然后执行命令：python hello.py 
!!!上一步执行python hello.py 时，明确的指出 hello.py 脚本由 python解释器来执行。 
!!!如果想要类似于执行shell脚本一样执行python脚本 ./hello.py ，那么就需要在 hello.py 文件的头部指定解释器，如下：

#!/usr/bin/env python
print "hello,world"

如此一来，执行： ./hello.py 即可。 
ps：执行前需给予 hello.py 执行权限，chmod 755 hello.py

2.在交互器中执行　

除了把程序写在文件里，还可以直接调用python自带的交互器运行代码，

bogon:~ zhaomeng$ python3
Python 3.4.3 (v3.4.3:9b73f1c3e601, Feb 23 2015, 02:52:03)
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print("hello world")
hello world

3.对比一下其他语言的hello world

C++

 #include <iostream>
 int main(void)
 {
 std::cout<<"Hello world";
 }

C

#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("\nhello world!");
return 0;
}

JAVA

public class HelloWorld{
  // 程序的入口
  public static void main(String args[]){
    // 向控制台输出信息
    System.out.println("Hello World!");
  }
}

PHP

<?php
         echo "hello world!";
 ?> 
RUBY

puts "Hello world." 
Go

package main
import "fmt"
func main(){
    fmt.Printf("Hello World!\n God Bless You!");
}

感觉瞬间精通各种计算机语言。

的 hello world啦