【Python基础】_1 Python简介

1 Python简介

Python是一种计算机程序设计语言。是一种面向对象的动态类型语言，最初被设计用于编写自动化脚本(shell)，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越来越多被用于独立的、大型项目的开发。

1.1 Python的发展史

1989年圣诞节，荷兰人吉多·范罗苏姆 (Guido van Rossum)，为打发节日无趣，开发新脚本解释程序，作为ABC语言的一种继承，Python（大蟒蛇）取自英国20世纪70年代首播的电视喜剧《蒙提.派森的飞行马戏团》(Monty Python's Flying Circus)。

1991年，公开发行Python第一个版本。

2000年10月16日，发布Python 2，稳定版本是Python 2.7，自从2004年后，Python的使用率呈线性增长。

2008年12月3日，公开发行Python 3.0，这是一次重大的升级，为了避免引入历史包袱，不完全兼容Python 2，导致很长时间以来Python 2的用户不愿意升级到Python 3.0这种割裂一度影响了Python的应用。

2009年6月，Python 发布了 3.1 版本。

2011年1月，Python被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。Python 己经迅速上升到第 4 位，仅次于 Java、C、C++。Java 占据了世界上绝大部分电商、金融、通信等服务端应用开发，而 C、C++ 占据了世界上绝大部分贴近操作系统的硬件编程，这三门语言的地位太难动摇了。

2011年2月，Python 发布了 3.2 版本。

2012年9月，Python 发布了 3.3 版本。

2014年3月，Python 发布了 3.4 版本。

2015年9月，Python 发布了 3.5 版本。

2016年12月，Python 发布了 3.6 版本。

2018年3月，该语言作者在邮件列表上宣布Python 2.7将于2020年1月1日终止支持。用户若想继续得到与Python 2.7有关的支持，需要付费给商业供应商。

目前Python已被广泛应用于大数据、人工智能（AI）、教授程序设计课程、计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK、NumPy、SciPy、matplotlib、工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表、开发科学计算应用程序等

1.2 编程语言的区别

（1）解释型语言： Python与PHP

优点：可移植性较好，只要有解释环境，可在不同操作系统上运行；

缺点：运行需要解释环境，运行起来比编译的要慢，占用资源多，代码效率低，代码修改后就可运行，维护方便快捷；

（2）编译型语言：C、C++、Java

优点：运行速度快、代码效率高、编译后的程序不可修改、保密性较好；

缺点：代码需要经过编译方可运行、可移植性差、只能在兼容的操作系统上运行；

1.3 Python语言特点

（1）易于学习：Python有相对较少的关键字（33个），结构简单，往往“只用一种最好的方法来做事”，摒弃了C、C++的指针等复杂的算法（如：用Java需要100行代码，但用Python可能只需要20行代码）

（2）面向对象：函数、模块、数字、字符串都是对象（C、C++是面向过程）。并且完全支持继承、重载、派生、多继承，有益于增强源代码的复用性。Python支持重载运算符和动态类型。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Haskell和Standard ML中久经考验的函数式程序设计工具。

（3）可扩展性：

①语法清晰：它甚至不是一种格式自由的语言（如：它要求 if 语句的下一行必须向右缩进，否则不能通过编译）

②内置模块：Python 具有脚本语言中最丰富和强大的类库（这些类库被形象地称为“batteries included ，内置电池”），这些类库覆盖了文件 I/O、GUI、网络编程、数据库访问、文本操作等绝大部分应用场景。

③程序调用：如果需要运行一段很快的关键代码 或者是想要编写一些不愿开放的算法 你可以用C或者C++完成那部分程序 然后从程序中调用。

（4）跨平台：Python 作为一门解释型的语言，它天生具有跨平台的特征，只要为平台提供了相应的 Python 解释器，Python 就可以在该平台上运行。（解释型语言几乎天然是跨平台的。在Windows、Unix以及Linux上都有很好的兼容性）

（5）易于维护：编译与运行整合在一起，源代码可修改后直接运行

（6）数据库：Python提供所有主要的商业数据库的接口

（7）GUI编程：图形用户界面(Graphical User Interface，简称 GUI，又称图形用户接口) 是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。与早期计算机使用的命令行界面相比，图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。支持非常丰富的图形开发界面（pyqt，tkinter，pygame）

（8）轻松移植：只要有解释环境，可在不同操作系统上运行（Linux、Windows、Mac）

（9）交互式：操作人员和系统之间存在交互作用的信息处理方式。操作人员通过终端设备(见输入输出系统)输入信息和操作命令，系统接到后立即处理，并通过终端设备显示处理结果。print(“hello python”)

（10）开源许可：Python源代码遵循GPL（GNU General Public License）协议（通用性公开许可证）

（11）Python缺点：

①速度慢：Python程序比Java、C、C++等程序的运行效率都慢（计算机硬件速度越来越快，软件工程往往更关注开发过程效率，而不是运行效率，另外关键模块可用C/C++写代码，Python调用即可）

②源代码加密难：不像编译型语言的源程序会被编译成目标程序，Python 直接运行源程序，因此对源代码加密比较困难。（现在软件行业的大势本来就是开源，就像 Java 程序同样很容易反编译，但丝毫不会影响它的流行）

1.4 Python安装环境

环境变量(environment variables)一般是指在操作系统中用来指定操作系统运行环境的一些参数，如:临时文件夹位置和系统文件夹位置等。

环境变量是在操作系统中一个具有特定名字的对象，它包含了一个或者多个应用程序所将使用到的信息。例如Windows和DOS操作系统中的path环境变量，当要求系统运行一个程序而没有告诉它程序所在的完整路径时，系统除了在当前目录下面寻找此程序外，还应到path中指定的路径去找。用户通过设置环境变量，来更好的运行进程。

（1）官网：https://www.python.org

（2）Python两个版本：Python3.6与Python2.7

①异同：只有0.3%是不相同的，print( )与print ””

②注意：2.7与3.6语法上有一点点区别，可用工具将2.7升级为3.6

（3）环境变量配置：Python在安装时要将Python的配置加入到环境变量里，这样在终端里打开默认就为3.6如果想使用默认为 2.7 那么将Python2.7的路径加到系统的环境变量里 把系统环境变量最后加上一个分号 然后在把路径赋值进去。

（4）Python的编辑器：

①PyCharm：是一种Python IDE，带有一整套可以帮助用户在使用Python语言开发时提高其效率的工具，比如调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制。此外，该IDE提供了一些高级功能，以用于支持Django框架下的专业Web开发。

②Vim：Vim是一个类似于Vi的著名的功能强大、高度可定制的文本编辑器，在Vi的基础上改进和增加了很多特性。 VIM是自由软件。

Vim普遍被推崇为类Vi编辑器中最好的一个，事实上真正的劲敌来自Emacs的不同变体。1999 年Emacs被选为Linuxworld文本编辑分类的优胜者，Vim屈居第二。但在2000年2月Vim赢得了Slashdot Beanie的最佳开放源代码文本编辑器大奖，又将Emacs推至二线， 总的来看， Vim和Emacs在文本编辑方面都是非常优秀的。

③Eclipse with PyDev：

④Sublime Text：是一个代码编辑器(Sublime Text 2是收费软件，但可以无限期试用)，也是HTML和散文先进的文本编辑器。Sublime Text是由程序员Jon Skinner于2008年1月份所开发出来，它最初被设计为一个具有丰富扩展功能的Vim。

Sublime Text具有漂亮的用户界面和强大的功能，例如代码缩略图，Python的插件，代码段等。还可自定义键绑定，菜单和工具栏。Sublime Text 的主要功能包括:拼写检查，书签，完整的 Python API ， Goto 功能，即时项目切换，多选择，多窗口等等。Sublime Text 是一个跨平台的编辑器，同时支持Windows、Linux、Mac OS X等操作系统。

（5）软件安装（Python3.6为例）

①Python3.6安装（解释器）https://www.python.org：

• 勾选Add Python 3.6 to PAHT将解释器的路径添加到环境变量里，以此可以实现在终端输入命令并执行出结果；
• 点击Install Now开始安装直至安装成功

②PyCharm安装（编辑器）http://www.jetbrains.com/pycharm/

• 点击DOWNLOAD
• 选择对应的操作系统（Windows、macOS、Linux）
• 选择对应版本（Professional专业版、Community社区版），这里选专业版（专业版自带很多模块，方便使用）
• 运行安装包，安装目录建议装在其他盘（C盘会卡）
• 勾选32-bit launcher和.py，后直接安装（默认即可）
• 选择不导入之前的配置I do not have a previous version of PyCharm or I do not want to import my settings
• 进入产品激活界面，选择License server，输入激活地址http://im.js.cn:8888或者http://idea.java.sx/或者http://xidea.online点击Activate 就激活了，编辑器就可以正常使用了

1.5 Python的应用方向

（1）Linux运维

Linux运维必须而且一定要掌握Python语言，Python是一门非常NB的编程语言，它可以满足Linux工程师的工作需求提升效率，从而提升自己能力，运维工程师需要自己独立开发一个完整的自动化系统时，这个时候才是真正价值的体现。

（2）Python Web网站工程师

Web一直都是不可忽视的存在，我们离不开网络，离不开Web

（3）Python自动化测试

Python语言对测试的帮助是非常大的，自动化测试中Python语言的用途很广，可以说Python太强大，掌握和熟悉自动化的流程、方法和我们使用的各个模块

（4）数据分析

目前大数据已经来临，数据可以说明一切问题的原因，现在很多做数据分析的不是原来那么简单，Python语言成为了做数据分析的首选，它同时可以给工作带来很大的效率提升

（5）人工智能

谷歌制作出了机器人，战胜了围棋大师，这个就是目前刚出头的人工智能，当然我们的人工智能时代还没有到来，如果这天来了，生活和世界将会发生翻天覆地的变化，而且现在发展这么快，人工智能的时代不会太远。