Python

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什么是Python

  Python,是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言,由Guido van Rossum于1989年底发明,第一个公开发行版发行于1991年,Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。Python语法简洁而清晰,具有丰富和强大的类库。它常被昵称为胶水语言,能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是C/C++)很轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是,使用Python快速生成程序的原型(有时甚至是程序的最终界面),然后对其中有特别要求的部分,用更合适的语言改写,比如3D游戏中的图形渲染模块,性能要求特别高,就可以用C/C++重写,而后封装为Python可以调用的扩展类库。

Python的特点

  • 简单:Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。
  • 易学:Python极其容易上手,因为Python有极其简单的语法。
  • 免费、开源:Python是FLOSS(自由/开放源码软件)之一。使用者可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。
  • 高层语言:用Python语言编写程序的时候无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。
  • 可移植性:由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台上)。这些平台包括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、PocketPC、Symbian以及Google基于linux开发的android平台。
  • 解释性:一个用编译性语言比如C或C++写的程序可以从源文件(即C或C++语言)转换到一个你的计算机使用的语言(二进制代码,即0和1)。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。

  运行程序的时候,连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行 程序。

  在计算机内部,Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式,然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。这使得使用Python更加简单。也使得Python程序更加易于移植。

  • 面向对象:Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向过程”的语言中,程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在“面向对象”的语言中,程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。
  • 可扩展性:如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开,可以部分程序用C或C++编写,然后在Python程序中使用它们。
  • 可嵌入性:可以把Python嵌入C/C++程序,从而向程序用户提供脚本功能。
  • 丰富的库:Python标准库确实很庞大。它可以帮助处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元测试线程数据库网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、Tk和其他与系统有关的操作。这被称作Python的“功能齐全”理念。除了标准库以外,还有许多其他高质量的库,如wxPython、Twisted和Python图像库等等。
  • 规范的代码:Python采用强制缩进的方式使得代码具有较好可读性。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。

Python优点

  Python 是一种不受局限、跨平台的开源编程语言,它功能强大且简单易学。因而得到了广泛应用和支持。

  ArcGIS 9.0 社区中引入了 Python。此后,Python 被视为可供地理处理用户选择的脚本语言并得以不断发展。每个版本都进一步增强了 Python 体验,从而为您提供更多的功能以及更丰富、更友好的 Python 体验。

  ESRI 已将 Python 完全纳入 ArcGIS 中,并将其视为可满足我们用户社区需求的语言。下面仅介绍 Python 的部分优势:

  • 易于学习,非常适合初学者,也特别适合专家使用
  • 可伸缩程度高,适于大型项目或小型的一次性程序(称为脚本)
  • 可移植,跨平台
  • 可嵌入(使 ArcGIS 可脚本化)
  • 稳定成熟
  • 用户社区规模大

  Python 已延伸到 ArcGIS 中,成为了一种用于进行数据分析、数据转换、数据管理和地图自动化的语言,因而有助于提高工作效率

Python基本术语

局限

  • 强制缩进:这也许不应该被称为局限,但是它用缩进来区分语句关系的方式还是给很多初学者带来了困惑。
  • 单行语句和命令行输出问题:很多时候不能将程序连写成一行,如import sys;for i in sys.path:print i。而perl和awk就无此限制,可以较为方便的在shell下完成简单程序,不需要如Python一样,必须将程序写入一个.py文件。

应用

  • 系统编程:提供API(Application Programming Interface应用程序编程接口),能方便进行系统维护和管理Linux下标志性语言之一,是很多系统管理员理想的编程工具。
  • 图形处理:有PIL、Tkinter等图形库支持,能方便进行图形处理。
  • 数学处理:NumPy扩展提供大量与许多标准数学库的接口。
  • 文本处理:python提供的re模块能支持正则表达式,还提供SGMLXML分析模块,许多程序员利用python进行XML程序的开发。
  • 数据库编程:程序员可通过遵循Python DB-API(数据库应用程序编程接口)规范的模块与Microsoft SQL Server,OracleSybase,DB2,Mysql、SQLite等数据库通信。python自带有一个Gadfly模块,提供了一个完整的SQL环境。
  • 网络编程:提供丰富的模块支持sockets编程,能方便快速地开发分布式应用程序。很多大规模软件开发计划例如Zope,Mnet 及BitTorrent. Google都在广泛地使用它。
  • Web编程:应用的开发语言,支持最新的XML技术。
  • 多媒体应用:Python的PyOpenGL模块封装了“OpenGL应用程序编程接口”,能进行二维和三维图像处理。PyGame模块可用于编写游戏软件。

Python发展历程

  Python的创始人为Guido van Rossum。1989年圣诞节期间,在阿姆斯特丹,Guido为了打发圣诞节的无趣,决心开发一个新的脚本解释程序,做为ABC 语言的一种继承。之所以选中Python(大蟒蛇的意思)作为程序的名字,是因为他是一个叫Monty Python的喜剧团体的爱好者。

  ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido本人看来,ABC 这种语言非常优美和强大,是专门为非专业程序员设计的。但是ABC语言并没有成功,究其原因,Guido 认为是非开放造成的。Guido 决心在Python 中避免这一错误。同时,他还想实现在ABC 中闪现过但未曾实现的东西。

  就这样,Python在Guido手中诞生了。实际上,第一个实现是在Mac机上。可以说,Python是从ABC发展起来,主要受到了Modula-3(另一种相当优美且强大的语言,为小型团体所设计的)的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。

Python其他资料

风格

  Python在设计上坚持了清晰划一的风格,这使得Python成为一门易读、易维护,并且被大量用户所欢迎的、用途广泛的语言。

  设计者开发时总的指导思想是,对于一个特定的问题,只要有一种最好的方法来解决就好了。这在由Tim Peters写的python格言(称为The Zen of Python)里面表述为:There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it. 这正好和Perl语言(另一种功能类似的高级动态语言)的中心思想TMTOWTDI(There's More Than One Way To Do It)完全相反。 

  Python的作者有意的设计限制性很强的语法,使得不好的编程习惯(例如if语句的下一行不向右缩进)都不能通过编译。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。

  一个和其他大多数语言(如C)的区别就是,一个模块的界限,完全是由每行的首字符在这一行的位置来决定的(而C语言是用一对花括号{}来明确的定出模块的边界的,与字符的位置毫无关系)。这一点曾经引起过争议。因为自从C这类的语言诞生后,语言的语法含义与字符的排列方式分离开来,曾经被认为是一种程序语言的进步。不过不可否认的是,通过强制程序员们缩进(包括if,for和函数定义等所有需要使用模块的地方),Python确实使得程序更加清晰和美观。

执行

  Python在执行时,首先会将.py文件中的源代码编译成Python的byte code(字节码),然后再由Python Virtual Machine(Python 虚拟机)来执行这些编译好的byte code。这种机制的基本思想跟Java,.NET是一致的。然而,Python Virtual Machine与Java或.NET的Virtual Machine不同的是,Python的Virtual Machine是一种更高级的Virtual Machine。

  这里的高级并不是通常意义上的高级,不是说Python的Virtual Machine比Java或.NET的功能更强大,而是说和Java 或.NET相比,Python的Virtual Machine距离真实机器的距离更远。或者可以这么说,Python的Virtual Machine是一种抽象层次更高的Virtual Machine。

  基于C的Python编译出的字节码文件,通常是.pyc格式。

工具

  • Tkinter: Python默认的图形界面接口。Tkinter是一个和Tk接口的Python模块,Tkinter库提供了对Tk API的接口,它属于Tcl/Tk的GUI工具组。
  • PyGTK: 用于python GUI程序开发的GTK+库。GTK就是用来实现GIMP和Gnome的库。
  • PyQt: 用于python的Qt开发库。QT就是实现了KDE环境的那个库,由一系列的模块组成,有qt, qtcanvas, qtgl, qtnetwork, qtsql, qttable, qtui and qtxml,包含有300个类和超过5750个的函数和方法。PyQt还支持一个叫qtext的模块,它包含一个QScintilla库。该库是Scintillar编辑器类的Qt接口.
  • wxPython:GUI编程框架,熟悉MFC的人会非常喜欢,简直是同一架构(对于初学者或者对设计要求不高的用户来说,使用Boa Constructor可以方便迅速的进行wxPython的开发)。
  • PIL:python提供强大的图形处理的能力,并提供广泛的图形文件格式支持,该库能进行图形格式的转换、打印和显示。还能进行一些图形效果的处理,如图形的放大、缩小和旋转等。是Python用户进行图象处理的强有力工具。
  • Psyco:一个Python代码加速度器,可使Python代码的执行速度提高到与编译语言一样的水平。
  • xmpppy:Jabber服务器采用开发的XMPP协议,Google Talk也是采用XMPP协议的IM系统。在Python中有一个xmpppy模块支持该协议。也就是说,我们可以通过该模块与Jabber服务器通信,是不是很Cool。

升级

  Python的3.0版本,在开发阶段被称为Python 3000,或简称Py3k。相对于Python的早期版本,这是一个较大的升级。为了不带入过多的累赘,Python 3.0在设计的时候就没有考虑向下兼容。许多针对早期Python版本设计的程序都无法在Python 3.0上正常运行。为了照顾现有程序,Python 2.6作为一个过渡版本,基本使用了Python 2.x的语法和库,同时考虑了向Python 3.0的迁移。基于早期Python版本而能正常运行于Python 2.6并无警告的程序可以通过一个2 to 3的转换工具无缝迁移到Python 3.0。

  Python 3.0的变化主要在以下几个方面:

  • 部分函数和语句的改变:最引人注意的改变是print语句没有了,取而代之的是print函数。
  • 字符串和字节:类似Java,str类表示一个Unicode字符串,代替了早期版本的unicode类。而一堆字节则用类似b"abc"的语法创建,用bytes类表示。

PythonIDE

  • IDLE:Python内置IDE (随python安装包提供)
  • Komodo和Komodo Edit:后者是前者的免费精简版
  • PythonWin:ActivePython或pywin32均提供该IDE,仅适用于Windows
  • SPE(Stani's Python Editor):功能较多的自由软件,基于wxPython
  • Ulipad:功能较全的自由软件,基于wxPython;作者是中国Python高手limodou
  • WingIDE:可能是功能最全的IDE,但不是自由软件(教育用户和开源用户可以申请免费key)
  • Eric:基于PyQt的自由软件,功能强大。全名是:The Eric Python IDE
  • DrPython
  • PyScripter:使用Delphi开发的轻量级的开源Python IDE, 支持Python2.6和3.0。
  • PyPE:一个开源的跨平台的PythonIDE。
  • bpython: 类Unix操作系统下使用curses库开发的轻量级的Python解释器。语法提示功能。

IDE软件

  • eclipse + pydev插件:方便调试程序
  • emacs:自带python支持,自动补全、refactor等功能需要插件支持
  • Vim: 最新7.3版编译时可以加入python支持,提供python代码自动提示支持
  • Visual Studio 2003 + VisualPython:仅适用Windows,已停止维护,功能较差
  • SlickEdit
  • Visual Studio 2010 + Python Tools for Visual Studio
  • TextMate
  • Netbeans IDE

  另外,诸如EditPlus、UltraEdit、PSPad等通用的程序员文本编辑器软件也能对Python代码编辑提供一定的支持,比如代码自动着色、注释快捷键等,但是否够得上集成开发环境的水平,尚有待评估。

问题

  • 运行速度慢。
  • 国内市场较小。
  • 中文资料匮乏(好的python中文资料屈指可数)。托社区的福,有几本优秀的教材已经被翻译了,但入门级教材多,高级内容还是只能看英语版。
  • 构架选择太多。不过这也从另一个侧面说明,python比较优秀,吸引的人才多,项目也多。

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评论(共1条)

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111.1.220.* 在 2018年3月25日 11:13 发表

感觉太笼统了

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