python基礎之python介紹

1、python介紹

一、編程的目的：
　　計算機的發明，是爲了用機器取代/解放人力，而編程的目的則是將人類的思想流程按照某種可以被計算機識別的表達方式傳遞給計算機，從而達到讓計算機可以像人腦/電腦同樣自動執行的效果。
二、什麼是編程語言？
　　上面說起的可以被計算機所識別的表達方式即編程語言，語言是溝通的介質，而編程語言是程序員與計算機溝通的介質。在編程的世界裏，計算機更像是人的奴隸，人類編程的目的就命令奴隸去工做。
三、什麼是編程？
　　編程即程序員根據需求把本身的思想流程按照某種編程語言的語法風格編寫下來，產出的結果就是包含一堆字符的文件。
強調：程序在未運行前跟普通文件無異，只有程序在運行時，文件內所寫的字符纔有特定的語法意義

　　python的創始人爲吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）荷蘭人。1989年的聖誕節期間，吉多·範羅蘇姆爲了在阿姆斯特丹打發時間，決心開發一個新的腳本解釋程序，做爲ABC語言的一種繼承。

　　Python/ˈpaɪθən/ 的發音與拼寫
　　Python的意思是蟒蛇，源於做者喜歡的一部電視劇
　　Python的做者是Guido van Rossum（吉多·範羅蘇姆）
　　Python是龜叔在1989年聖誕節期間，爲了打發無聊的聖誕節而用C編寫的一個編程語言
　　Python正式誕生於1991年
　　Python的解釋器現在有多個語言實現，咱們經常使用的是CPython（官方版本的C語言實現），其餘還有Jython（能夠運行在Java平臺）

2、編譯與解釋

Python是一門高級的、面向對象的、動態強類型定義的、解釋性、腳本語言

一、概念

編譯器是把源程序的每一條語句都編譯成機器語言,並保存成二進制文件,這樣運行時計算機能夠直接以機器語言來運行此程序,速度很快;
而解釋器則是隻在執行程序時,才一條一條的解釋成機器語言給計算機來執行,因此運行速度是不如編譯後的程序運行的快的.
這是由於計算機不能直接認識並執行咱們寫的語句,它只能認識機器語言(是二進制的形式)

二、編譯型vs解釋型
編譯型
優勢：編譯器通常會有預編譯的過程對代碼進行優化。由於編譯只作一次，運行時不須要編譯，因此編譯型語言的程序執行效率高。能夠脫離語言環境獨立運行。
缺點：編譯以後若是須要修改就須要整個模塊從新編譯。編譯的時候根據對應的運行環境生成機器碼，不一樣的操做系統之間移植就會有問題，須要根據運行的操做系統環境編譯不一樣的可執行文件。
解釋型
優勢：有良好的平臺兼容性，在任何環境中均可以運行，前提是安裝瞭解釋器（虛擬機）。靈活，修改代碼的時候直接修改就能夠，能夠快速部署，不用停機維護。
缺點：每次運行的時候都要解釋一遍，性能上不如編譯型語言。

三、其它

機器語言：
優勢是最底層，執行速度最快
缺點是最複雜，開發效率最低
彙編語言：
優勢是比較底層，執行速度最快
缺點是複雜，開發效率最低
高級語言：
編譯型語言執行速度快，不依賴語言環境運行，跨平臺差
解釋型跨平臺好，一份代碼，處處使用，缺點是執行速度慢，依賴解釋器運行

3、目前Python主要應用領域：

1. WEB開發——最火的Python web框架Django, 支持異步高併發的Tornado框架，短小精悍的flask,bottle, Django官方的標語把Django定義爲the framework for perfectionist with deadlines(大意是一個爲徹底主義者開發的高效率web框架)
2.網絡編程——支持高併發的Twisted網絡框架， py3引入的asyncio使異步編程變的很是簡單
3.爬蟲——爬蟲領域，Python幾乎是霸主地位，Scrapy\Request\BeautifuSoap\urllib等.
4. 雲計算——目前最火最知名的雲計算框架就是OpenStack,Python如今的火，很大一部分就是由於雲計算
5. 人工智能——誰會成爲AI 和大數據時代的第一開發語言？這本已經是一個不須要爭論的問題。若是說三年前，Matlab、Scala、R、Java 和 Python還各有機會，局面尚且不清楚，那麼三年以後，趨勢已經很是明確了，特別是前兩天 Facebook 開源了 PyTorch 以後，Python 做爲 AI 時代頭牌語言的位置基本確立，將來的懸念僅僅是誰能坐穩第二把交椅。
6. 自動化運維——問問中國的每一個運維人員，運維人員必須會的語言是什麼？10我的相信會給你一個相同的答案，它的名字叫Python
7. 金融分析——金融行業，10年的時候 分析程序、高頻交易軟件就是用的Python,到目前,Python是金融分析、量化交易領域裏用的最多的語言
8. 科學運算—— 你知道麼,97年開始，NASA就在大量使用Python在進行各類複雜的科學運算，隨着NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys等衆多程序庫的開發，使的Python愈來愈適合於作科學計算、繪製高質量的2D和3D圖像。和科學計算領域最流行的商業軟件Matlab相比，Python是一門通用的程序設計語言，比Matlab所採用的腳本語言的應用範圍更普遍
9. 遊戲開發——在網絡遊戲開發中Python也有不少應用。相比Lua or C++,Python 比 Lua 有更高階的抽象能力，能夠用更少的代碼描述遊戲業務邏輯，與 Lua 相比，Python 更適合做爲一種 Host 語言，即程序的入口點是在 Python 那一端會比較好，而後用 C/C++ 在很是必要的時候寫一些擴展。Python 很是適合編寫 1 萬行以上的項目，並且可以很好地把網遊項目的規模控制在 10 萬行代碼之內。另外據我所知，知名的遊戲<文明> 就是用Python寫的
Python在一些公司的應用：
谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬蟲、Google廣告等項目都在大量使用Python開發
CIA: 美國中情局網站就是用Python開發的
NASA: 美國航天局(NASA)大量使用Python進行數據分析和運算
YouTube:世界上最大的視頻網站YouTube就是用Python開發的
Dropbox:美國最大的在線雲存儲網站，所有用Python實現，天天網站處理10億個文件的上傳和下載
Instagram:美國最大的圖片分享社交網站，天天超過3千萬張照片被分享，所有用python開發
Facebook:大量的基礎庫均經過Python實現的
Redhat: 世界上最流行的Linux發行版本中的yum包管理工具就是用python開發的
豆瓣: 公司幾乎全部的業務均是經過Python開發的
知乎: 國內最大的問答社區，經過Python開發(國外Quora)
春雨醫生：國內知名的在線醫療網站是用Python開發的
除上面以外，還有搜狐、金山、騰訊、盛大、網易、百度、阿里、淘寶 、土豆、新浪、果殼等公司都在使用Python完成各類各樣的任務。

4、python的優缺點

優勢：
一、Python的定位是「優雅」、「明確」、「簡單」，因此Python程序看上去老是簡單易懂，初學者學Python，不但入門容易，並且未來深刻下去，能夠編寫那些很是很是複雜的程序。
二、開發效率很是高，Python有很是強大的第三方庫，基本上你想經過計算機實現任何功能，Python官方庫裏都有相應的模塊進行支持，直接下載調用後，在基礎庫的基礎上再進行開發，大大下降開發週期，避免重複造輪子。
三、高級語言————當你用Python語言編寫程序的時候，你無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節
四、可移植性————因爲它的開源本質，Python已經被移植在許多平臺上（通過改動使它可以工 做在不一樣平臺上）。若是你當心地避免使用依賴於系統的特性，那麼你的全部Python程序無需修改就幾乎能夠在市場上全部的系統平臺上運行
五、可擴展性————若是你須要你的一段關鍵代碼運行得更快或者但願某些算法不公開，你能夠把你的部分程序用C或C++編寫，而後在你的Python程序中使用它們。
六、可嵌入性————你能夠把Python嵌入你的C/C++程序，從而向你的程序用戶提供腳本功能。
缺點：
一、速度慢，Python 的運行速度相比C語言確實慢不少，跟JAVA相比也要慢一些，所以這也是不少所謂的大牛不屑於使用Python的主要緣由，但其實這裏所指的運行速度慢在大多數狀況下用戶是沒法直接感知到的，必須藉助測試工具才能體現出來，好比你用C運一個程序花了0.01s,用Python是0.1s,這樣C語言直接比Python快了10倍,算是很是誇張了，可是你是沒法直接經過肉眼感知的，由於一個正常人所能感知的時間最小單位是0.15-0.4s左右，哈哈。其實在大多數狀況下Python已經徹底能夠知足你對程序速度的要求，除非你要寫對速度要求極高的搜索引擎等，這種狀況下，固然仍是建議你用C去實現的。
二、代碼不能加密，由於PYTHON是解釋性語言，它的源碼都是以名文形式存放的，不過我不認爲這算是一個缺點，若是你的項目要求源代碼必須是加密的，那你一開始就不該該用Python來去實現。
三、線程不能利用多CPU問題，這是Python被人詬病最多的一個缺點，GIL即全局解釋器鎖（Global Interpreter Lock），是計算機程序設計語言解釋器用於同步線程的工具，使得任什麼時候刻僅有一個線程在執行，Python的線程是操做系統的原生線程。在Linux上爲pthread，在Windows上爲Win thread，徹底由操做系統調度線程的執行。一個python解釋器進程內有一條主線程，以及多條用戶程序的執行線程。即便在多核CPU平臺上，因爲GIL的存在，因此禁止多線程的並行執行。關於這個問題的折衷解決方法，咱們在之後線程和進程章節裏再進行詳細探討。

5、Python解釋器

　　當咱們編寫Python代碼時，咱們獲得的是一個包含Python代碼的以.py爲擴展名的文本文件。要運行代碼，就須要Python解釋器去執行.py文件。
　　因爲整個Python語言從規範到解釋器都是開源的，因此理論上，只要水平夠高，任何人均可以編寫Python解釋器來執行Python代碼（固然難度很大）。事實上，確實存在多種Python解釋器。
CPython
　　當咱們從Python官方網站下載並安裝好Python 3.x後，咱們就直接得到了一個官方版本的解釋器：CPython。這個解釋器是用C語言開發的，因此叫CPython。在命令行下運行python就是啓動CPython解釋器。
IPython
　　IPython是基於CPython之上的一個交互式解釋器，也就是說，IPython只是在交互方式上有所加強，可是執行Python代碼的功能和CPython是徹底同樣的。比如不少國產瀏覽器雖然外觀不一樣，但內核其實都是調用了IE。
Jython
　　Jython是運行在Java平臺上的Python解釋器，能夠直接把Python代碼編譯成Java字節碼執行。
小結
　　Python的解釋器不少，但使用最普遍的仍是CPython。