1、python語言簡介

一 編程與編程語言

   python是一門強類型編程動態語言，做爲學習python的開始，須要事先搞明白：編程的目的是什麼？什麼是編程語言？什麼是編程？

    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。    
    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。
    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　　 

二 編程語言分類

 

 編程的語言的發展經歷了

#機器語言：站在計算機(奴隸)的角度，說計算機能聽懂的語言，那就是直接用二進制編程，直接操做硬件；

#彙編語言：站在計算機(奴隸)的角度，簡寫的英文標識符取代二進制去編寫程序，本質仍然是直接操做硬件；

#高級語言：站在人(奴隸主)的角度，說人話，即用人類的字符去編寫程序，屏蔽了硬件操做

高級語言更貼近人類語言，於是形成了：它必須被翻譯成計算機能讀懂二進制後，才能被執行，按照翻譯方式分爲

#1. 編譯型（須要編譯器，至關於用谷歌翻譯）：如C，執行速度快，調試麻煩

#2. 解釋型（須要解釋器，至關於同聲傳譯）：如python，執行速度慢，調試方便

 

總結：
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
    PS：
　　　　學習難度從高到低

            執行效率從高到低

　　　　開發效率從低到高　　　

　　速度不是關鍵（瓶頸理論），開發效率高才是王道　

#機器語言
因爲計算機內部只能接受二進制代碼，所以，用二進制代碼0和1描述的指令稱爲機器指令，所有機器指令的集合構成計算機的機器語言，
用機器語言編程的程序稱爲目標程序。只有目標程序才能被計算機直接識別和執行。可是機器語言編寫的程序無明顯特徵，難以記憶，
不便閱讀和書寫，且依賴於具體機種，侷限性很大，機器語言屬於低級語言。
用機器語言編寫程序，編程人員要首先熟記所用計算機的所有指令代碼和代碼的涵義。手編程序時，程序員得本身處理每條指令和每一
數據的存儲分配和輸入輸出，還得記住編程過程當中每步所使用的工做單元處在何種狀態。這是一件十分繁瑣的工做。編寫程序花費的
時間每每是實際運行時間的幾十倍或幾百倍。並且，編出的程序全是些0和1的指令代碼，直觀性差，還容易出錯。
除了計算機生產廠家的專業人員外，絕大多數的程序員已經再也不去學習機器語言了。
機器語言是微處理器理解和使用的，用於控制它的操做二進制代碼。
儘管機器語言好像是很複雜的，然而它是有規律的。
存在着多至100000種機器語言的指令。這意味着不能把這些種類所有列出來。
如下是一些示例：
指令部份的示例
0000 表明 加載（LOAD）
0001 表明 存儲（STORE）
...

暫存器部份的示例
0000 表明暫存器 A
0001 表明暫存器 B
...

存儲器部份的示例
000000000000 表明地址爲 0 的存儲器
000000000001 表明地址爲 1 的存儲器
000000010000 表明地址爲 16 的存儲器
100000000000 表明地址爲 2^11 的存儲器
集成示例

0000,0000,000000010000 表明 LOAD A, 16
0000,0001,000000000001 表明 LOAD B, 1
0001,0001,000000010000 表明 STORE B, 16
0001,0001,000000000001 表明 STORE B, 1[1]

#彙編語言
彙編語言的實質和機器語言是相同的，都是直接對硬件操做，只不過指令採用了英文縮寫的標識符，更容易識別和記憶。
它一樣須要編程者將每一步具體的操做用命令的形式寫出來。彙編程序的每一句指令只能對應實際操做過程當中的一個很細微的動做。
例如移動、自增，所以彙編源程序通常比較冗長、複雜、容易出錯，並且使用匯編語言編程須要有更多的計算機專業知識，
但彙編語言的優勢也是顯而易見的，用匯編語言所能完成的操做不是通常高級語言所可以實現的，並且源程序經彙編生成的可執行文件不只比較小，並且執行速度很快。
彙編的hello world，打印一句hello world, 須要寫十多行，也是醉了。
; hello.asm 
section .data            ; 數據段聲明
        msg db "Hello, world!", 0xA     ; 要輸出的字符串
        len equ $ - msg                 ; 字串長度
section .text            ; 代碼段聲明
global _start            ; 指定入口函數
_start:                  ; 在屏幕上顯示一個字符串
        mov edx, len     ; 參數三：字符串長度
        mov ecx, msg     ; 參數二：要顯示的字符串
        mov ebx, 1       ; 參數一：文件描述符(stdout) 
        mov eax, 4       ; 系統調用號(sys_write) 
        int 0x80         ; 調用內核功能
                         ; 退出程序
        mov ebx, 0       ; 參數一：退出代碼
        mov eax, 1       ; 系統調用號(sys_exit) 
        int 0x80         ; 調用內核功能

#高級語言
高級語言是大多數編程者的選擇。和彙編語言相比，它不但將許多相關的機器指令合成爲單條指令，
而且去掉了與具體操做有關但與完成工做無關的細節，例如使用堆棧、寄存器等，這樣就大大簡化了程序中的指令。同時，因爲省略了不少細節，編程者也就不須要有太多的專業知識。
高級語言主要是相對於彙編語言而言，它並非特指某一種具體的語言，而是包括了不少編程語言，像最簡單的編程語言PASCAL語言也屬於高級語言。
高級語言所編制的程序不能直接被計算機識別，必須通過轉換才能被執行，按轉換方式可將它們分爲兩類：
編譯類：編譯是指在應用源程序執行以前，就將程序源代碼「翻譯」成目標代碼（機器語言），
所以其目標程序能夠脫離其語言環境獨立執行(編譯後生成的可執行文件，是cpu能夠理解的2進制的機器碼組成的)，使用比較方便、效率較高。
但應用程序一旦須要修改，必須先修改源代碼，再從新編譯生成新的目標文件（* .obj，也就是OBJ文件）才能執行，只有目標文件而沒有源代碼，修改很不方便。

編譯後程序運行時不須要從新翻譯，直接使用編譯的結果就好了。程序執行效率高，依賴編譯器，跨平臺性差些。如C、C++、Delphi等
解釋類：執行方式相似於咱們平常生活中的「同聲翻譯」，應用程序源代碼一邊由相應語言的解釋器「翻譯」成目標代碼（機器語言），
一邊執行，所以效率比較低，並且不能生成可獨立執行的可執行文件，
應用程序不能脫離其解釋器(想運行，必須先裝上解釋器，就像跟老外說話，必須有翻譯在場)，
但這種方式比較靈活，能夠動態地調整、修改應用程序。如Python、Java、PHP、Ruby等語言。

三 主流編程語言介紹

 世界上的編程語言有600多種，但真正你們主流在使用的最多二三十種，不一樣的語言有本身的特色和擅長領域，隨着計算機的不斷髮展，
新語言在不斷誕生，也同時有不少老舊的語言慢慢無人用了。有個權威的語言排名網站，能夠看到主流的編程語言是哪些？

*2017年5月數據(https://www.tiobe.com/tiobe-index/ )

長期語言排名 

#C語言:
C語言是一種計算機程序設計語言，它既具備高級語言的特色，又具備彙編語言的特色。它由美國貝爾研究所的D.M.Ritchie於1972年推出，
1978年後，C語言已前後被移植到大、中、小及微型機上，它能夠做爲工做系統設計語言，編寫系統應用程序，也能夠做爲應用程序設計語言，
編寫不依賴計算機硬件的應用程序。它的應用範圍普遍，具有很強的數據處理能力，不只僅是在軟件開發上，並且各種科研都須要用到C語言，
適於編寫系統軟件，三維，二維圖形和動畫，具體應用好比單片機以及嵌入式系統開發。

#C++：
C++是C語言的繼承的擴展，它既能夠進行C語言的過程化程序設計，又能夠進行以抽象數據類型爲特色的基於對象的程序設計，還能夠進行
以繼承和多態爲特色的面向對象的程序設計。C++擅長面向對象程序設計的同時，還能夠進行基於過程的程序設計，於是C++就適應的問題規模而論，大小由之。
C++不只擁有計算機高效運行的實用性特徵，同時還致力於提升大規模程序的編程質量與程序設計語言的問題描述能力。

#JAVA:
Java是一種能夠撰寫跨平臺應用軟件的面向對象的程序設計語言，是由Sun Microsystems公司於1995年5月推出的Java程序設計語言和Java平臺
（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的總稱。Java 技術具備卓越的通用性、高效性、平臺移植性和安全性，普遍應用於我的PC、數據中心、遊戲控制檯、
科學超級計算機、移動電話和互聯網，同時擁有全球最大的開發者專業社羣。在全球雲計算和移動互聯網的產業環境下，Java更具有了顯著優點和廣闊前景。

#PHP:
PHP（外文名:PHP: Hypertext Preprocessor，中文名：「超文本預處理器」）是一種通用開源腳本語言。語法吸取了C語言、Java和Perl的特色，
利於學習，使用普遍，主要適用於Web開發領域
Ruby:
Ruby 是開源的，在Web 上免費提供，但須要一個許可證。[4]
Ruby 是一種通用的、解釋的編程語言。
Ruby 是一種真正的面向對象編程語言。
Ruby 是一種相似於 Python 和 Perl 的服務器端腳本語言。
Ruby 能夠用來編寫通用網關接口（CGI）腳本。
Ruby 能夠被嵌入到超文本標記語言（HTML）。
Ruby 語法簡單，這使得新的開發人員可以快速輕鬆地學習 Ruby

#GO:
Go 是一個開源的編程語言，它能讓構造簡單、可靠且高效的軟件變得容易。
Go是從2007年底由Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson主持開發，後來還加入了Ian Lance Taylor, Russ Cox等人，
並最終於2009年11月開源，在2012年早些時候發佈了Go 1穩定版本。如今Go的開發已是徹底開放的，而且擁有一個活躍的社區。
由其擅長併發編程

#Python:
Python是一門優秀的綜合語言， Python的宗旨是簡明、優雅、強大，在人工智能、雲計算、金融分析、大數據開發、WEB開發、自動化運維、
測試等方向應用普遍，已經是全球第4大最流行的語言。

幾個主流的編程語言介紹

四 Python介紹

  介紹

    python的創始人爲吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）。1989年的聖誕節期間，Guido開始寫可以解釋Python語言語法的解釋器。
Python這個名字，來自Guido所摯愛的電視劇Monty Python’s Flying Circus。他但願這個新的叫作Python的語言，能符合他的理想：
創造一種C和shell之間，功能全面，易學易用，可拓展的語言。

    最新的TIOBE排行榜，Python趕超PHP佔據第4， Python崇尚優美、清晰、簡單，是一個優秀並普遍使用的語言。

Python能夠應用於衆多領域，如：數據分析、組件集成、網絡服務、圖像處理、數值計算和科學計算等衆多領域。
目前業內幾乎全部大中型互聯網企業都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中國知乎）、豆瓣、知乎、
Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、騰訊、汽車之家、美團等。

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，想爬啥就爬啥
#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——我我的以前在金融行業，10年的時候，咱們公司寫的好多分析程序、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。

Python的發展前景怎麼樣？

知乎上有一篇文章，問Python將來10年的發展前景，Alex強烈要求我告訴大家去看看他的回答
#將來十年Python的前景會怎樣？ https://www.zhihu.com/question/22112542/answer/166053516

Python有哪些種類？

咱們如今知道了Python是一門解釋型語言，代碼想運行，必須經過解釋器執行，Python的解釋器自己也能夠看做是個程序（翻譯官司是哪國人不重要），
這個程序是什麼語言開發的呢？ 答案是好幾種語言？ what? 由於Python有好幾種解釋器，分別基於不一樣語言開發，每一個解釋器特色不一樣，
但都能正常運行咱們的Python代碼，下面分別來看下：

#CPython：CPython是使用最廣且被的Python解釋器。本教程以CPython爲準。
當咱們從Python官方網站下載並安裝好Python 2.7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。
CPython用>>>做爲提示符，而IPython用In [序號]:做爲提示符。

#PyPy
PyPy是另外一個Python解釋器，它的目標是執行速度。PyPy採用JIT技術，對Python代碼進行動態編譯（注意不是解釋），因此能夠顯著提升Python代碼的執行速度。
絕大部分Python代碼均可以在PyPy下運行，可是PyPy和CPython有一些是不一樣的，這就致使相同的Python代碼在兩種解釋器下執行可能會有不一樣的結果。
若是你的代碼要放到PyPy下執行，就須要瞭解PyPy和CPython的不一樣點。

#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。

#IronPython
IronPython和Jython相似，只不過IronPython是運行在微軟.Net平臺上的Python解釋器，能夠直接把Python代碼編譯成.Net的字節碼。

Python 2 or python 3?

In summary : Python 2.x is legacy, Python 3.x is the present and future of the language
Python 3.0 was released in 2008. The final 2.x version 2.7 release came out in mid-2010, with a statement of
extended support for this end-of-life release. The 2.x branch will see no new major releases after that. 3.x is
under active development and has already seen over five years of stable releases, including version 3.3 in 2012,+

3.4 in 2014, and 3.5 in 2015. This means that all recent standard library improvements, for example, are only
available by default in Python 3.x.
Guido van Rossum (the original creator of the Python language) decided to clean up Python 2.x properly, with less regard 
for backwards compatibility than is the case for new releases in the 2.x range. The most drastic improvement is 
the better Unicode support (with all text strings being Unicode by default) as well as saner bytes/Unicode separation.
Besides, several aspects of the core language (such as print and exec being statements, integers using floor division)
 have been adjusted to be easier for newcomers to learn and to be more consistent with the rest of the language,
 and old cruft has been removed (for example, all classes are now new-style, "range()" returns a memory efficient iterable,
 not a list as in 2.x).
目前雖然業內不少企業還在大量使用Python2.6 or 2.7，由於舊項目幾十萬甚至上百萬行的代碼想快速升級到3.0不是件容易的事，可是你們在開發新項目時幾乎都會使用3.x。
另外Python3 確實想比2.x作了不少的改進，直觀點來說，就像從XP升級到Win7的感受同樣，棒棒的。
Py2 和Py3的具體細節區別咱們在之後課程中會慢慢深刻。