Python基础：初识Python-优快云博客

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一、Python发展史

Python 是一种高级的、通用的编程语言，诞生于上个世纪 90 年代初期。以下是 Python 发展史的主要事件：

1989 年，荷兰程序员 Guido van Rossum 开始设计 Python 编程语言。
1991 年，第一个 Python 解释器，即 Python 0.9.0 版本发布。
1994 年，Python 第一个正式版本 Python 1.0 发布。
2000 年，Python 2.0 发布，引入了 list comprehensions、Unicode 和 garbage collector 等新特性。
2008 年，Python 3.0 发布，该版本与 Python 2.x 不兼容，并引入了新的语法和库。
2011 年，Python 2.7 版本发布，此为 Python 2.x 最后一个版本，官方宣布将在 2020 年停止对 Python 2.x 的支持。
2015 年，Python 3.5 发布，该版本引入了 async 和 await 关键字，增强了对异步编程的支持。
2018 年，Python 3.7 发布，该版本增强了安全性和性能，并引入了一些新的语言特性。

除了以上版本之外，Python 社区还推出了许多涵盖各个领域的特定库和框架，例如 NumPy、Pandas、Django、Flask 等等。

需要注意的是，由于 Python 具有简洁易读、多平台支持、强大的标准库等优点，因此在过去几十年中，Python 已经成为了一种非常流行的编程语言，被广泛应用于 Web 开发、数据科学、人工智能等领域。随着技术的不断发展，Python 在未来的发展中也将继续保持其活力和创造力。

二、Python优缺点

优点：

简洁易读：Python 的语法简洁，易于阅读和学习，因此被称为“可读性最好的语言”之一。
多平台支持：Python 可以在众多不同的操作系统上运行，包括 Windows、Mac OS、Linux 等。
强大的标准库：Python 拥有丰富的标准库和第三方库，可以轻松完成各种任务，例如网络编程、Web 开发、数据处理等。同时，Python 还支持多种科学计算库，例如 NumPy、SciPy 和 Pandas，非常适合进行数据分析和机器学习。
面向对象特性：Python 是一种纯面向对象的编程语言，支持类、继承、多态等面向对象特性。
可扩展性强：Python 可以使用 C/C++ 编写模块，并将其与 Python 代码集成在一起，从而提高了 Python 的执行效率。

缺点：

执行速度：由于 Python 是解释型语言，因此在执行时需要将源代码转换成字节码，然后再解释执行，所以相比编译型语言，Python 的执行速度较慢。
内存占用：Python 的内存管理机制存在一些问题，导致在某些情况下会出现内存占用过高的情况。
GIL锁：对于 CPU 密集型任务，由于 Python 全局解释器锁（GIL）的存在，只能在单个 CPU 上执行，无法充分利用多核 CPU 的优势。
不适合开发大型工程：虽然 Python 支持面向对象编程，但是由于其动态类型和灵活性等特点，无法像 Java 或 C# 等静态类型语言那样适合开发大型工程。

三、Python的应用领域

Web 开发：Python 的许多框架，例如 Django、Flask 等，使得使用 Python 进行 Web 开发变得非常容易。此外，Python 还可以用于构建 Web 应用程序的后端和前端。
数据科学：Python 提供了大量的库和工具，例如 Pandas、Numpy、SciPy、Matplotlib 等，使得使用 Python 进行数据处理、分析、可视化等任务变得非常方便。
人工智能：Python 在机器学习、自然语言处理、计算机视觉等方面有着广泛的应用。许多重要的人工智能库和框架，例如 TensorFlow、Keras、PyTorch 等都支持 Python 编程语言。
游戏开发：Python 可以用于开发游戏的各个部分，包括图形界面、物理引擎、音频、网络通信等。
自动化脚本：Python 可以用于编写各种类型的自动化脚本，例如自动化测试、系统管理、批量处理、网络爬虫等。

除了以上领域之外，Python 还可以用于开发桌面应用程序、移动应用程序、科学计算、金融分析、教育和研究等领域。需要注意的是，Python 社区非常活跃，新的库和框架不断涌现，因此 Python 在未来的应用领域也将继续扩展。

四、安装Python解释器

想要开始Python编程之旅，首先得在自己使用的计算机上安装Python解释器环境，下面将以安装官方的Python解释器为例，讲解如何在不同的操作系统上安装Python环境。官方的Python解释器是用C语言实现的，也是使用最为广泛的Python解释器，通常称之为CPython。除此之外，Python解释器还有Java语言实现的Jython、C#语言实现的IronPython以及PyPy、Brython、Pyston等版本，有兴趣的读者可以自行了解。

Windows环境

访问 Python 的官方网站（https://www.python.org/downloads/），并下载适合自己系统的 Python 安装包。需要注意的是，Python 有 2.x 和 3.x 两个主要版本，建议选择最新的 3.x 版本。
双击下载的安装包，运行安装程序，并根据提示完成安装过程。在安装过程中，可以选择添加 Python 到系统环境变量中，这样就可以在任何地方使用 Python 了。
安装完成后，打开命令行终端或 IDLE 开发环境，输入 python 命令，回车后应该能看到类似如下输出的信息：
```
Python 3.9.0 (default, Oct  6 2020, 00:00:00) 
[GCC 7.5.0] on linux
```
这表明 Python 已经安装成功，并且显示了当前安装的 Python 版本号。
如果需要安装第三方库或框架，可以使用 pip 工具。例如，要安装 Numpy 库，可以在命令行终端中输入 pip install numpy 命令，然后等待安装完成即可。

Linux环境

Linux环境自带了Python 2.x版本，但是如果要更新到3.x的版本，可以在Python的官方网站下载Python的源代码并通过源代码构建安装的方式进行安装，具体的步骤如下所示（以CentOS为例）。

安装依赖库（因为没有这些依赖库可能在源代码构件安装时因为缺失底层依赖库而失败）。

yum -y install wget gcc zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel libffi-devel

2.下载Python源代码并解压缩到指定目录。

wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.6/Python-3.7.6.tar.xz
xz -d Python-3.7.6.tar.xz
tar -xvf Python-3.7.6.tar

3.切换至Python源代码目录并执行下面的命令进行配置和安装。

cd Python-3.7.6
./configure --prefix=/usr/local/python37 --enable-optimizations
make && make install

4.修改用户主目录下名为.bash_profile的文件，配置PATH环境变量并使其生效。

cd ~
vim .bash_profile

# ... 此处省略上面的代码 ...

export PATH=$PATH:/usr/local/python37/bin

# ... 此处省略下面的代码 ...

5.激活环境变量。

source .bash_profile

macOS环境

macOS也自带了Python 2.x版本，可以通过Python的官方网站提供的安装文件（pkg文件）安装Python 3.x的版本。默认安装完成后，可以通过在终端执行python命令来启动2.x版本的Python解释器，启动3.x版本的Python解释器需要执行python3命令。

运行Python程序

确认Python的版本

可以Windows的命令行提示符中键入下面的命令。

python --version

在Linux或macOS系统的终端中键入下面的命令。

python3 --version

当然也可以先输入python或python3进入交互式环境，再执行以下的代码检查Python的版本。

import sys

print(sys.version_info)
print(sys.version)

编写Python源代码

可以用文本编辑工具（推荐使用Sublime、Visual Studio Code等高级文本编辑工具）编写Python源代码并用py作为后缀名保存该文件，代码内容如下所示。

print('hello, world!')

运行程序

切换到源代码所在的目录并执行下面的命令，看看屏幕上是否输出了"hello, world!"。

python hello.py

或

python3 hello.py

代码中的注释

注释是编程语言的一个重要组成部分，用于在源代码中解释代码的作用从而增强程序的可读性和可维护性，当然也可以将源代码中不需要参与运行的代码段通过注释来去掉，这一点在调试程序的时候经常用到。注释在随源代码进入预处理器或编译时会被移除，不会在目标代码中保留也不会影响程序的执行结果。

单行注释 - 以#和空格开头的部分
多行注释 - 三个引号开头，三个引号结尾

print('hello, world!')
# print("你好, 世界！")

Python开发工具

这里推荐按PyCharm，也有其他的开发工具，不推荐

PyCharm - Python开发神器

PyCharm的安装、配置和使用会在下一篇文章中介绍，如下地址

Python基础：Pycharm安装教程以及使用教程_李时行的博客-优快云博客

本文章为个人笔记，欢迎各位大神指正，后续会陆续更新Python基础学习