编程入门

1. 什么是编程

   我们通过有固定格式和固定词汇的“语言”来控制他人，让他人为我们做事情。语言有很多种，包括汉语、英语、法语、韩语等，虽然他们的词汇和格式都不一样，但是可以达到同样的目的，我们可以选择任意一种语言去控制他人。

   同样，我们也可以通过”语言“来控制计算机，让计算机为我们做事情，这样的语言就叫做编程语言（Programming Language）。

   编程语言也有固定的格式和词汇，我们必须经过学习才会使用，才能控制计算机。

   总结：编程语言是用来控制计算机的一系列指令（Instruction），它有固定的格式和词汇（不同编程语言的格式和词汇不一样），必须遵守，否则就会出错，达不到我们的目的。

   <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="python" cid="n14" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">print('hello world')</pre>

   这些具有特定含义的词汇、语句，按照特定的格式组织在一起，就构成了源代码（Source Code），也称源码或代码（Code）。

   那么，编程语言肯定规定了源代码中每个词汇、语句的含义，也规定了它们该如何组织在一起，这就是语法（Syntax）。它与我们学习英语时所说的“语法”类似，都规定了如何将特定的词汇和句子组织成能听懂的语言。

   编写源代码的过程就叫做编程（Program）。从事编程工作的人叫程序员（Programmer）

2. 编程语言的分类

   1. 低级语言

      1. 机器语言

         <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n32" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 0px; margin-top: 0px; width: inherit;">第一代计算机语言：机器能直接识别的语言的叫做机器语言。
         起初，为了让计算机按我们的想法工作，程序员不得不编写计算机可以读懂看明白直接执行的机器码，也就是01010101的样子，打孔字条就是这么干的。用打没打孔来代表0和1。OK，计算机没问题，它能无障碍阅读，可程序员就难受了。拍脑袋也能想得到这里面的问题。容易出错，效率低，编写困难，维护困难。可能就是个简单的打印“hello world”，也许就需要好几米长的字条。这简直就是原始社会，生产效率低下的令人发指。
         发生个火灾什么的，直接Over。唯一的好处就是无需转换，可直接执行，但相对缺点来讲，这点好处完全可以被忽略。</pre>

         <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n33" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">由1和0组成，非常难学习掌握，难阅读，容易出错，效率低，编写困难，维护困难
         且严重地依赖于具体的计算机，所以可移植性差，重用性差。换了机器就用不了</pre>

      2. 汇编语言

         <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n37" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 0px; margin-top: 0px; width: inherit;">第二代计算机语言汇编语言（符号语言）：
         在汇编语言中，用助记符代替机器指令的操作码，用地址符号或标号代替指令或操作数的地址为了减轻机器语言带给软件工程师的不适应，人们对机器语言进行了升级和改进：用一些容易理解和记忆的字母，单词来代替一个特定的指令。仍然可移植性差，重用性差</pre>

   2. 高级语言

      <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n41" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 0px; margin-top: 0px; width: inherit;">第三代计算机语言 高级语言：
      在编程语言经历了机器语言，汇编语言等更新之后，人们发现了限制程序推广的关键因素——程序的可移植性。需要设计一个能够不依赖于计算机硬件，能够在不同机器上运行的程序。这样可以免去很多编程的重复过程，提高效率，同时这种语言又要接近于数学语言或人的自然语言。
      在计算机还很稀缺的50年代，诞生了第一个高级编程语言。语法和结构更类似汉字或者普通英文，且由于远离对硬件的直接操作，使得一般人经过学习之后都可以编程。高级语言并不是特指的某一种具体的语言，而是包括很多编程语言。1954年，第一个完全意义的高级编程语言FORTRAN问世了，他完全脱离了特定机器的局限性，是第一个通用性的编程语言。</pre>

      <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n42" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;">免去很多编程的重复过程，提高效率，语法和结构更类似人的自然语言
      一般人经过学习之后都可以编程
      完全脱离了特定机器的局限性，是通用性的编程语言</pre>

      我们编写的源代码是人类语言，我们自己能够轻松理解；但是对于计算机硬件（CPU），源代码就是天书，根本无法执行，计算机只能识别某些特定的二进制指令，在程序真正运行之前必须将源代码转换成二进制指令。

      所谓的二进制指令，也就是机器码，是 CPU 能够识别的硬件层面的“代码”，简陋的硬件（比如古老的单片机）只能使用几十个指令，强大的硬件（PC 和智能手机）能使用成百上千个指令。

      然而，究竟在什么时候将源代码转换成二进制指令呢？不同的编程语言有不同的规定：

      • 有的编程语言要求必须提前将所有源代码一次性转换成二进制指令，也就是生成一个可执行程序（Windows 下的 .exe），比如C语言、C++、Golang、Pascal（Delphi）、汇编等，这种编程语言称为编译型语言，使用的转换工具称为编译器。

      • 有的编程语言可以一边执行一边转换，需要哪些源代码就转换哪些源代码，不会生成可执行程序，比如 Python、JavaScript、PHP、Shell、MATLAB等，这种编程语言称为解释型语言，使用的转换工具称为解释器

      • 简单理解，编译器就是一个“翻译工具”，类似于将中文翻译成英文、将英文翻译成俄文。但是，翻译源代码是一个复杂的过程，大致包括词法分析、语法分析、语义分析、性能优化、生成可执行文件等五个步骤，期间涉及到复杂的算法和硬件架构。解释器与此类似

      Java 和 C#是一种比较奇葩的存在，它们是半编译半解释型的语言，源代码需要先转换成一种中间文件（字节码文件），然后再将中间文件拿到虚拟机中执行。Java 引领了这种风潮，它的初衷是在跨平台的同时兼顾执行效率；C# 是后来的跟随者，但是 C# 一直止步于 Windows 平台，在其它平台鲜有作为。

      1. 解释型语言

         类似同声翻译，需要有一个解释器，解释器会读取程序代码，一边翻译一边执行，详细如下

         <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="python3" cid="n58" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;"># 1、执行效率低
         解释型语言的实现中，翻译器并不产生目标机器代码，而是产生易于执行的中间代码。
         这种中间代码与机器代码是不同的，中间代码的解释是由软件支持的，不能直接使用硬件，
         软件解释器通常会导致执行效率较低。
         ​

         2、开发效率高

         用解释型语言编写的程序是由另一个可以理解中间代码的解释程序执行的，与编译程序不同的是，
         解释程序的任务是逐一将源程序的语句解释成可执行的机器指令，不需要将源程序翻译成目标代码再执行。
         解释程序的优点是当语句出现语法错误时，可以立即引起程序员的注意，而程序员在程序开发期间就能进行校正。
         ​
         ​

         3、跨平台性强

         代码运行是依赖于解释器，不同平台有对应版本的解释器，所以解释型的跨平台性强
         ​

         其他

         对于解释型Basic语言，需要一个专门的解释器解释执行Basic程序，每条语句只有在执行时才被翻译，
         这种解释型语言每执行一次就翻译一次，因而效率低下。一般地，动态语言都是解释型的，
         例如：Tcl、Perl、Ruby、VBScript、JavaScript等</pre>

      2. 编译型语言

         类似谷歌翻译，是把程序所有代码编译成计算机能识别的二进制指令，之后操作系统会拿着编译好的二进制指令直接操作硬件，详细如下

         <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="python" cid="n63" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;"># 1、执行效率高
         编译是指在应用源程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成目标代码（即机器语言），
         因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行，使用比较方便，执行效率较高。
         ​

         2、开发效率低：

         应用程序一旦需要修改，必须先修改源代码，然后重新编译、生成新的目标文件才能执行，
         而在只有目标文件而没有源代码，修改会很不方便。所以开发效率低于解释型
         ​

         3、跨平台性差

         编译型代码是针对某一个平台翻译的，当前平台翻译的结果无法拿到不同的平台使用，针对不同的平台必须重新编译，即跨平台性差
         ​

         其他

         现在大多数的编程语言都是编译型的。
         编译程序将源程序翻译成目标程序后保存在另一个文件中，该目标程序可脱离编译程序直接在计算机上多次运行。
         大多数软件产品都是以目标程序形式发行给用户的，不仅便于直接运行，同时又使他人难于盗用其中的技术。
         C、C++、Ada、Pascal都是编译实现的</pre>

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3. Python语言入门

   一、Python发展背景

   • Python的作者，Guido von Rossum（吉多·范·罗苏姆，中国Python程序员都叫他 龟叔），荷兰人。1982年，龟叔从阿姆斯特丹大学获得了数学和计算机硕士学位。然而，尽管他算得上是一位数学家，但他更加享受计算机带来的乐趣。用他的话说，虽然拥有数学和计算机双料资质，他总趋向于做计算机相关的工作，并热衷于做任何和编程相关的事情。

   • 在那个时候，龟叔接触并使用过诸如Pascal、C、Fortran等语言。这些语言的基本设计原则是让机器能更快运行。在80年代，虽然IBM和苹果已经掀起了个人电脑浪潮，但这些个人电脑的配置很低。比如早期的Macintosh，只有8MHz的CPU主频和128KB的RAM，一个大的数组就能占满内存。所有的编译器的核心是做优化，以便让程序能够运行。为了增进效率，语言也迫使程序员像计算机一样思考，以便能写出更符合机器口味的程序。在那个时代，程序员恨不得用手榨取计算机每一寸的能力。有人甚至认为C语言的指针是在浪费内存。至于动态类型，内存自动管理，面向对象…… 别想了，那会让你的电脑陷入瘫痪。

   • 这种编程方式让龟叔感到苦恼。龟叔知道如何用C语言写出一个功能，但整个编写过程需要耗费大量的时间，即使他已经准确的知道了如何实现。他的另一个选择是shell。Bourne Shell作为UNIX系统的解释器已经长期存在。UNIX的管理员们常常用shell去写一些简单的脚本，以进行一些系统维护的工作，比如定期备份、文件系统管理等等。shell可以像胶水一样，将UNIX下的许多功能连接在一起。许多C语言下上百行的程序，在shell下只用几行就可以完成。然而，shell的本质是调用命令。它并不是一个真正的语言。比如说，shell没有数值型的数据类型，加法运算都很复杂。总之，shell不能全面的调动计算机的功能。

   • 龟叔希望有一种语言，这种语言能够像C语言那样，能够全面调用计算机的功能接口，又可以像shell那样，可以轻松的编程。ABC语言让龟叔看到希望。ABC是由荷兰的数学和计算机研究所开发的。龟叔在该研究所工作，并参与到ABC语言的开发。ABC语言以教学为目的。与当时的大部分语言不同，ABC语言的目标是“让用户感觉更好”。ABC语言希望让语言变得容易阅读，容易使用，容易记忆，容易学习，并以此来激发人们学习编程的兴趣。比如下面是一段来自Wikipedia的ABC程序，这个程序用于统计文本中出现的词的总数：

     <pre spellcheck="false" class="md-fences mock-cm md-end-block" lang="bash" cid="n77" mdtype="fences" style="box-sizing: border-box; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; display: block; break-inside: avoid; text-align: left; white-space: pre-wrap; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); position: relative !important; border: 1px solid rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; padding: 8px 4px 6px; margin-bottom: 15px; margin-top: 15px; width: inherit;"> HOW TO RETURN words document:
     PUT {} IN collection
     FOR line IN document:
     FOR word IN split line:
     IF word not.in collection:
     INSERT word IN collection
     RETURN collection</pre>

   • HOW TO用于定义一个函数。一个Python程序员应该很容易理解这段程序。ABC语言使用冒号和缩进来表示程序块。行 尾没有分号。for和if结构中也没有括号() 。赋值采用的是PUT，而不是更常见的等号。这些改动让ABC程序读起来像一段文字。

   • 尽管已经具备了良好的可读性和易用性，ABC语言最终没有流行起来。在当时，ABC语言编译器需要比较高配置的电脑才能运行。而这些电脑的使用者通常精通计算机，他们更多考虑程序的效率，而非它的学习难度。除了硬件上的困难外，ABC语言的设计也存在一些致命的问题：

     • 可拓展性差。ABC语言不是模块化语言。如果想在ABC语言中增加功能，比如对图形化的支持，就必须改动很多地方。

     • 不能直接进行IO。ABC语言不能直接操作文件系统。尽管你可以通过诸如文本流的方式导入数据，但ABC无法直接读写文 件。输入输出的困难对于计算机语言来说是致命的。你能想像一个打不开车门的跑车么？

     • 过度革新。ABC用自然语言的方式来表达程序的意义，比如上面程序中的HOW TO 。然而对于程序员来说，他们更习惯 用function或者define来定义一个函数。同样，程序员更习惯用等号来分配变量。尽管ABC语言很特别，但学习难度 也很大。

     • 传播困难。ABC编译器很大，必须被保存在磁带上。当时龟叔在访问的时候，就必须有一个大磁带来给别人安装ABC编 译器。 这样，ABC语言就很难快速传播。

   • 1989年，为了打发圣诞节假期，龟叔开始写Python语言的编译器。Python这个名字，来自龟叔所挚爱的电视剧Monty Python's Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。龟叔作为一个语言设计爱好者，已经有过设计语言的尝试。这一次，也不过是一次纯粹的hacking行为。

   二、Python语言的诞生

   • 1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了 ：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。

   • Python语法很多来自C，但又受到ABC语言的强烈影响。来自ABC语言的一些规定直到今天还富有争议，比如强制缩进。 但这些语法规定让Python容易读。另一方面，Python聪明的选择服从一些惯例，特别是C语言的惯例，比如回归等号赋值。龟叔认为，如果“常识”上确立的东西，没有必要过度纠结。

   • Python从一开始就特别在意可拓展性。Python可以在多个层次上拓展。从高层上，你可以直接引入. py文件。在底层，你可以引用C语言的库。Python程序员可以快速的使用Python写. py文件作为拓展模块。但当性能是考虑的重要因素时，Python程序员可以深入底层，写C程序，编译为.so文件引入到Python中使用。Python就好像是使用钢构建房一样，先规定好大的框架。而程序员可以在此框架下相当自由的拓展或更 改。

   • 最初的Python完全由龟叔本人开发。Python得到龟叔同事的欢迎。他们迅速的反馈使用意见，并参与到Python的改进。龟叔和一些同事构成Python的核心团队。他们将自己大部分的业余时间用于hack Python。随后，Python拓 展到研究所之外。Python将许多机器层面上的细节隐藏，交给编译器处理，并凸显出逻辑层面的编程思考。Python程 序员可以花更多的时间用于思考程序的逻辑，而不是具体的实现细节。这一特征吸引了广大的程序员。Python开始流行。

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   人生苦短，我用python

   • 计算机硬件越来越强大，Python又容易使用，所以许多人开始转向Python。龟叔维护了一个mail list，Python用户就通过邮件进行交流。Python用户来自许多领域，有不同的背景，对Python也有不同的需求。Python相当的开放，又容 易拓展，所以当用户不满足于现有功能，很容易对Python进行拓展或改造。随后，这些用户将改动发给龟叔，并由龟叔决定是否将新的特征加入到Python或者标准库中。如果代码能被纳入Python自身或者标准库，这将极大的荣誉。由于龟叔至高无上的决定权，他因此被称为“终身的仁慈独裁者”。

   • Python以及其标准库的功能强大。这些是整个社区的贡献。Python的开发者来自不同领域，他们将不同领域的优点带给Python。比如Python标准库中的正则表达是参考Perl，而lambda, map, filter, reduce等函数参考了Lisp。Python本身的一些功能以及大部分的标准库来自于社区。Python的社 区不断扩大，进而拥有了自己的newsgroup，网站，以及基金。从Python 2.0开始，Python也从mail list的开发方式，转为完全开源的开发方式。社区气氛已经形成，工作被整个社区分担，Python也获得了更加高速的发展。

   • 到今天，Python的框架已经确立。Python语言以对象为核心组织代码，支持多种编程范式，采用动态类型，自动进行内存回收。Python支持解释运行，并能调用C库进行拓展。Python有强大的标准库。由于标准库的体系已经稳定，所以Python的生态系统开始拓展到第三方包。这些包，如Django、web.py、wxpython、numpy、matplotlib、PIL，将Python升级成了物种丰富的热带雨林。

   • Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。Python在TIOBE排行榜中排行第八，它是Google的第三大开发语言，Dropbox的基础语言，豆瓣的服务器语言。Python的发展史可以作为一个代表，带给我许多启示。

   • 在Python的开发过程中，社区起到了重要的作用。龟叔自认为自己不是全能型的程序员，所以他只负责制订框架。如果问题太复杂，他会选择绕过去，也就是cut the corner。这些问题最终由社区中的其他人解决。社区中的人才是异常丰富的，就连创建网站，筹集基金这样与开发稍远的事情，也有人乐意于处理。如今的项目开发越来越复杂，越来越庞大，合作以及开放的心态成为项目最终成功的关键。

   • Python从其他语言中学到了很多，无论是已经进入历史的ABC，还是依然在使用的C和Perl，以及许多没有列出的其他 语言。可以说，Python的成功代表了它所有借鉴的语言的成功。同样，Ruby借鉴了Python，它的成功也代表了Python某些方面的成功。每个语言都是混合体，都有它优秀的地方，但也有各种各样的缺陷。同时，一个语言“好与不好”的评判，往往受制于平台、硬件、时代等等外部原因。程序员经历过许多语言之争。其实，以开放的心态来接受各个语言，说不定哪一天，程序员也可以如龟叔那样，混合出自己的语言。

   三、关键点常识

   • Python的发音与拼写

   • Python的作者是Guido van Rossum（龟叔）

   • Python正式诞生于1991年

   • Python的解释器如今有多个语言实现，我们常用的是CPython（官方版本的C语言实现），其他还有Jython（可以运行在Java平台）、IronPython（可以运行在.NET和Mono平台）、PyPy（Python实现的，支持JIT即时编译）

   • Python目前有两个版本，Python2和Python3，最新版分别为2.7.13和3.6.2

   • Life is shot, you need Python. 人生苦短，我用Python。

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   （2017年8月，TIOBE 编程语言流行排行榜）

   四、Python优缺点

   优点

   • 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，尽管这个英语的要求非常严格！Python的这种伪代码本质是它最大的优点之一。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：就如同你即将看到的一样，Python极其容易上手。前面已经提到了，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。简单地说，你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。这是为什么Python如此优秀的原因之一——它是由一群希望看到一个更加优秀的Python的人创造并经常改进着的。

   • 高层语言：当你用Python语言编写程序的时候，你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）。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的所有Python程序无需修改就可以在下述任何平台上面运行。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甚至还有PocketPC、Symbian以及Google基于linux开发的Android平台！

   • 解释型语言：一个用编译型语言比如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。当你运行你的程序的时候，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。事实上，由于你不再需要担心如何编译程序，如何确保连接转载正确的库等等，所有这一切使得使用Python更加简单。由于你只需要把你的Python程序拷贝到另外一台计算机上，它就可以工作了，这也使得你的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。与其他主要的语言如C++和Java相比，Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。

   • 可扩展性：如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们。

   • 丰富的库：Python标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作，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。记住，只要安装了Python，所有这些功能都是可用的。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极佳的可读性。

   缺点

   Python语言非常完善，没有明显的短板和缺点，唯一的缺点就是执行效率慢，这个是解释型语言所通有的，同时这个缺点也将被计算机越来越强大的性能所弥补。

   五、Python应用场景

   • Web应用开发

     Python经常被用于Web开发。比如，通过mod_wsgi模块，Apache可以运行用Python编写的Web程序。Python定义了WSGI标准应用接口来协调Http服务器与基于Python的Web程序之间的通信。一些Web框架，如Django,TurboGears,web2py,Zope等，可以让程序员轻松地开发和管理复杂的Web程序。

   • 操作系统管理、服务器运维的自动化脚本

     在很多操作系统里，Python是标准的系统组件。 大多数Linux发行版以及NetBSD、OpenBSD和Mac OS X都集成了Python，可以在终端下直接运行Python。有一些Linux发行版的安装器使用Python语言编写，比如Ubuntu的Ubiquity安装器,Red Hat Linux和Fedora的Anaconda安装器。Gentoo Linux使用Python来编写它的Portage包管理系统。Python标准库包含了多个调用操作系统功能的库。通过pywin32这个第三方软件 包，Python能够访问Windows的COM服务及其它Windows API。使用IronPython，Python程序能够直接调用.Net Framework。一般说来，Python编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性几方面都优于普通的shell脚本。

   • 网络爬虫

     Python有大量的HTTP请求处理库和HTML解析库，并且有成熟高效的爬虫框架Scrapy和分布式解决方案scrapy-redis，在爬虫的应用方面非常广泛。

   • 科学计算

     NumPy、SciPy、Pandas、Matplotlib可以让Python程序员编写科学计算程序。

   • 桌面软件

     PyQt、PySide、wxPython、PyGTK是Python快速开发桌面应用程序的利器。

   • 服务器软件（网络软件）

     Python对于各种网络协议的支持很完善，因此经常被用于编写服务器软件、网络爬虫。第三方库Twisted支持异步网络编程和多数标准的网络协议(包含客户端和服务器)，并且提供了多种工具，被广泛用于编写高性能的服务器软件。

   • 游戏

     很多游戏使用C++编写图形显示等高性能模块，而使用Python或者Lua编写游戏的逻辑、服务器。相较于Python，Lua的功能更简单、体积更小；而Python则支持更多的特性和数据类型。

   • 构思实现，产品早期原型和迭代

     Google、NASA、Facebook都在内部大量地使用Python。

4. Python编程环境

   1. 解释器

      官方的Python解释器本质就是基于C语言开发的一个软件，该软件的功能就是读取以.py结尾的文件内容，然后按照Guido定义好的语法和规则去翻译并执行相应的代码。这种用C实现的解释器称为CPython，它是python领域性能最好，应用最广泛的一款解释器，我们在后面提到的解释器指的都是Cpython解释器。但其实解释器作为一款应用软件，完全可以采用其他语言来开发，只要能解释python这门语言的语法即可

   2. 开发工具

      IDE 是 Intergreated Development Environment 的缩写，中文称为集成开发环境，用来表示辅助程序员开发的应用软件，是它们的一个总称。

      运行 Python语言程序必须有解释器。在实际开发中，除了运行程序必须的工具外，我们往往还需要很多其他辅助软件，例如语言编辑器、自动建立工具、除错器等等。这些工具通常被打包在一起，统一发布和安装，例如 PythonWin、MacPython、PyCharm 等，它们统称为集成开发环境（IDE）。

      因此可以这么说，集成开发环境就是一系列开发工具的组合套装。这就好比台式机，一个台式机的核心部件是主机，有了主机就能独立工作了，但是我们在购买台式机时，往往还要附带上显示器、键盘、鼠标、U盘、摄像头等外围设备，因为只有主机太不方便了，必须有外设才能玩的爽。

   3. 关于选择

      推荐使用python3.6和pycharm