第一章 概述

1. 历史故事

​ Python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum），当时他在阿姆斯特丹的CWI工作。1989年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆为了在打发时间，决心开发一个新的脚本解释编程，作为ABC语言的一种继承，担负同Amoeba操作系统（英语：Amoeba (operating system)）的交互和异常处理。之所以选中Python作为编程的名字，是因为他是BBC电视剧——蒙提·派森的飞行马戏团（Monty Python's Flying Circus）的爱好者。

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​ Python是为了替代使用Unix shell和C语言进行系统管理而从ABC语言发展起来，而它的模块系统主要受到了Modula-3的影响，它还结合了C语言的最少争议特征。就范罗苏姆本人看来，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，他认为是非开放造成的。范罗苏姆决心在Python中避免这一错误，并获取了非常好的效果。

​ 当前范罗苏姆仍然是Python的主要开发者，决定整个Python语言的发展方向。Python社群经常称呼他是终身仁慈独裁者（BDFL）。

​ Python 2.0于2000年10月16日发布，增加了实现完整的垃圾回收，并且支持Unicode。同时，整个开发过程更加透明，社群对开发进度的影响逐渐扩大。

​ Python 3.0于2008年12月3日发布，此版不完全兼容之前的Python源代码。不过，很多新特性后来也被移植到旧的Python 2.6/2.7版本。

2. 特性

• 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有极其简单的说明文档 。
• 速度快：Python 的底层是用 C 语言写的，很多标准库和第三方库也都是用 C 写的，运行速度非常快。
• 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。

3. 设计哲学

​ Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。Python开发者的哲学是“用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事”，也因此它和拥有明显个人风格的其他语言很不一样。在设计Python语言时，如果面临多种选择，Python开发者一般会拒绝花俏的语法，而选择明确没有或者很少有歧义的语法。这些准则被称为“Python之禅”。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表，下面是其中首要：

优美优于丑陋。明了优于隐晦。
简单优于复杂。复杂优于凌乱。
扁平优于嵌套。稀疏优于稠密。

>>> import this
The Zen of Python, by Tim Peters

Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
Flat is better than nested.
Sparse is better than dense.
Readability counts.
Special cases aren't special enough to break the rules.
Although practicality beats purity.
Errors should never pass silently.
Unless explicitly silenced.
In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.
There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.
Now is better than never.
Although never is often better than *right* now.
If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.
If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.
Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!

4. 应用领域

• Web 和 Internet开发
• 学计算和统计
• 人工智能
• 桌面界面开发
• 软件开发
• 后端开发
• 网络爬虫

5. 执行过程

• Python是一门解释语言，但是出于效率的考虑，提供了一种编译的方法。编译之后就得到pyc文件，存储了字节码。Python这点和java很类似，但是Java与Python不同的是，Python是一个解释型的语言，所以编译字节码不是一个强制的操作，事实上，编译是一个自动的过程，一般不会在意它的存在。编译成字节码可以节省加载模块的时间，提高效率。
• Python先把代码（.py文件）编译成字节码，交给字节码虚拟机，然后虚拟机（解释器）一条一条执行字节码指令，从而完成程序的执行。
• 广泛使用的是C语言开发的Python解释器，但是也有别的语言开发的解释器，同时也有Python语言实现的解释器。