Python語言的探討

史夢楚

【摘要】 隨著電腦和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，很多人可以自己編寫程序。Web開發(fā)人員編寫網(wǎng)頁是在編程，動畫創(chuàng)作人員使用Flash是在編程，系統(tǒng)管理員編寫管理腳本是在編程，編程無處不在。編程的語言也很多現(xiàn)在：JAVA、C++、Matlab、Python等。而Python相對其他語言更加簡單，適用性更廣。本文通過對Python簡單介紹，探討了Python的應(yīng)用領(lǐng)域及優(yōu)缺點(diǎn)，并且通過Python與JAVA比較來更好的了解Python。

【關(guān)鍵字】 Python JAVA C++

一、Python 簡史

Python是由Guido van Rossum在1989年圣誕節(jié)期間開發(fā)的一種腳本語言。Python1.0 發(fā)布與1991年，并沒有像Java引起巨大轟動。Python 2.0發(fā)布于2000 年，實(shí)現(xiàn)了完整的垃圾回收，而且支持Unicode。Python社區(qū)也逐步完善，對Python 的發(fā)展和推廣起到了非常重要的作用。到2008年，Python 3.0正式發(fā)布，Python已經(jīng)成為一種集支持命令式程序設(shè)計、函數(shù)式編程、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、面向側(cè)面的程序設(shè)計、泛型編程多種編程范式于一身的腳本語言。

二、Python 的應(yīng)用領(lǐng)域

Python的應(yīng)用范圍很廣，遍及幾乎所有的程序設(shè)計領(lǐng)域，是一種名副其實(shí)“膠水語言”。Python在GUI，Web框架，系統(tǒng)編程，自然語言處理領(lǐng)域都有應(yīng)用。特別的，Python在網(wǎng)頁爬蟲、數(shù)據(jù)挖掘、科學(xué)計算、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域已經(jīng)取得了不可替代的作用。網(wǎng)絡(luò)爬蟲：大部分的爬蟲都是使用Python實(shí)現(xiàn)的。Python原生的urllib簡單易用。Scrapy更為強(qiáng)大，和rq/queue結(jié)合使用可以很容易地構(gòu)造一個分布式的爬蟲。數(shù)據(jù)挖掘和科學(xué)計算：Python 已經(jīng)成為數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的主力語言，形成了科學(xué)計算生態(tài)系統(tǒng)。包括數(shù)值計算庫SciPy、符號計算庫，SymPy、繪圖庫Matplotlib 和各種scikit項目（機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計建模、圖像處理數(shù)據(jù)分析）。這些庫提供了一個強(qiáng)大嚴(yán)謹(jǐn)簡單的數(shù)學(xué)環(huán)境。

三、 Python語言的優(yōu)點(diǎn)

Python語言優(yōu)雅、簡單、實(shí)用。與另一種流行的腳本語言Perl比較，Python語言最鮮明的特點(diǎn)是其簡潔、易讀的語法。

Python語言借鑒了很多其他編程語言的優(yōu)點(diǎn)，并把它們用非常簡單、協(xié)調(diào)的語法融合在一起。Python語言內(nèi)置了很多開發(fā)人員期望的并作為主流語言都必備的基礎(chǔ)工具和特性，使其在安裝后就能立即開始使用。Python語言有一個顯著的優(yōu)點(diǎn)是自帶電池（Batteries Included），意指其豐富完善的類庫；除此之外，Python語言本身還帶有一個可視化的集成開發(fā)環(huán)境、一個Tkinter可視化類庫、一個性能優(yōu)化器和許多其他工具。在其他語言中，這些都是需要額外獲取的。這些工具在大多數(shù)情況下能滿足一個專業(yè)開發(fā)人員的大部分需求。對于初學(xué)者而言，這些工具完全能滿足其編程需求。

四、Python語言的缺點(diǎn)

作為一種動態(tài)語言，Python的性能一直為人所詬病。實(shí)際上，Python的執(zhí)行與一般腳本語言還是有很大的區(qū)別的。Python也有自己的Python Virtual Machine，.py 文件會被先編譯成Python的byte code，再通過虛擬機(jī)執(zhí)行。Byte code在Python 虛擬機(jī)里對應(yīng)的是PyCode Object對象。加載模塊時，模塊對應(yīng)的PyCode Object 對象就被寫入了.pyc 文件，整個虛擬機(jī)模擬x86上程序的執(zhí)行。這種執(zhí)行方式比一般的虛擬機(jī)如JVM 更為高級、靈活和抽象，與此同時帶來的就是性能的下降。當(dāng)然，Python 也有一些其他的缺點(diǎn)，比如很容易被反編譯，可能不適合于大型的商業(yè)項目。社區(qū)沒有Ruby統(tǒng)一，類的命名比較混亂。然而這些缺點(diǎn)并沒有帶來太多的問題，隨著Python 的進(jìn)一步發(fā)展，在可以預(yù)見的未來這些問題必將解決。

五、Python語言與Java語言的比較

（1） Hello，World。對于初學(xué)者來說，Python語言和Java語言最大的區(qū)別就是：Python語言是解釋型語言，任何語句都可以在命令行中立即執(zhí)行并得到反饋；而Java語言則是編譯型語言，程序運(yùn)行需要經(jīng)過傳統(tǒng)的“編輯/編譯/執(zhí)行”流程，在交互性方面沒有Python語言方便。Java語言是面向?qū)I(yè)人員設(shè)計的，所以這些流程對專業(yè)人員來說不是個很大的問題；但對初學(xué)者來說，Java語言往往顯得不夠友好，有時甚至令人迷惑。（2）空格。Python語言使用縮進(jìn)來定義代碼塊，這一點(diǎn)很特別，尤其是對于有經(jīng)驗的開發(fā)人員來說。Java語言使用大括號“{}”來顯示的定義一段代碼塊的開始和結(jié)束，Python語言則不同，它完全依賴縮進(jìn)來劃分代碼塊。使用縮進(jìn)的最大優(yōu)點(diǎn)是編譯器強(qiáng)制保證了代碼的規(guī)范性，在嚴(yán)格要求的代碼縮進(jìn)之下，Python語言代碼非常整齊規(guī)范，可讀性很高。在其他語言中，縮進(jìn)的選擇是開發(fā)人員的事情，每個人都可以按自己的喜好定制，但在Python語言中，這已經(jīng)成為語言本質(zhì)的一部分。

結(jié)論：自Python1989 年誕生至今，它逐漸被廣泛應(yīng)用于處理系統(tǒng)運(yùn)維，Web開發(fā)和數(shù)據(jù)挖掘機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域。Python 的簡單易學(xué)和強(qiáng)大的功能使得它目前已經(jīng)成為了最流行的編程語言之一，眾多國外大學(xué)都已經(jīng)將Python作為CS專業(yè)學(xué)生的第一門語言。在可以預(yù)見的未來，Python 必將成為一種通用而強(qiáng)大的語言。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]（挪威）Magnus Lie Hetland Python基礎(chǔ)教程[M].人民郵電出版社，2010.

[2]管華.對當(dāng)今Python快速發(fā)展的研究與展望[J].信息系統(tǒng)工程.2015（12）.