Python語言的探討

史夢楚

【摘要】 隨著電腦和互聯網的發展和普及，很多人可以自己編寫程序。Web開發人員編寫網頁是在編程，動畫創作人員使用Flash是在編程，系統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的應用領域及優缺點，并且通過Python與JAVA比較來更好的了解Python。

【關鍵字】 Python JAVA C++

一、Python 簡史

Python是由Guido van Rossum在1989年圣誕節期間開發的一種腳本語言。Python1.0 發布與1991年，并沒有像Java引起巨大轟動。Python 2.0發布于2000 年，實現了完整的垃圾回收，而且支持Unicode。Python社區也逐步完善，對Python 的發展和推廣起到了非常重要的作用。到2008年，Python 3.0正式發布，Python已經成為一種集支持命令式程序設計、函數式編程、面向對象程序設計、面向側面的程序設計、泛型編程多種編程范式于一身的腳本語言。

二、Python 的應用領域

Python的應用范圍很廣，遍及幾乎所有的程序設計領域，是一種名副其實“膠水語言”。Python在GUI，Web框架，系統編程，自然語言處理領域都有應用。特別的，Python在網頁爬蟲、數據挖掘、科學計算、機器學習等領域已經取得了不可替代的作用。網絡爬蟲：大部分的爬蟲都是使用Python實現的。Python原生的urllib簡單易用。Scrapy更為強大，和rq/queue結合使用可以很容易地構造一個分布式的爬蟲。數據挖掘和科學計算：Python 已經成為數據挖掘領域的主力語言，形成了科學計算生態系統。包括數值計算庫SciPy、符號計算庫，SymPy、繪圖庫Matplotlib 和各種scikit項目（機器學習、統計建模、圖像處理數據分析）。這些庫提供了一個強大嚴謹簡單的數學環境。

三、 Python語言的優點

Python語言優雅、簡單、實用。與另一種流行的腳本語言Perl比較，Python語言最鮮明的特點是其簡潔、易讀的語法。

Python語言借鑒了很多其他編程語言的優點，并把它們用非常簡單、協調的語法融合在一起。Python語言內置了很多開發人員期望的并作為主流語言都必備的基礎工具和特性，使其在安裝后就能立即開始使用。Python語言有一個顯著的優點是自帶電池（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環境、一個Tkinter可視化類庫、一個性能優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。這些工具在大多數情況下能滿足一個專業開發人員的大部分需求。對于初學者而言，這些工具完全能滿足其編程需求。

四、Python語言的缺點

作為一種動態語言，Python的性能一直為人所詬病。實際上，Python的執行與一般腳本語言還是有很大的區別的。Python也有自己的Python Virtual Machine，.py 文件會被先編譯成Python的byte code，再通過虛擬機執行。Byte code在Python 虛擬機里對應的是PyCode Object對象。加載模塊時，模塊對應的PyCode Object 對象就被寫入了.pyc 文件，整個虛擬機模擬x86上程序的執行。這種執行方式比一般的虛擬機如JVM 更為高級、靈活和抽象，與此同時帶來的就是性能的下降。當然，Python 也有一些其他的缺點，比如很容易被反編譯，可能不適合于大型的商業項目。社區沒有Ruby統一，類的命名比較混亂。然而這些缺點并沒有帶來太多的問題，隨著Python 的進一步發展，在可以預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。對于初學者來說，Python語言和Java語言最大的區別就是：Python語言是解釋型語言，任何語句都可以在命令行中立即執行并得到反饋；而Java語言則是編譯型語言，程序運行需要經過傳統的“編輯/編譯/執行”流程，在交互性方面沒有Python語言方便。Java語言是面向專業人員設計的，所以這些流程對專業人員來說不是個很大的問題；但對初學者來說，Java語言往往顯得不夠友好，有時甚至令人迷惑。（2）空格。Python語言使用縮進來定義代碼塊，這一點很特別，尤其是對于有經驗的開發人員來說。Java語言使用大括號“{}”來顯示的定義一段代碼塊的開始和結束，Python語言則不同，它完全依賴縮進來劃分代碼塊。使用縮進的最大優點是編譯器強制保證了代碼的規范性，在嚴格要求的代碼縮進之下，Python語言代碼非常整齊規范，可讀性很高。在其他語言中，縮進的選擇是開發人員的事情，每個人都可以按自己的喜好定制，但在Python語言中，這已經成為語言本質的一部分。

結論：自Python1989 年誕生至今，它逐漸被廣泛應用于處理系統運維，Web開發和數據挖掘機器學習等領域。Python 的簡單易學和強大的功能使得它目前已經成為了最流行的編程語言之一，眾多國外大學都已經將Python作為CS專業學生的第一門語言。在可以預見的未來，Python 必將成為一種通用而強大的語言。

參 考 文 獻

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

[2]管華.對當今Python快速發展的研究與展望[J].信息系統工程.2015（12）.