Python直译式计算机程序语言设计

Python直译式计算机程序语言设计

中文简介
　　　Python 具有脚本语言中最丰富和强大的类库，足以支持绝大多数日常应用。它的名字来源于一个喜剧,也许最初设计Python这种语言的人并没有想到今天 Python会在工业和科研上获得如此广泛的使用。著名的自由软件作者Eric Raymond在他的文章《如何成为一名黑客》中，将Python列为黑客应当学习的四种编程语言之一，并建议人们从Python开始学习编程。这的确是一个中肯的建议，对于那些从来没有学习过编程或者并非计算机专业的编程学习者而言，Python是最好的选择之一。
英文简介
　　　Python is an object-oriented explanation of computer programming languages, is a powerful and well-size-fits-all language, has been more than a decade of development, maturity and stability. Python scripting language with the most rich and powerful class library, enough to support the vast majority of day-to-day applications.
　　This language has a very simple and clear characteristics of grammar, for a variety of high-level mission to complete, almost all of the operating system to run.
　　At present, this language is related to the rapid technological development, the rapid expansion of the number of users, and related resources.
[编辑本段]Python的Hello World程序
　　下面是一个在标准输出设备上输出Hello World的简单程序Python语言开发，这种程序通常作为开始学习编程语言时的第一个程序：
　　在python2.x版本中
　　#!/usr/bin/env python
　　print "Hello, world!"
　　或者：
　　import sys
　　sys.stdout.write("Hello, world ")
　　///////
　　在python3.x中
　　print是一个完完全全的函数，需要修改成：
　　print(Hello world!)
[编辑本段]Python的历史
　　Python的创始人为Guido van Rossum。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，做为 ABC 语言的一种继承。之所以选中 Python（大蟒蛇的意思）作为程序的名字，是因为他是一个Monty Python的飞行马戏团的爱好者。
　　ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido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，Guido 认为是非开放造成的。Guido 决心在 Python 中避免这一错误（的确如此，Python 与其它的语言如C、C 和Java结合的非常好）。同时，他还想实现在 ABC 中闪现过但未曾实现的东西。
　　就这样，Python在Guido手中诞生了。实际上，第一个实现是在Mac机上。可以说，Python是从ABC发展起来，主要受到了 Modula-3（另一种相当优美且强大的语言，为小型团体所设计的）的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。
　　Python在编程语言中的定位
　　很多大规模软件开发计划例如 Zope， Mnet 及 BitTorrent. Google都在广泛地使用它。
　　通常认为，Python是一种解释性的语言，但是这种说法是不正确的，实际上，Python在执行时，首先会将.py文件中的源代码编译成 Python的byte code（字节码），然后再由Python Virtual Machine来执行这些编译好的byte code。这种机制的基本思想跟Java，.NET是一致的。然而，Python Virtual Machine与Java或.NET的Virtual Machine不同的是，Python的Virtual Machine是一种更高级的Virtual Machine。这里的高级并不是通常意义上的高级，不是说Python的Virtual Machine比Java或.NET的功能更强大，而是说和Java 或.NET相比，Python的Virtual Machine距离真实机器的距离更远。或者可以这么说，Python的Virtual Machine是一种抽象层次更高的Virtual Machine。
　　基于C的Python编译出的字节码文件，通常是.pyc格式。
　　在实际开发中，python常被昵称为胶水语言，这不是说他会把你的手指粘住，而是说他能够很轻松的把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C ）轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是，使用python快速生成程序的原型（有时甚至是程序的最终界面），然后对其中有特别要求的部分，用更合适的语言改写，比如3D游戏中的图形渲染模块，速度要求非常高，就可以用C 重写。
[编辑本段]Python的设计理念
　　可扩充性可说是Python作为一种编程语言的特色。新的内置模块（module）可以用C 或 C 写成。而我们也可为现成的模块加上Python的接口。Python可以使用户避免过分的语法的羁绊而将精力主要集中到所要实现的程序任务上。
　　Python也被称为是一门清晰的语言。因为它的作者在设计它的时候，总的指导思想是，对于一个特定的问题，只要有一种最好的方法来解决就好了。这在由Tim Peters写的python格言（称为The Zen of Python）里面表述为：
　　There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
　　有意思的是，这正好和Perl语言（另一种功能类似的高级动态语言）的中心思想TMTOWTDI（Theres More Than One Way To Do It）完全相反。这似乎是人们常把Perl和Python互相比较的重要原因。
　　Python语言是一种清晰的语言的另一个意思是，它的作者有意的设计限制性很强的语法，使得不好的编程习惯（例如if语句的下一行不向右缩进）都不能通过编译。这样有意的强制程序员养成良好的编程习惯。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。
　　例如if语句：
　　if age<21:
　　print "You cannot buy wine! "
　　print "But you can buy chewing gum. "
　　print "this is outside if "
　　一个和其他大多数语言（如C）的区别就是，一个模块的界限，完全是由每行的首字符在这一行的位置来决定的（而C语言是用一对花括号{}来明确的定出模块的边界的，与字符的位置毫无关系）。这一点曾经引起过争议。因为自从C这类的语言诞生后，语言的语法含义与字符的排列方式分离开来，曾经被认为是一种程序语言的进步。不过不可否认的是，通过强制程序员们缩进（包括if，for和函数定义等所有需要使用模块的地方），Python确实使得程序更加清晰和美观。
　　另外Python在其他部分的设计上也坚持了清晰划一的风格，这使得Python称为一门易读性、易维护性好，并且被大量用户所欢迎的、用途广泛的语言。Python直接编写的程序段有时运行效率甚至高于用C编写的程序。
[编辑本段]python的优缺点
　　
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和Symbian！
　　解释性————这一点需要一些解释。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。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。
　　可嵌入性————你可以把Python嵌入你的C/C 程序，从而向你的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