3.1 Python 语言概述
Python 是一个高层次的结合了解黯性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。该语言的设计具有很强的可读性,相比真他语言经常使用英文关键字,其他语言的一些标点符号,它具有比其他语言更具特色的语法结构。
3.1.1 Python 的发展历程
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,作为ABC 语言的一种继承。之所以选中Python (大鳞蛇的意思)作为该编程语言的名字,是因为他是一个叫Monty Python 的喜剧团体的爱好者。
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 认为是其非开放造成的。Guido决心在Python 中避免这一错误。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。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 已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。2011 年1 月,它被TIOBE 编程语言排行榜评为2010 年度语言。自从2004 年以后, Python 的使用率呈线性增长。
由于Python 语言的简洁性、易读性以及可扩展性,在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多,一些知名大学已经采用Python 来教授程序设计课程。例如卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用Python语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python 的调用接口,例如著名的计算机视觉库OpenCV 、三维可视化库VTK 、医学图像处理库ITK 。而Python 专用的科学计算扩展库就更多了,例如下面3 个十分经典的科学计算扩展库: NumPy 、SciPy和Matplotlib ,它们分别为Python 提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。因此Python 语言及真众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表,甚至开发科学计算应用程序。
3.1.2 Python 的特点
Python 具有10 项明显的特点,具体如下:
( 1 ) 易于学习: Python 有相对较少的关键字,结构简单,有一个明确定义的语法,学习起来更加简单。
( 2 ) 易于阅读: Python 代码定义得更清晰。
( 3 ) 易于维护: Python 的成功在于它的源代码是相当容易维护的。
( 4 ) 一个广泛的标准库: Python 的最大优势之一是丰富的库,跨平台的,在UNIX , Windows 和Macintosh 的兼容性很好。
( 5 ) 互动模式: 互动模式的支持您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言,互动的测试和调试代码片断。
( 6 ) 可移植: 基于其开放源代码的特性, Python 已经被移植(也就是使其工作)到许多平台。
( 7 ) 可扩展: 如果你需要一段运行很快的关键代码,或者是想要编写一些不愿开放的算法,你可以使用C 或C++ 完成那部分程序,然后从你的Python 程序中调用。
( 8 ) 数据库: Python 提供所有主要的商业数据库的接口。
( 9 ) GUI 编程: Python 支持GUI 可以创建和移植到许多系统调用。
( 10 ) 可嵌入:你可以将Python 嵌入C/C++ 程序,让你程序的用户获得"脚本化"的能力。