任务1.1 了解Python语言特点、应用场景和版本
Python语言的名字来自于一部著名的英国电视剧“Monty Python's Flying Circus”,Python之父Guido van Rossum(荷兰人)是这部电视剧的爱好者,所以把自己设计的程序设计语言命名为Python。
Python是一门跨平台、开源、免费的解释型高级动态编程语言,是一种通用编程语言。除了可以解释执行之外,Python还支持将源代码伪编译为字节码来优化程序,提高加载速度,并对源代码进行一定程度的保密,也支持使用py2exe、pyinstaller、cx_Freeze、Nuitka、py2app或其他类似工具将Python程序及其所有依赖库打包成为各种平台上的可执行文件;Python支持命令式编程和函数式编程两种方式,完全支持面向对象程序设计,语法简洁清晰,功能强大且易学易用,最重要的是拥有大量的几乎支持所有领域应用开发的成熟扩展库。
Python语言拥有强大的“胶水”功能,可以把多种不同语言编写的程序融合到一起,实现无缝拼接,更好地发挥不同语言和工具的优势,满足不同应用领域的需求。目前,Python已经广泛应用于统计分析、移动终端开发、科学计算可视化、系统安全、逆向工程与软件分析、图形图像处理、人工智能、机器学习、游戏设计与策划、网站开发、数据爬取与大数据处理、密码学、系统运维、音乐编程、影视特效制作、计算机辅助教育、医药辅助设计、天文信息处理、化学与生物信息处理、神经科学与心理学、自然语言处理、电子电路设计、电子取证、树莓派(Raspberry Pi,为学习计算机编程教育而设计,只有信用卡大小的微型计算机)开发等几乎所有专业和领域。
虽然Python 3.0早在2008年12月3日就已经推出,但官方网站多年来一直同时维护着Python 2和Python 3两个不同系列的版本,一直到2020年4月20日才正式停止了对Python 2的维护,其最后一个版本是Python 2.7.18。Python 3系列也有很多版本,目前主要有Python 3.5/3.6/3.7/3.8/3.9/3.10/3.11/3.12。
对于Python 3系列,每次升级新版本都会增加一些新特性或者新的标准库函数,增强一些内置函数、标准库函数的功能,同时也会优化一些内置对象的底层实现以获得更高的性能和速度,但不会有太大的变化,至少会保证低版本Python语言编写的程序可以正常被高版本Python解释器识别和运行。
与内置对象、内置模块和标准库不同的是,很多扩展库在版本升级时可能会有非常大的改动,除了新增和优化功能之外,还可能删除了一些低版本中的对象,或者修改了一些对象的用法,导致本来运行良好的程序在升级扩展库之后无法运行。如果遇到这种情况,需要查阅扩展库官方网站的版本升级历史和说明,查阅对象新用法或者加载建议替代的新对象,然后对程序进行必要的修改。
如果是初学者,建议直接安装Python 3.10或Python 3.11版本。如果已经使用低版本Python编写了大量应用程序并且使用了扩展库,那么在升级Python版本时一定要慎重,要确保用到的扩展库也升级到了相应的版本并且对程序做了必要的修改,以免影响程序运行和用户使用。
在同一台计算机上可以安装多个版本的Python开发环境,安装到不同位置并配置好系统环境变量Path或者在类似PyCharm的开发环境中配置解释器程序即可,然后可以根据需要启动和使用相应版本的解释器。