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从程序设计语言的发展过程来分，计算机程序设计语言可分为：机器语言、汇编语言和高级语言。Python是一门高级语言。
Python语言具有优雅的语法，高效率的数据结构，属于纯粹的开源自由软件，相对其他语言（比如Java），具有语法简洁、易于学习、功能强大、可扩展性强、跨平台等诸多特点。
Python也是一种扩充性强大的编程语言。它具有丰富和强大的库，能够把使用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。所以Python常被称为“胶水”语言。
在1989年，Python的创始人Guido van Rossum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语言的一种升级（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语言并不成功，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。
之所以选中Python（大蟒蛇的意思）作为该编程语言的名字，是因为Guido是一个名叫Monty Python的喜剧团体的爱好者。就这样，Python在Guido手中诞生了。
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。2020年8月，TIOBE公布的编程语言指数排行榜上，Python跃居第三。作为人工智能的主要编程语言，从2016年开始，Python的使用比例不断提升，目前能够达到9.69%，如图1-1所示。
要详细了解Python的现状，可以访问Python官方网站：http://www.python.org。
Python具有以下特点。
图1-1 2020年8月TIOBE公布的编程语言指数排行榜
Python的设计哲学是“优雅”“明确”“简单”。Python开发者的哲学是“用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事”。由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国内外使用Python来教授程序设计课程的学校越来越多。
Python既属于脚本语言，也属于高级程序设计语言，所以，Python既具有脚本语言（如Perl、Tcl和Scheme等）的简单、易用的特点，也具有高级程序设计语言（如C、C++和Java等）的强大功能。Python具有的一些强大功能如下。
● 动态数据类型：Python在代码运行过程中跟踪变量的数据类型，不需要在代码中声明变量的类型，也不要求在使用之前对变量进行类型声明。
● 自动内存管理：良好的内存管理机制意味着程序运行具有更高的性能。Python程序员无须关心内存的使用和管理，Python会自动分配和回收内存。
● 大型程序支持：通过子模块、类和异常等工具，Python可应用于大型程序开发。
● 内置数据结构：Python提供了常用数据结构支持。例如，列表、字符串等都属于Python内置对象。同时，Python也实现了各种数据结构的标准操作，如合并、分片、排序和映射等。
● 内置库：Python提供丰富的标准库，从正则表达式匹配到网络编程等，使Python可以实现多种应用。
● 第三方工具集成：Python很容易集成第三方工具，通过各种扩展包将其应用到各种不同领域。
● 可扩展性和可嵌入性：Python提供了支持C/C++的接口，可以方便地使用C/C++来扩展Python。Python提供了API，通过使用API函数可以编写Python扩展。
Python是用ANSI C实现的。C语言因为跨平台和良好的可移植性成为经典的程序设计语言。这意味着Python也具有良好的跨平台特性，可在目前所有的主流平台上编译和运行。所以，既可以在Windows下编写Python程序，也可以轻松地在Linux等各种其他系统中编写和运行Python程序。
面向对象（Object Oriented，OO）是现代高级程序设计语言的一个重要特征。多态、运算符重载、继承和多重继承等面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP）的主要特征也在Python的类模块中得到了很好的支持。由于Python简洁的语法和数据类型系统，Python中的OOP也变得极为简单。
Python遵循GPL协议，是免费的开源自由软件，不管是用于个人还是商业用途，开发人员都无须支付任何费用，也不用担心版权问题。作为开源软件，程序员可以获得Python源代码，以研究其内部细节，并可加以修改使其针对目标更加适用。也可以将Python嵌入系统或随产品一起发布。
作为一门优秀的程序设计语言，Python被广泛应用于各种领域，从简单的文字处理，到网站和游戏开发，再到数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域，都能见到Python的身影。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如Google、百度、腾讯、汽车之家、美团等。互联网公司将Python广泛用于自动化运维、自动化测试、大数据分析、爬虫、Web开发等领域。Python的应用领域简要说明如下。
● 系统编程：Python提供API（Application Programming Interface，应用程序编程接口），能方便地进行系统维护和管理，是很多系统管理员理想的编程工具。
● 图形处理：Python内置了Tkinter（Python默认的图形界面接口）和标准面向对象接口Tk GUI API，可以进行程序GUI设计。同时有PIL等图形库支持，使其能够方便地进行图形处理。
● 数据处理：Python的NumPy扩展库提供了大量标准数学库的接口，例如矩阵对象、标准数学库等。SciPy和Matplotlib扩展库也为Python提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。众多的扩展库使Python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。
● 文本处理：Python提供的re模块能支持正则表达式，还提供SGML，XML分析模块，许多程序员利用Python进行XML程序的开发。
● 数据库编程：Python提供了对目前主流的数据库系统的支持，程序员可通过遵循Python DB-API（数据库应用程序编程接口）规范的模块与MySQL、Oracle、Microsoft SQL Server、Sybase、DB2、SQLite等数据库通信。Python自带一个Gadfly模块，提供了一个完整的SQL环境。
● 网络编程：Python提供了标准的Internet模块，使Python能够轻松实现网络编程，例如，通过套接字（Socket）进行网络通信。
● Web编程：Python支持许多Web开发工具包，支持最新的XML技术。使得Python能够快速构建功能完善和高质量的网站。很多大规模软件开发计划，例如Zope，Mnet，BitTorrent及Google都在广泛地使用它。
● 多媒体应用：Python的PyOpenGL模块封装了“OpenGL应用程序编程接口”，能进行二维和三维图像处理。PyGame模块可用于编写游戏软件。
● Python广泛应用于游戏开发、人工智能、数据分析等领域。
Python发展到现在，经历了多个版本。截至本书成稿时，Python最新版本为3.8。需要注意的是，Python 3.x不再兼容现有的2.x程序。可根据实际需要选择使用的版本，当然，选择较新的版本有利于以后软件升级。
作为一个开源软件，Python拥有一个参与者众多的开发社区，它保持Python的不断更新和改进。Python的开发者通过一个在线的源代码控制系统协同工作，所有对Python的修改必须遵循PEP（Python Enhancement Proposal，Python改进提案），并通过Python扩展回归测试系统的测试。目前，由一个非正式的组织PSF（Python Software Foundation，Python软件基金）负责组织会议并处理Python的知识产权问题。
Python 3.x与2.x的主要区别如下。
Python 3.x源代码中的字符默认使用UTF-8编码，可以很好地支持中文或其他非英文字符。例如，在Python 3.x中可使用汉字作为变量名；在Python 2.x中不能使用汉字作为变量名，否则会出错。
在Python 3.x中，调用print函数来输出数据；在Python 2.x中则使用print语句。
在Python 2.x中的各种数据类型，在3.x中全面升级为类（Class）。例如，在Python 2.x中输出int数据类型：print int的结果是﹤type‘int’﹥，在Python 3.x中输出int数据类型：print（int）的结果是﹤class'int'﹥。
常用方法或函数在Python 2.x中返回列表，在3.x中有很多改变。
在3.x中，字典的keys（）、items（）和values（）方法用返回视图代替了列表，不再支持2.x中的iterkeys（）、iteritems（）和itervalues（）；在3.x中，map、filter和zip函数用返回迭代器代替了列表。
比较运算的主要改变如下。
● 用！=代替了﹤﹥。
● 比较运算﹤、﹤=、﹥=和﹥在无法比较两个数据大小顺序时，会产生TypeError异常。
● 在Python 2.x中，1﹤”、0﹥None、len﹤=len等运算返回False，而在3.x中则产生TypeError异常。
● 在==和！=中，不兼容类型的数据视为不相等。
整数类型的主要改变如下。
● 取消了long类型，整数类型只有int一种。不再支持用后缀l或L表示长整数。
● 在Python 3.x中，/（除法）运算返回浮点数（float类型）。2.x中两个整数的/运算返回整数（截断了小数部分）。
● 整数不再限制大小，删除sys模块中的maxint（最大整数）常量。
● 不再支持以数字0开头的八进制常量（如012），而改成用前缀“0o”表示（如0o12）。
在Python 2.x中，字符串中的字符默认为单字节（8位），字符串的类型可分为str和unicode两种。带前缀“u”或“U”的字符串为unicode类型，其他的字符（包含带前缀“b”“B”，“r”或“R”的字符串）为str类型。所有的字符串在输出时会将包含的字符直接输出。
在Python 3.x中，字符默认为unicode字符，即双字节字符。字符串的数据类型分为str和bytes两种。仍可使用字符串前缀“u”或“U”，但会被忽略。
在Python 3.x中，字符串前缀“b”或“B”表示二进制字符串，其类型为bytes。
Python 3.x取消了2.x中的file数据类型。使用open函数打开文件时，返回的是IOTextWrapper类的实例对象。
Python 2.x的open函数返回的是file类型的对象。
在Python 3.x中，异常处理的改变主要如下。
● 所有异常都从BaseException继承，并删除了StandardError异常。
● 取消了异常类的序列行为和.message属性。
● 用raise Exception（args）代替raise Exception，args语法。
● 捕获异常的语法改变，引入了as关键字。
其他主要的语法改变如下。
● 加入了关键字“as”和“with”。
● 增加了常量“True”“False”和“None”。
● 加入nonlocal语句。使用nonlocal x声明x为函数外部的变量。
● 删除了raw_input（）方法。用input函数代替。
● 去除元组参数解包。不能像def（a，（b，c））：pass这样定义函数了。
● 增加了二进制数，如'0b111'。bin函数可返回整数的二进制字符串。
● 扩展了可迭代解包。在Python 3.x里，“a，b，*x=seq”和“*x，a=seq”都是合法的，只要求两点“x”是list。
● 对象和“seq”是可迭代的。
● 面向对象引入了抽象基类。
● 类的迭代器方法next（）改名为__next__（），并增加内置函数next，用以调用迭代器的__next__（）方法。