1.1　Python简介

1.1.1　什么是Python

Python（发音[ˈpaɪθən]）本义是指“蟒蛇”（这里需要说明的是，Python并不是以蟒蛇命名，而是以电视节目Monty Python’s Flying Circus来命名的），标志如图1.1所示。它是1989年由荷兰人Guido van Rossum发明的一种面向对象的解释型高级编程语言。它的设计哲学为优雅、明确、简单。实际上，Python也是按照这个理念做的，以至于现在网络上流传着“人生苦短，我用Python”的说法。可见Python有着简单、开发速度快、节省时间和精力等特点。

Python本身并非所有的特性和功能都集成到语言核心，而是被设计为可扩充的。它具有丰富和强大的库，能够把用其他语言（尤其是C/C++）制作的各种模块很轻松地联结在一起。为此，Python常被称为“胶水”语言。

在1991年Python的第一个公开发行版问世之后，Python的发展并不突出。自从2004年以后，Python的使用率呈线性增长。在2010年时，Python赢得TIOBE 2010年度语言大奖。在2017年，IEEE Spectrum发布的2017年度编程语言排行榜中，Python位居第一，如图1.2所示。

1.1.2　Python的版本

Python自发布以来，主要经历了3个版本的变化。分别是1994年发布的Python 1.0版本（已过时），2000年发布的Python 2.0版本（现在已经更新到2.7.x）和2008年发布的3.0版本（现在已经更新到3.6.x）。

1．Python 2.x和3.x的区别

Python在版本升级时，并不是向下兼容的。在Python的官方网站中同时发布了两个不同系列的版本，分别是Python 2.x版本和Python 3.x版本，它们之间在基本语法上主要存在以下区别。

　在Python 2.x中，print语句被Python 3.x中的print()函数所代替。

　在Python 3.x中，整数之间的相除（采用除法运算符“/”实现），结果是浮点数，而在Python 2.x中结果是整数。

　Python 3.x源码文件默认使用UTF-8编码，所以支持直接写入的中文，而Python 2.x默认编码是ASCII，直接写入中文会被转换为ANSI编码。所以在Python 2.x中需要进行相应的转换。

　在Python 3.x中将range()与xrange()函数整合为一个range()函数，所以在Python 3.x中不存在xrange()函数，而在Python 2.x中这两个函数是并存的。

2．初学者应该选择哪个版本

目前，根据Semaphore社区的调查结果，使用Python 2.x的开发者占63.7%，而使用Python 3.x的用户占36.3%，由此可见，使用Python 2.x的还是占多数。并且Python的作者曾于2014年宣布Python 2.7支持时间延长到2020年。那么作为初学者应该选择什么版本呢？

答：笔者建议初学者应该选择Python 3.x版本。理由主要有以下几点。

　使用Python 3.x毕竟是大势所趋

虽然目前使用Python 2.x的开发者居多，但是使用Python 3.x的开发者更愿意进行版本更新，并且使用Python 3.x版本的开发者正在迅速扩展，如图1.3所示。

　Python 3.x较Python 2.x有很大改进

Python 3.x对Python 2.x的标准库进行了一定程度的重新拆分和整合，使得它比Python 2.x更容易理解，特别是在字符编码方面。Python 2.x中对于中文字符串支持不好，需要编写单独的代码对中文进行处理，否则不能正确显示中文。但是在Python 3.x中已经成功地解决了这一难题。

　Python 3.x和Python 2.x思想基本是共通的

Python 3.x和Python 2.x思想基本是共通的，只有少量的语法差别。学会了Python 3.x，只要稍微花一点时间学习Python 2.x的语法，两种语言就都学会了。

1.1.3　Python都能做什么

Python作为一种功能强大，并且简单易学的编程语言而广受好评，那么Python都能做什么呢？概括起来有以下几个方面。

1．Web开发

使用Python的一个基本应用就是进行Web开发。在国内，大一些的使用Python做基础设施的公司有豆瓣、知乎、美团、饿了么，以及搜狐等。在国外，Google在其网络搜索系统中广泛应用了Python，并且聘用了Python之父。另外，YouTube视频分享服务大部分也是用Python编写的，如图1.4所示。

2．大数据处理

随着近几年大数据的兴起，Python也得到了前所未有的爆发。Python借助第三方的大数据处理框架可以很容易地开发出大数据处理平台。到目前为止，Python是金融分析、量化交易领域里使用最多的语言。例如，美国银行就利用Python语言开发出了新产品和基础设施接口，用于处理金融数据。

3．人工智能

人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。Python之所以这么火，主要是借助人工智能的发展。Python是一门脚本语言，它更适合去做人工智能这个领域，在人工智能上使用Python比其他编程语言有更大的优势。主要的优势在于它简单、快速、可扩展（主要体现在可以应用多个优秀的人工智能框架）等。另外，Python中的机器学习可以实现人工智能领域中的大多数需求。

4．自动化运维开发

掌握一门开发语言已经成为高级运维工程师的必备技能。Python是一个简单、易学的脚本语言，能满足绝大部分自动化运维的需求。而对于运维工程师，通常不会开发，所以想学门开发语言，Python是首选。

5．云计算

Python可以广泛地在科学计算领域发挥独特的作用。通过强大的支持模块可以在计算大型数据、矢量分析、神经网络等方面高效率地完成工作，尤其是在教育科研方面，可以发挥出独特的优势。从1997年开始，NASA就在大量使用Python进行各种复杂的科学运算。现在终于发明了一套云计算软件，取名为OpenStack（开放协议栈），并且对外公开发布。

6．爬虫

网络爬虫（也称为spider）始于也发展于百度、谷歌。但随着近几年大数据的兴起，爬虫应用被提升到前所未有的高度。多数分析挖掘公司都以网络爬虫的方式得到不同来源的数据集合，最后为其所用，构建属于自己的大数据综合平台。在爬虫领域，Python几乎是霸主地位，通过它提供的标准支持库基本上可以做到随意获取想要的数据。

7．游戏开发

通过Python完全可以编写出非常棒的游戏程序。例如，知名的游戏Sid Meier’s Civilization（文明）就是用Python编写的。另外，在网络游戏开发中Python也有很多应用。它作为游戏脚本内嵌在游戏中，这样做的好处是既可以利用游戏引擎的高性能，又可以受益于脚本化开发等优点。