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Python从入门到精通——第一章 Python简介

ops 2025/7/4 18:36:39

Python 是一种高级、解释型、通用的编程语言，由 Guido van Rossum 于1991年首次发布。它以简洁易读的语法和强大的功能而闻名，是目前最受欢迎的编程语言之一。

Python的版本包括Python 2和Python 3，其中Python 2已于2020年停止支持使用，Python 3是当前主要维护版本。本模块中我们将以Python 3为操作对象。

一.Python语言的发展

Python 这门编程语言，是由 Guido van Rossum 于 20 世纪 80 年代末至 90 年代初，在荷兰国家数学和计算机科学研究所精心设计出来的。

Python 的形成并非一蹴而就，它的发展深受多种其他语言的影响，这些语言包括 ABC、Modula - 3、C、C++、Algol - 68、SmallTalk、Unix shell 以及其他一些脚本语言等。

和 Perl 语言类似，Python 的源代码同样遵循 GPL（GNU 通用公共许可证）协议。

如今，Python 由一个核心开发团队负责维护，在这个过程中，Guido van Rossum 依然发挥着至关重要的指导作用，引领着 Python 的发展方向。

2000 年 10 月 16 日，Python 2.0 版本正式发布。该版本新增了完整的垃圾回收机制，并且开始支持 Unicode。

2008 年 12 月 3 日，Python 3.0 版本问世。需要注意的是，此版本与之前的 Python 源代码并非完全兼容。不过，后来很多新特性也被移植到了旧的 Python 2.6/2.7 版本中。

Python 3.0 版本，常常被人们称为 Python 3000，或者简称为 Py3k。相较于 Python 的早期版本，这是一次较大的升级。

Python 2.7 被确定为 Python 2.x 系列的最后一个版本。它不仅支持 Python 2.x 的语法，还能支持部分 Python 3.1 的语法。

二. 主要特点

简洁易读：Python 语法清晰，接近自然语言
跨平台：支持 Windows、macOS、Linux 等操作系统
丰富的标准库：包含大量内置模块和函数
动态类型：无需声明变量类型
面向对象：支持面向对象编程范式
强大的社区支持：拥有庞大的开发者社区和丰富的第三方库

三. 应用领域

Web 开发（Django, Flask）
数据科学与机器学习（NumPy, Pandas, TensorFlow）
自动化脚本
网络爬虫
游戏开发
嵌入式系统
教育领域

四. 基础语法示例

# 打印输出
print("Hello, World!")# 变量和数据类型
name = "Alice"
age = 25
height = 1.75
is_student = True# 条件语句
if age >= 18:print("You are an adult")
else:print("You are a minor")# 循环
for i in range(5):print(i)# 函数定义
def greet(name):return f"Hello, {name}!"# 列表
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits.append("orange")# 字典
person = {"name": "Bob", "age": 30}

五.下载与安装

计算机只能够执行预先设定好的指令集合，也就是机器语言。Python语言作为一种高级编程语言，计算机是无法直接运行的，必须由一个称为“解释器”的特定程序将其翻译成机器语言之后才能够由计算机执行。这个解释器程序可以从Python的官方网站上下载。

（一）下载

Python3 最新源码，二进制文档，新闻资讯等可以在 Python 的官网查看到：

Python 官网：Welcome to Python.org

如图1所示，可以下载不同版本的Python语言解释器安装程序以用于不同的操作系统，如Windows、Linux、UNIX、Mac OS X等。

图1 Python官网的下载页面

你可以在以下链接中下载 Python 的文档，你可以下载 HTML、PDF 和 PostScript 等格式的文档。

Python文档下载地址：Our Documentation | Python.org

（二）安装

下载完成后，运行安装程序，在如图2所示的对话框中选择Add Python 3.6 to PATH复选框。

图2 Python安装示意图

第一个安装选项Install Now 为默认安装，由安装程序自动选择安装组件和安装路径。

第二个安装选项Customize installation 为定制化安装，可以由用户来选择安装哪些组件及安装路径。

安装完成后，用户的计算机中将会安装上与Python程序编写和运行相关的若干程序，包括将会用到的Python命令行和Python集成开发环境（Python's Integrated Development Environment，IDLE）。

六.Python的运行方式

在Python集成开发环境中，有两种常用的方式来运行Python语言编写的代码：交互式和文件式。下面以Windows操作系统下的Python 3.13 为例进行介绍。

1.交互式

首先，在Windows操作系统的“开始”菜单中找到“Python 3.13”菜单目录并展开（见图3），然后选择IDLE（Python 3.13 64-bit）选项，就可以启动IDLE。

图3 “开始”菜单中的Python选项

在如图4所示的IDLE中，界面上方是Python语言解释器程序的版本信息，下面是一个提示符“>>>”。在提示符“>>>”后尝试输入下列代码，查看能否成功运行。

print('Hello,World')

图4 Python交互式环境

按Enter键后，将会出现如图5所示的输出。

图5 打印“Hello World”

解释器执行了一条Python代码指令“print('Hello,World')”，并输出了字符串，然后再次显示提示符。尝试输入两行不一样的代码，看看会显示什么结果。

如图6所示，尝试输入了两行代码，第一行“1+2”被解释器成功执行并显示结果“3”；第二行“Hello China”解释器无法理解和执行，一次用红色文字给出了错误信息。

图6 尝试输入其他代码

这就是交互式的代码执行方法。在IDLE中，每次输入指令，Python语言解释器会立即执行它们，并给出执行结果。

2.文件式

当要编写一个较为复杂的程序时，会包含很多行代码，而交互式不方便书写和调试，这时可以采用文件式来编写代码、运行程序。

文件式是指新建一个拓展名为.py的文件，将程序所有代码都写在这个文件里，然后由解释器统一运行。

（1）在IDLE菜单栏中打开File菜单，选择其中的“New File”选项（见图7），将会创建一个如图8所示的文本编辑窗口，输入图示代码，执行File→Save As...命令将代码保存为一个文件，并命名为file1.py，这就创建了一个Python语言的脚本文件。

图7 File菜单

图8 文本编辑窗口

（2）执行如图9所示的Run→Run Module命令（或直接按F5快捷键），就会执行这个文件中的所有代码。

图9 执行运行代码命令

交互式和文件式两种运行Python代码的方式本质上是相同的，都是由Python语言解释器程序逐行将Python代码翻译为机器语言由计算机来执行。在学习Python语法时，有时为了能及时了解一些指令的用法，可选用交互式方法；而在编写较长或较为复杂的程序时，则优先考虑采用文件式方式编写、调试及运行代码。

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