初识Python

Python简介

Python是由荷兰人吉多·范罗苏姆（Guido von Rossum，后面都称呼他为Guido）发明的一种编程语言。

Python的历史

1989年圣诞节：Guido开始写Python语言的编译器。
1991年2月：第一个Python解释器诞生，它是用C语言实现的，可以调用C语言的库函数。
1994年1月：Python 1.0正式发布。
2000年10月：Python 2.0发布，Python的整个开发过程更加透明，生态圈开始慢慢形成。
2008年12月：Python 3.0发布，引入了诸多现代编程语言的新特性，但并不完全兼容之前的Python代码。

说明：大多数软件的版本号一般分为三段，形如A.B.C，其中A表示大版本号，当软件整体重写升级或出现不向后兼容的改变时，才会增加A；B表示功能更新，出现新功能时增加B；C表示小的改动（例如：修复了某个Bug），只要有修改就增加C。

Python的优缺点

Python的优点很多，简单的可以总结为以下几点。

1. 简单明了，学习曲线低，比很多编程语言都容易上手。
2. 开放源代码，拥有强大的社区和生态圈，尤其是在数据分析和机器学习领域。
3. 解释型语言，天生具有平台可移植性，代码可以工作于不同的操作系统。
4. 对两种主流的编程范式（面向对象编程和函数式编程）都提供了支持。
5. 代码规范程度高，可读性强，适合有代码洁癖和强迫症的人群。

Python的缺点主要集中在以下几点。

1. 执行效率稍低，对执行效率要求高的部分可以由其他语言（如：C、C++）编写。
2. 代码无法加密，但是现在很多公司都不销售卖软件而是销售服务，这个问题会被弱化。
3. 在开发时可以选择的框架太多（如Web框架就有100多个），有选择的地方就有错误。

Python的应用领域

目前Python在Web服务器应用开发、云基础设施开发、网络数据采集（爬虫）、数据分析、量化交易、机器学习、自动化测试、自动化运维等领域都有用武之地。

安装Python环境

想要开始你的Python编程之旅，首先得在计算机上安装Python环境，简单的说就是得安装运行Python程序的工具，通常也称之为Python解释器。我们强烈建议大家安装Python 3的环境，很明显它是目前更好的选择。

Windows环境

可以在Python官方网站找到下载链接并下载Python 3的安装程序。对于Windows操作系统，可以下载“executable installer”。

 
双击运行刚才下载的安装程序，会打开Python环境的安装向导。在执行安装向导的时候，记得勾选“Add Python 3.x to PATH”选项，这个选项会帮助我们将Python的解释器添加到PATH环境变量中（不理解没关系，照做就行）。安装完成后可以打开Windows的“命令行提示符”工具并输入下面的命令来检查Python解释器是否安装成功。

python --version

执行上面的命令如果看了Python解释器对应的版本号（如：Python 3.7.6），说明你的安装已经成功了。

macOS环境

macOS自带了Python 2，可以通过Python官方网站提供的下载链接找到适合macOS的“macOS installer”来安装Python 3，安装过程基本不需要做任何勾选，直接点击“下一步”即可。安装完成后，可以通过在“终端”工具中输入python3命令来调用Python 3解释器，因为如果直接输入python，将会调用Python 2的解释器。

Python开发工具

交互式环境

我们打开Windows的“命令行提示符”工具，输入命令python然后回车就可以进入到Python的交互式环境中。所谓交互式环境，就是我们输入一行代码回车，代码马上会被执行，如果代码有产出结果，那么结果会被显示在窗口中。例如：

Python 3.7.6
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 2 * 3
6
>>> 2 + 3
5

温馨提示：使用macOS系统的用户需要打开“终端”工具，输入python3
进入交互式环境。

如果希望退出交互式环境，可以在交互式环境中输入quit()，如下所示。

>>> quit()

文本编辑器 - Visual Studio Code

Visual Studio Code（通常简称为VS Code）是一个由微软开发能够在Windows、 Linux和macOS等操作系统上运行的代码编辑神器。它支持语法高亮、自动补全、多点编辑、运行调试等一系列便捷功能，而且能够支持多种编程语言。

集成开发环境 - PyCharm

如果用Python开发商业项目，我们推荐大家使用专业的工具PyCharm。PyCharm是捷克的JetBrains公司开发的用于Python开发的集成开发环境（IDE)，所谓集成开发环境是说这个工具中提供了代码编写、代码运行和调试、代码分析、代码版本控制等各种功能，因此特别适合商业项目的开发。在JetBrains的官方网站上提供了PyCharm的下载链接，其中社区版（Community）是免费的但功能相对弱小，专业版（Professional）功能非常强大，但需要按年或月付费使用，新用户可以试用30天时间。关于如何使用PyCharm来进行Python开发，在后续的课程中进行讲解。

hello, world

按照行业惯例，我们学习任何一门编程语言写的第一个程序都是输出hello, world，因为这段代码是伟大的丹尼斯·里奇（C语言之父，和肯·汤普森一起开发了Unix操作系统）和布莱恩·柯尼汉（awk语言的发明者）在他们的不朽著作_The C Programming Language_中写的第一段代码。

print('hello, world')

运行程序

我们将上面的代码命名为hello.py。如果你使用的是Windows操作系统，接下来可以在你保存代码的目录下先按住键盘上的shift键再点击鼠标右键，这时候鼠标右键菜单中会出现“命令行提示符”选项，点击该选项就可以打开“命令行提示符”工具，我们输入下面的命令。

python hello.py

提醒：我们也可以在任意位置打开“命令行提示符”或“终端”工具，然后将需要执行的Python代码通过拖拽的方式拖入到“命令行提示符”或“终端”中，这样相当于指定了文件的绝对路径来运行该文件中的Python代码。再次提醒，macOS系统要通过python3命令来运行该程序。

你可以尝试将上面程序单引号中的hello, world换成其他内容；你也可以尝试着多写几个这样的语句，看看会运行出怎样的结果。需要提醒大家，上面代码中的print('hello, world')就是一条完整的语句，我们用Python写程序，最好每一行代码中只有一条语句。虽然使用;分隔符可以将多个语句写在一行代码中，但是最好不要这样做，因为代码会变得非常难看。

注释你的代码

注释是编程语言的一个重要组成部分，用于在源代码中解释代码的作用从而增强程序的可读性。当然，我们也可以将源代码中暂时不需要运行的代码段通过注释来去掉，这样当你需要重新使用这些代码的时候，去掉注释符号就可以了。简单的说，注释会让代码更容易看懂但不会影响程序的执行结果。

 
Python中有两种形式的注释：

1. 单行注释：以#和空格开头，可以注释掉从#开始后面一整行的内容。
2. 多行注释：三个引号开头，三个引号结尾，通常用于添加多行说明性内容。

"""
第一个Python程序 - hello, world
Version: 0.1
Author: chengbudong
"""
# print('hello, world')
print("你好，世界！")