编程语言和python简介
一.编程语言的分类
1.编程语言的发展史
- 机器语言
机器语言是站在计算机的角度来开发程序,而计算机只能识别高低电频,因此计算机语言是一系列用0和1这种二进制代码写的指令,优点是站在计算机的角度编写的指令,更容易被计算机理解,执行效率高,可直接控制计算机硬件。缺点是过于复杂,开发效率低 ,依赖具体的计算机硬件,跨平台性差 。 - 汇编语言
汇编语言的实质和机器语言是相同的,都是直接对硬件操作,只不过指令采用了英文缩写的标识符,更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。 优点是相对于机器语言来说使用英文标签编写程序相对简单,执行效率稍低,开发效率稍高。 缺点是仍然是直接操作硬件,比起机器语言来说,复杂度稍低,但依旧居高不下,所以开发效率依旧较低 ,一样依赖具体的硬件,跨平台性差 - 高级语言
高级语言是站在人的角度,说人话,即用人类的字符去编写程序,而人类的字符是在向操作系统发送指令,而非直接操作硬件,所以高级语言是与操作系统打交道的,此处的高级指的是高层、开发者无需考虑硬件细节。优点是开发效率可以得到极大的提升,缺点是高级语言离硬件较远,更贴近人类语言,人类可以理解,而计算机则需要通过翻译才能理解,所以执行效率会低于低级语言。
高级语言可以分为编译型(如C语言)和解释型(python)
- 编译型
把程序所有代码编译成计算机能识别的二进制指令,之后操作系统会拿着编译好的二进制指令直接操作硬件。优点是编译一次之后就可以拿着结果重复运行,而无需再次翻译,执行效率高于解释型缺点是编译型代码是针对某一个平台翻译的,当前平台翻译的结果无法拿到另外一个平台使用,即无法跨平台 - 解释型
类似同声翻译,需要有一个解释器,解释器会读取程序代码,一边翻译一边执行,优点是代码运行是依赖于解释器,不同平台有对应版本的解释器,所以代码是可以跨平台运行,缺点是
每次执行都需要翻译,执行效率低于编译型。
2.语言效率的对比
执行效率:机器语言>汇编语言>高级语言(编译型>解释型)
开发效率:机器语言<汇编语言<高级语言(编译型<解释型)
跨平台性:解释型具有极强的跨平台型
学习难度:机器语言>汇编语言>高级语言
3.哪些语言是解释型,哪些语言是编译型?
解释型语言: Perl脚本语言、Python、basic(拥有专门的basic解释器 )、C#等
编译型语言:C、C++等
java:java程序首先通过编译器编译成.class文件,如果在windows平台上运行,则通过windows平台上的java虚拟机(VM)进行解释。如果运行在linux平台上,则通过linux平台上的java虚拟机进行解释执行。所以说能跨平台,前提是平台上必须要有相匹配的java虚拟机。如果没有java虚拟机,则不能进行跨平台。**所以java是先编译在解释 **
二、python简单介绍
1.什么是python
谈及python,涉及两层意思,一层代表的是python这门语言的语法风格, 优美、清晰、简单 ,另外一层代表的则是专门用来解释该语法风格的应用程序:python解释器。
Python语言可以应用于众多领域,如:人工智能、数据分析、爬虫、金融量化、云计算、WEB开发、自动化运维/测试、游戏开发、网络服务、图像处理等众多领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python,如:Youtube、Dropbox、BT、Quora(中国知乎)、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。
2.python解释器的种类
- Cpython: 官方的Python解释器本质就是基于C语言开发的一个软件,该软件的功能就是读取以.py结尾的文件内容,然后按照Guido定义好的语法和规则去翻译并执行相应的代码。这种用C实现的解释器称为CPython,它是python领域性能最好,应用最广泛的一款解释器,
- Jpython: JPython解释器是用JAVA编写的python解释器,可以直接把Python代码编译成Java字节码并执行,它不但使基于java的项目之上嵌入python脚本成为可能,同时也可以将java程序引入到python程序之中。
- IPython :IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器,也就是说,IPython只是在交互方式上有所增强,但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。这就好比很多国产浏览器虽然外观不同,但内核其实都是调用了IE。 CPython用>>>作为提示符,而IPython用In [序号]:作为提示符。
- PyPy :PyPy是Python开发者为了更好地Hack Python而用Python语言实现的Python解释器。PyPy提供了JIT编译器和沙盒功能,对Python代码进行动态编译(注意不是解释),因此运行速度比CPython还要快。
- IronPython: IronPython和Jython类似,只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器,可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。
现在python主流解释器分为两个版本,一个是python2.x,一个是python3.x
(ps:IT行业的定律,一定不要使用最新版的,)
3.python执行代码的两种方式
- 交互式
打开cmd,输入python回车,一行一行输入程序然后执行程序。
优点:交互模式可以及时得到代码执行结果,调试方便;
缺点:不能被打断,cmd关闭即丢失代码(致命)
- 脚本文件(命令行执行)
打开一个文本编辑器,将代码写入里面,保存内容,将路径写入python解释器即可运行。 强调:python解释器执行程序是解释执行,解释的根本就是打开文件读内容,因此文件的后缀名没有硬性限制,但通常定义为.py结尾
优点:可以永久保存代码
缺点:调试不方便
4.注释
- 什么是注释
注释就是就是对代码的解释说明,注释的内容不会被当作代码运行 - 为什么要注释
增强代码的可读性 - 怎么用注释?
代码注释分单行和多行注释
1、单行注释用#号并在#号后空一格,可以跟在代码的正上方或者正后方
2、多行注释可以用三对双引号""" """将注释内容前后包起来
4、快捷方式为ctrl+? - 代码注释的原则:
1、不用全部加注释,只需要为自己觉得重要或不好理解的部分加注释即可
2、注释可以用中文或英文,但不要用拼音
三、IDE工具pycharm
1.什么是IDE?为何要有IDE
在编写第一个python程序时,存在以下问题,严重影响开发效率
- 问题一:我们了解到一个python程序从开发到运行需要操作至少两个软件
1、打开一个软件:文本编辑器,创建文本来编写程序
2、打开cmd,然后输入命令执行pyton程序 - 问题二:在开发过程中,并没代码提示以及纠错功能
综上,如果能有一款工具能够集成n个软件的功能,同时又代码提示以及纠错等功能,那么将会极大地提升程序员的开发效率,这就是IDE的由来,IDE全称Integrated Development Environment,即集成开发环境,最好的开发Python程序的IDE就是PyCharm。
IDE工具可以在pycharm官网中下载安装。