Python有哪些技術上的優點？比其他語言好在哪兒？

Python有哪些技術上的優點

1. 面向對象和函數式

從根本上講，Python是一種面向對象的語言。它的類模型支持多態、運算符重載和多重繼承等高級概念，並且以Python特有的簡潔的語法和類型為背景，OOP十分易於使用。事實上，即使你不懂這些術語，仍會發現學習Python比學習其他OOP語言要容易得多。

除了作為一種強大的代碼組織和重用手段以外，Python的OOP本質使它成為其他面向對象系統語言的理想腳本工具。例如，通過適當的粘接代碼，Python程序可以對C++、Java和C#的類進行子類的定制。

OOP只是Python的一個選擇而已，這一點非常重要。即使不能立馬成為一個面向對象高手，但你同樣可以繼續深入學習。就像C++一樣，Python既支持面向對象編程也支持面向過程編程的模式。如果條件允許，其面向對象的工具可以立即派上用場。這對策略開發模式十分有用，該模式常用於軟件開發的設計階段。

除了最初的過程式（語句為基礎）和面向對象（類為基礎）的編程范式，Python在最近幾年內置了對函數式編程的支持——一個多數情況下包括生成器、推導、閉包、映射、裝飾器、匿名lambda函數和第一類函數對象的集合。這是對其本身OOP工具的補充和替代。

2. 免費

Python的使用和分發是完全免費的。就像其他的開源軟件一樣，例如，Tcl、Perl、Linux和Apache。你可以從Internet上免費獲得Python的源代碼。你可以不受限制地復制Python，或將其嵌入你的系統或者隨產品一起發布。實際上，如果你願意的話，甚至可以銷售它的源代碼。

但請別誤會：“免費”並不代表“沒有支持”。恰恰相反，Python的在線社區對用戶需求的響應和商業軟件一樣快。而且，由於Python完全開放源代碼，提高了開發者的實力，並產生了一個很大的專家團隊。

盡管研究或改變一種程序語言的實現並不是對每一個人來說都那麼有趣，但是當你知道如果需要的話可以做到這些，該是多麼的令人欣慰。你不需要去依賴商業廠商的智慧，因為最終的文檔和終極的淨土（源碼）任憑你的使用。

Python的開發是由社區驅動的，是Internet大范圍的協同合作努力的結果。Python語言的改變必須遵循一套規范而有約束力的程序（稱作PEP流程），並需要經過規范的測試系統進行徹底檢查。正是這樣才使得Python相對於其他語言和系統可以保守地持續改進。

盡管Python 2.X和Python 3.X版本之間的分裂有力並蓄意地破壞了這項傳統，但通常它仍然體現在Python的這兩個系列內部。

3. 可移植

Python的標准實現是由可移植的ANSI C編寫的，可以在目前所有主流平台上編譯和運行。例如，如今從掌上電腦（PDA）到超級計算機，隨處可見 Python的運行。Python可以在下列平台上運行（這裡只是部分列表）：

• Linux和UNIX系統
• 微軟Windows（所有現代版本）
• Mac OS（包括OS X 和經典版）
• BeOS、OS/2、VMS和QNX
• 實時操作系統，例如VxWorks
• Cray超級計算機和IBM大型機
• 運行Palm OS、PocketPC和Linux的PDA
• 運行 Symbian OS和Windows Mobile 的移動電話
• 游戲終端和iPod
• 運行谷歌安卓系統和蘋果iOS系統的平板和智能手機
• 以及更多

除了語言解釋器本身以外，Python發行時自帶的標准庫和模塊在實現上也都盡可能地考慮到了跨平台的移植性。此外，Python程序自動編譯成可移植的字節碼，這些字節碼在已安裝兼容版本Python的平台上運行的結果都是相同的。

這些意味著Python程序的核心語言和標准庫可以在Linux、Windows和其他帶有Python解釋器的平台上無差別地運行。大多數Python外圍接口都有平台相關的擴展（例如COM支持Windows），但是核心語言和庫在任何平台都一樣。

就像之前我們提到的那樣，Python還包含了一個叫作tkinter（Tkinter的2.X版本）的Tk GUI工具包，它可以使Python程序實現功能完整的，無須做任何修改即可在所有主流GUI桌面平台運行的用戶圖形界面。

4. 功能強大

從語言特性的角度來看，Python是一個混合體。它豐富的工具集使它介於傳統的腳本語言（如Tcl、Scheme和Perl）和系統語言（如C、C++和Java）之間。Python提供了所有腳本語言的簡單和易用性，並且具有那些在編譯語言中才能找到的高級軟件工程工具。

不像其他腳本語言不同，這種結合使Python在長期大型的開發項目中十分有用。下面是一些Python工具箱中的工具簡介：

• 動態類型：Python在程序運行過程中跟蹤對象的類型，不需要代碼中進行關於復雜的類型和大小的聲明。事實上，Python中沒有類型或變量聲明這種做法。因為Python代碼不約束數據的類型，它往往自動地應用了一種廣義上的對象。
• 自動內存管理：Python自動為對象分配空間，並且當對象不再使用時將自動撤銷空間（“垃圾回收”），當需要時自動擴展或收縮。正如你將學到的，Python能夠幫你完成底層的內存管理。
• 大型程序支持：為了能建立更大規模的系統，Python包含了模塊、類和異常等工具。這些工具允許你把系統組織為組件，使用OOP重用並定制代碼，並以一種優雅的方式處理事件和錯誤。前面提到的Python函數式編程工具，提供了實現相同目標的其他方法。
• 內置對象類型：Python提供了常用的數據結構作為語言的基本組成部分。例如，列表（list）、字典（dictionary）、字符串（string）。我們將會看到，它們靈活並易於使用。例如，內置對象可以根據需求擴展或收縮，可以任意地組織復雜的信息等。
• 內置工具：為了對以上對象類型進行處理，Python自帶了許多強大的標准操作，包括拼接（concatenation）、分片（slice）、排序（sort）和映射（mapping）等。
• 庫工具：為了完成更多特定的任務，Python預置了許多預編碼的庫工具，從正則表達式匹配到網絡都支持。當你掌握了語言本身，就能在應用級的操作中使用Python的庫工具。
• 第三方工具：由於Python是開源的，它鼓勵開發者提供Python內置工具之外的預編碼工具。你可以在網上找到COM、圖像處理、數值編程、XML、數據庫訪問等許多免費的支持工具。

除了這一系列的Python工具外，Python保持了相當簡潔的語法和設計。綜合這一切得到的就是一個具有腳本語言所有可用性的強大編程工具。

5. 可混合

Python程序可以以多種方式輕易地與其他語言編寫的組件“粘接”在一起。例如，Python的C語言API可以幫助Python程序靈活地調用C程序。這意味著可以根據需要給Python程序添加功能，或者在其他環境系統中使用Python。

例如，將Python與C或者C++寫成的庫文件混合起來，使Python成為一個前端語言和定制工具。就像之前我們所提到過的那樣，這使Python成為一個很好的快速原型工具；系統可以在開發初期出於速度考慮使用Python實現，然後轉移至C，根據不同時期性能的需要逐步實現系統。

6. 相對簡單易用

同其他語言（如C++、Java和C#）相比，Python編程對大多數用戶來講出奇得簡單。要運行Python程序，你只需簡單地鍵入Python程序並運行就可以了。不需要其他語言（如C或C++）所必需的編譯和鏈接等中間步驟。

Python可立即執行程序，這形成了一種交互式編程體驗和不同情況下快速調整的能力，往往在修改代碼後幾乎能立即看到程序改變後的效果。

當然，開發周期短僅僅是Python易用性的一方面的體現。Python提供了簡潔的語法和強大的內置工具。實際上，Python曾被稱為“可執行的偽代碼”。由於它減少了其他工具常見的復雜性，在實現相同的功能時，Python程序比采用其他流行語言編寫的程序更為簡單、小巧，也更靈活。

Python和其他語言比較起來怎麼樣

最後，你也許已經知道了，人們往往將Python與Perl、Tcl和Javat等語言相比較。這部分總結這方面的一些普遍共識。

我想預先表明我個人並不喜歡通過诋毀競爭者來獲勝——這在長期是行不通的，而且也不是這裡的目的。此外，這並不是一場零和游戲——絕大多數的程序員在他們的職業生涯中都會使用許多語言。盡管如此，編程工具也展示出值得考慮的選擇和權衡。畢竟，如果Python沒有比它的競爭者提供更多的東西，那麼它一開始就不會被人們使用了。

我們之前已經介紹過性能上的權衡，那麼這裡重點談一下功能。盡管下面列舉的這些語言也是值得學習和使用的有力工具，但人們通常認為Python：

• 比Tcl強大。Python強有力地支持“大規模編程”，使其適用於開發大型系統，它的應用程序庫也更加豐富。
• 比Perl更具可讀性。Python有著簡潔的語法和簡單連貫的設計，這反過來使得Python更具可讀性和更易於維護，同時有助於減少程序bug。
• 比Java和C#更簡單、更易於使用。Python是一門腳本語言，但Java和C#兩者從像C++這樣更加大型的OOP系統語言中繼承了許多語法和復雜性。
• 比C++更簡單、更易於使用。Python代碼比等效的C++代碼更加簡單，長度只有其五分之一到三分之一。盡管作為腳本語言，Python有時能扮演許多不同的角色。
• 比C更加簡單和高級。Python遠離底層硬件架構從而降低了代碼復雜性，擁有更好的組織結構，並比C（C++的祖先）更加友善。
• 比Visual Basic更強大，用途廣泛，也更具備跨平台特性。Python是更加廣泛使用的更豐富的語言，它的開源本質意味著它不可能被某一個公司所掌控。
• 比PHP更易懂並且用途更廣。Python也用來構建Web站點，但是，它也應用於幾乎每個計算機領域，從機器人到電影動畫和游戲。
• 比JavaScript更強大和用途廣泛。Python有一個更大的工具集，也並不是牢牢地束縛於Web開發。它也用於科學建模、儀器調試等。
• 比Ruby更具可讀性，並更為人們所接受。Python的語法混亂更少，尤其在較復雜代碼中，同時它的OOP對用戶和和不太使用OOP的工程中是完全可選的。
• 比Lua更成熟和受到更廣泛關注。Python更加龐大的特性集合和更加擴展的庫支持給予其比Lua（一門和Tcl一樣的嵌入式“膠水”語言）更加寬廣的視野。
• 比SmallTalk、Lisp和Prolog更不晦澀。Python擁有這類函數式語言的動態品味，但是也擁有開發者和定制系統終端用戶都可接受的傳統語法。

特別是對不僅僅用於個人掃描文本文件，未來會被人們（包括你在內）讀到的程序而言，很多人會發現Python比目前任何可用的腳本或編程語言都劃得來。不僅如此，除非你的應用要求最尖端的性能，Python往往是C、C++和Java等系統開發語言的一個不錯的替代品：Python代碼能夠常常實現相同的目標，卻會減少很多編寫、調試和維護的麻煩。