1.2.1 Python概述
Python已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。2011年1月,它被“TIOBE编程语言排行榜”评为2010年度语言。自2004年以来,Python的使用率呈线性增长。
由于Python语言的简洁性、易读性及可扩展性,在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多,一些知名大学已经采用Python来教授“程序设计”课程。例如,卡耐基梅隆大学的“编程基础”、麻省理工学院的“计算机科学及编程导论”就使用 Python 语言进行讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口,例如,著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK。而Python专用的科学计算扩展库就更多了,例如,以下3个十分经典的科学计算扩展库:NumPy、SciPy和Matplotlib,它们分别为 Python 提供了快速数组处理、数值运算及绘图功能。Python 语言及其众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据,制作图表,甚至开发科学计算应用程序。
Python具有10项十分鲜明的特点,具体如下。
(1)易于学习。Python有较少的关键字,结构简单,同时拥有一个明确定义的语法,学习起来更加容易。
(2)易于阅读。Python代码定义清晰,易于阅读理解。
(3)易于维护。Python的成功在于它的源代码是十分容易维护的。
(4)广泛的标准库。Python的优势之一是具有丰富的库,并且是跨操作系统的,在UNIX、Windows和macOS操作系统中兼容性很好。
(5)互动模式。通过互动模式的支持,用户可以从终端输入执行代码并获得程序运行结果,互动地测试和调试代码片段。
(6)可移植性。基于其开放源代码的特性,Python已经被移植(也就是使其工作)到许多平台。
(7)可扩展性。如果需要一段运行很快的关键代码,或者是想要编写一些不愿开放的程序,我们可以使用 C/C++完成那部分程序,然后从 Python 程序中调用。
(8)广泛的数据库接口。Python提供所有主要的商业数据库接口。
(9)支持GUI编程。Python支持GUI编程,并可以创建和移植到许多系统中。
(10)可嵌入性。可以将Python嵌入C/C++程序,让用户获得“脚本化”的能力。