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Python 是什么?Python 编程语言入门指南

用大白话介绍 Python:它是什么、能用来做什么,以及为什么这么多人把它选作第一门编程语言。

本页包含可运行的编辑器。编辑、运行,立即查看输出。

读起来像英语的语言

在讨论语法、类之类的东西之前,先弄清楚 Python 到底是什么会很有帮助。Python 是一门编程语言,也就是一套编写指令的规则,计算机可以按这些指令执行。它和大多数同类语言最大的不同,在于这些指令写出来的样子:读起来几乎就像英语。

比如这样一句话:“打印 hello,然后把二和三相加。”用 Python 写出来,几乎是一一对应:

这种可读性不是宣传口号。正是因为它,Python 才会出现在大学课堂、数据科学笔记本,以及许多知名公司运行的生产服务器上。你花在辨认标点符号上的精力更少,花在思考要解决的问题上的精力更多。

你实际会用它来做什么

教科书上的标签是“通用”,但这太笼统了。实际中它是这样的:

  • 自动化和脚本。 重命名一千个文件、每周一早上下载报表、整理电子表格:想让计算机替自己做无聊的事情时,人们首先想到的就是 Python。
  • 数据和机器学习。 pandas、NumPy、scikit-learn、PyTorch 等库让 Python 成为现代数据工作的默认语言。过去五年里你读到的 AI 新闻,背后的代码几乎都是 Python 写的。
  • 网站后端。 Django 和 FastAPI 等框架支撑着从小型个人项目到每天处理数百万请求的网站。
  • 科学计算。 物理学家、生物学家和天文学家都依靠 Python 运行模拟、分析实验结果。
  • 个人小工具。 一个用来整理照片库的十行脚本也是 Python,而且一样有用。

你不需要第一天就选定方向。本章中你写的入门代码,正是所有这些领域共同的基础。

Python 如何运行你的代码

你写下一行 Python 代码,它不会自己发生任何事。由一个解释器(一个同样叫“python”的独立程序)从上到下读取你的文件,按顺序执行每一行。就这么简单。没有编译步骤,没有需要到处分发的构建产物,也不用等很久才能看到结果。

这一点很重要,因为它改变了你的学习方式。你可以打开一个空文件,写两行代码,点击“运行”,看看 Python 做了什么。然后改一个字符,再运行一次。这种即时的反馈循环,正是大多数人真正掌握这门语言的方式。

自己试试吧。下面是一个可以实时运行的 Python 编辑器:改改名字,改改算式,再运行一次。

注意每一行都是一条完整的指令。Python 读取第一行,执行它,再转到第二行。没有隐藏的 main 函数,也没有进入正题之前的繁琐仪式。简单本身就是它的特色。

Python 2 和 Python 3(其实根本不用纠结)

四处搜索时,你偶尔会看到关于“Python 2”的内容。忽略它们就好。Python 2 已于 2020 年停止维护,不再获得安全更新。所有现代教程、库和招聘要求都默认是 Python 3。今天人们说“Python”,指的就是 Python 3,你在下一篇文档中要安装的也是它。

为什么这么多人从这里起步

第一次使用 Python 时,有几个优势会叠加起来:

  1. 错误信息易于理解。 如果你漏写了冒号或拼错了变量名,Python 会告诉你是哪一行出了问题,以及它期望的是什么。你不用去破译天书。
  2. 标准库极其丰富。 读取文件、访问网络、解析日期、数学运算,大部分功能都是内置的,导入就能用。
  3. 你的问题早就有人问过了。 在 Google 上搜索任何 Python 错误,都会找到一个有五个好答案的 Stack Overflow 帖子。
  4. 同一门语言可以一路用下去。 写计算器时学到的东西,在你开始构建网站应用时不会变成累赘。习惯、术语和大部分语法都能延续下来。

接下来

你已经有了足够的背景知识,可以开始了。在下一篇文档中,你会在自己的电脑上安装 Python,这样就能在浏览器之外运行代码。在那之前,Python 在线编译器可以直接在浏览器里运行完整的程序。之后是运行你的第一个脚本、Python 的语法规则,以及注释的用法,然后我们就开始真正地处理数据。

一页一页来。你一点也不晚。

常见问题

简单来说,Python 是什么?

Python 是一门通用编程语言,以读起来几乎像普通英语而闻名。你在文本文件里写下指令,Python 逐条执行,把你写的文字变成真实的行为:打印文字、处理数字、抓取网页、训练模型。

Python 能用来做什么?

Python 用于网站后端、数据分析、机器学习、脚本和自动化、科学计算,以及编写你每天都会用到的小工具。因为同一门语言出现在这么多领域,你在一个小脚本上学到的技能,可以直接用到大得多的项目中。

Python 是免费的吗?

是的。Python 是开源软件,可以免费下载、使用和分发,商业用途也不例外。你可以直接从 python.org 下载,不需要账号、许可证密钥,也没有试用期。

Python 适合作为第一门编程语言吗?

对大多数人来说,是的。它的语法不会给你添乱,错误信息易于理解,而且你会遇到的几乎每种情况,社区都已经写好了教程。你的时间会花在学习如何思考问题上,而不是和语言本身较劲。

学会 Python 需要多长时间?

基础知识,也就是变量、循环、函数和常用数据结构,通常经过 20 到 40 小时的专注练习就能掌握得比较扎实。要在真实项目中得心应手,需要花几个月时间动手做些小东西。Python 入门特别快,之后多年也依然有新东西可学。

Python 难学吗?

Python 普遍被认为是最容易学的主流语言之一。它的语法接近英语,错误信息易于理解,运行第一个程序之前也不需要做太多配置。编程真正难的部分,也就是把问题拆成一个个小步骤,无论你选哪门语言都绕不开;Python 只是在你学习时不给你添乱。

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