Python 簡介

Python 設計者：Guido van Rossum

• 起源
  • 1989 年 12 月，在家打發聖誕節前後的時間。(hobby project)
  • 一個 Monty Python's Flying Circus 的狂熱愛好者。

Python 版本

• Python 2.7
  • 現在已不再維護、更新。(於 2020 年停止維護)
  • Latest Python 2 Release: Python 2.7.18

      # Python 2.x
      print "Hello, World"
    

• Python 3.x
  • 當前最新版本為 Python 3.11.3
  • Cleaner and faster!

      # Python 3.x
      print("Hello, World")
    

• Python 版本之間的比較
  1. 兩版本 不相容！
  2. 一些語法上的差異。

Python 特色

針對程式語言本身

• 程式執行上，Python 比 JavaScript, C, C#, C++, Java, Go … 慢。
  • 不過，Guido van Rossum 宣布，未來會將 CPython 的執行速度提升 5 倍。

• 高階程式語言 (語法簡潔易懂)

  • print

      # Python
      print("Hi ~")
    

      // C
      #include <stdio.h>
    
      int main()
      {
          printf("Hi ~");
          return 0;
      }
    

  • 閏年判斷

      # Python
      year = int(input('請輸入任意數字：'))
    
      if ((year % 100 != 0) and (year % 4 == 0) or (year % 400 == 0)):
          print("{} is leap year.\n".format(year))
      else:
          print("{} is not leap year.\n".format(year))
    

      // C
      #include <stdio.h>
    
      int main()
      {
          int year;
          scanf("%d", &year);
    
          if ((year % 100 != 0) && (year % 4 == 0) || (year % 400 == 0)){
              printf("%d is leap year.\n", year);
          } else {
              printf("%d is not leap year.\n", year);
          }
    
          return 0;
      }
    

• 直譯 語言 (Interpreted language)
  • 執行時，會 一行一行的 將程式碼編譯成機器碼 並執行。
  • 直譯語言多半以動態語言 (dynamic language) 為主，具有靈活的型別處理，動態生成與程式彈性，但速度會比編譯式語言要慢一些。
  • e.g. Python, JavaScript, Ruby, Perl, PHP, R
• 動態 型別
  • 簡單來說，就是關於「變數和型別的綁定方法」。
  • 不需要 宣告變數的型別，且型別可隨時變化。
    也就是說，不需要給變數顯式的指明其資料型別，該語言會在第一次賦值的時候，將內部的資料型別記錄下來。
  • 執行期間 才去做資料型別的檢查。

      # Python
      var = 1
      var = '2'
    

• 強 型別
  • 簡單來說，就是關於「編譯器或直譯器對型別檢查的寬容/嚴格程度」。
    或更淺白地形容：允許編譯器或直譯器自作主張的程度。
  • 不可以 將數字與字串相加。

      # Python
      a = 123 + '123'
      # TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
    

針對程式語言的廣泛性 (通用性)、應用性、實用性

• 熱門程式語言排行榜 TIOBE Index
  • Python: 2022 & 2023 Top 1
• 免費、開放原始碼、活耀的社群、完整的線上文件
• 內建函式庫 & 第三方函式庫
  • 內建：標準函式庫 (Standard Library)
  • 第三方：Packages
    被設計為各種應用領域服務的程式語言。
    • Data Science: numpy, pandas
    • Machine Learning: scikit-learn, tensorflow, keras
    • Visualization: matplotlib, seaborn
    • Interacting with database: pymongo, pymysql
    • Web Framework: flask, django
    • ...
• 物件導向程式設計（Object-oriented programming, OOP）

Python 安裝

Windows

1. Python 官網下載 Stable Releases (Python 3.x)
2. 下載執行檔 Windows installer (64-bit)
3. 點擊執行檔，並勾選 Install launcher for all users 和 Add python.exe to PATH

    💡 強烈建議加入 PATH (環境變數)
    原因：這樣才能使用 CMD (命令提示字元) 直接執行 Python Script。
   

4. 點擊 Install Now 進行安裝

💡 此方式安裝的 Python 已經順便安裝了 pip (package installer for Python) 套件管理工具。

Linux

事實上，作業系統內已經自帶 Python 2.x 和 Python 3.x，只是版本較舊。

• 使用 which python 可在 CMD 查找 Python 2.x 在系統的安裝路徑
• 使用 which python3 可在 CMD 查找 Python 3.x 在系統的安裝路徑

如欲安裝最新版本的 Python，詳細安裝過程請參考 References [2]。

💡 在 Linux 環境安裝 Python 3.x 的套件時，必須打 pip3 install [package_name]。

MacOS

• MacOS 自 12.3 版本以後，不再預設安裝 Python 2.7。
• 在 MacOS 上安裝 Python 有兩種方法，其一使用「官方提供的執行檔」，其二使用「Homebrew 套件管理工具」，詳細安裝過程請參考 References [2]。

References

1. 在Windows底下最適當安裝Python環境的方法
2. Python 3 Installation & Setup Guide
3. PHP vs Python：2022 最佳網頁應用開發該選誰？