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python的发展史_python发展史

python发展史

python的发展史
Python是我喜欢的语言,简洁,优美,容易使用。前两天,我很激昂的向朋友宣传Python的好处。

听过之后,朋友问我:好吧,我承认Python不错,但它为什么叫Python呢?

我不是很确定:呃,似乎是一个电视剧的名字。

朋友又问:那你说的Guido是美国人么? (Guido von Rossum,Python的作者)

我再次不是很确定:他从google换到Dropbox工作,但他的名字像是荷兰人的 (有一个von在中间)。

所以,后面我花了些时间调查Python的历史。这是很好的学习。我看到了Python中许多功能的来源和Python的设计理念,比如哪些功能是历史遗留,哪些功能是重复,如何增加功能…… 而且,Python也是开源(open source)运动的一个成功案例。从Python的历史中,我们可以一窥开源开发的理念和成就。

这也可以作为我写的Python快速教程的序篇。

Python的起源

Python的作者,Guido von Rossum,确实是荷兰人。1982年,Guido从阿姆斯特丹大学(University of Amsterdam)获得了数学和计算机硕士学位。然而,尽管他算得上是一位数学家,但他更加享受计算机带来的乐趣。用他的话说,尽管拥有数学和计算机双料资质,他总趋向于做计算机相关的工作,并热衷于做任何和编程相关的活儿。

Guido von Rossum

在那个时候,他接触并使用过诸如Pascal、C、 Fortran等语言。这些语言的基本设计原则是让机器能更快运行。在80年代,虽然IBM和苹果已经掀起了个人电脑浪潮,但这些个人电脑的配置很低 (在今天看来)。比如早期的Macintosh,只有8MHz的CPU主频和128KB的RAM,一个大的数组就能占满内存。所有的编译器的核心是做优化,以便让程序能够运行。为了增进效率,语言也迫使程序员像计算机一样思考,以便能写出更符合机器口味的程序。在那个时代,程序员恨不得用手榨取计算机每一寸的能力。有人甚至认为C语言的指针是在浪费内存。至于动态类型,内存自动管理,面向对象…… 别想了,那会让你的电脑陷入瘫痪。

然而,这种思考方式让Guido感到苦恼。Guido知道如何用C语言写出一个功能,但整个编写过程需要耗费大量的时间 (即使他已经准确的知道了如何实现)。他的另一个选择是shell。Bourne Shell作为UNIX系统的解释器(interpreter)已经长期存在。UNIX的管理员们常常用shell去写一些简单的脚本,以进行一些系统维护的工作,比如定期备份、文件系统管理等等。shell可以像胶水一样,将UNIX下的许多功能连接在一起。许多C语言下上百行的程序,在shell下只用几行就可以完成。然而,shell的本质是调用命令。它并不是一个真正的语言。比如说,shell没有数值型的数据类型,加法运算都很复杂。总之,shell不能全面的调动计算机的功能。

(关于shell,你可以参考Linux架构和Linux命令行与命令)

Guido希望有一种语言,这种语言能够像C语言那样,能够全面调用计算机的功能接口,又可以像shell那样,可以轻松的编程。ABC语言让Guido看到希望。ABC是由荷兰的CWI (Centrum Wiskunde & Informatica, 数学和计算机研究所)开发的。Guido在CWI工作,并参与到ABC语言的开发。ABC语言以教学为目的。与当时的大部分语言不同,ABC语言的目标是“让用户感觉更好”。ABC语言希望让语言变得容易阅读,容易使用,容易记忆,容易学习,并以此来激发人们学习编程的兴趣。比如下面是一段来自Wikipedia的ABC程序,这个程序用于统计文本中出现的词(word)的总数:

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HOW TO RETURN words document:
PUT {} IN collection
FOR line IN document:
FOR word IN split line:
IF word not.in collection:
INSERT word IN collection
RETURN collection
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HOW TO用于定义一个函数。一个Python程序员应该很容易理解这段程序。ABC语言使用冒号(:)和缩进来表示程序块(C语言使用{}来表示程序块)。行尾没有分号。for和if结构中也没有括号()。如果将HOW TO改为def,将PUT行改为collection = [],将INSERT行改为collection.append(word),这就几乎是一个标准的Python函数。上面的函数读起来就像一段自然的文字。

尽管已经具备了良好的可读性和易用性,ABC语言最终没有流行起来。在当时,ABC语言编译器需要比较高配置的电脑才能运行。而这些电脑的使用者通常精通计算机,他们更多考虑程序的效率,而非它的学习难度。除了硬件上的困难外,ABC语言的设计也存在一些致命的问题:

可拓展性差。ABC语言不是模块化语言。如果想在ABC语言中增加功能,比如对图形化的支持,就必须改动很多地方。
不能直接进行IO。ABC语言不能直接操作文件系统。尽管你可以通过诸如文本流的方式导入数据,但ABC无法直接读写文件。输入输出的困难对于计算机语言来说是致命的。你能想像一个打不开车门的跑车么?
过度革新。ABC用自然语言的方式来表达程序的意义,比如上面程序中的HOW TO (如何)。然而对于程序员来说,他们更习惯用function或者define来定义一个函数。同样,程序员也习惯了用等号(=)来分配变量。这尽管让ABC语言显得特别,但实际上增加了程序员的学习难度 (程序员大都掌握不止一种语言)。
传播困难。ABC编译器很大,必须被保存在磁带(tape)上。当时Guido在访问的时候,就必须有一个大磁带来给别人安装ABC编译器。 这样,ABC语言就很难快速传播。
IBM tape drive:读写磁带

1989年,为了打发圣诞节假期,Guido开始写Python语言的编译/解释器。Python来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus (BBC1960-1970年代播放的室内情景幽默剧,以当时的英国生活为素材)。他希望这个新的叫做Python的语言,能实现他的理念(一种C和shell之间,功能全面,易学易用,可拓展的语言)。Guido作为一个语言设计爱好者,已经有过设计语言的(不很成功)的尝试。这一次,也不过是一次纯粹的hacking行为。

Python的诞生

1991年,第一个Python编译器(同时也是解释器)诞生。它是用C语言实现的,并能够调用C库(.so文件)。从一出生,Python已经具有了:类(class),函数(function),异常处理(exception),包括表(list)和词典(dictionary)在内的核心数据类型,以及模块(module)为基础的拓展系统。

最初的Python logo: 由Guido的兄弟Just von Rossum设计

Python语法很多来自C,但又受到ABC语言的强烈影响。来自ABC语言的一些规定直到今天还富有争议,比如强制缩进。但这些语法规定让Python容易读。另一方面,Python聪明的选择服从一些惯例(特别是C语言的惯例)。比如使用等号赋值,使用def来定义函数。Guido认为,如果“常识”上确立的东西,没有必要过度纠结。

Python从一开始就特别在意可拓展性(extensibility)。Python可以在多个层次上拓展。从高层上,你可以引入.py文件。在底层,你可以引用C语言的库。Python程序员可以快速的使用Python写.py文件作为拓展模块。但当性能是考虑的重要因素时,Python程序员可以深入底层,写C程序,编译为.so文件引入到Python中使用。Python就好像是使用钢构建房一样,先规定好大的框架。而程序员可以在此框架下相当自由的拓展或更改。

最初的Python完全由Guido本人开发。Python得到Guido同事的欢迎。他们迅速的反馈使用意

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