Python成为流行编程语言的生态现象分析

陈唯耀 李婕 吴红宇

摘 要：本文首先简要分析了Python的基本特点，对比了CC++、Python、JavaScript与Java这四种语言的特点及应用领域，望能为此领域研究有所借鉴与帮助。

关键词：Python;流行性编程语言;现象

一、python的基本特点

·1.易于学习：Python有相对较少的关键字，结构简单，和一个明确定义的语法，学习起来更加简单。

·2.易于阅读：Python代码定义的更清晰。

·3.易于维护：Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。

·4.一个广泛的标准库：Python的最大的优势之一是丰富的库，跨平台的，在UNIX，Windows和Macintosh兼容很好。

·5.互动模式：互动模式的支持，可以从终端输入执行代码并获得结果的语言，互动的测试和调试代码片断。

·6.可移植：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：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算法，可以使用C或C++完成那部分程序，然后从Python程序中调用。

·8.数据库：Python提供所有主要的商业数据库的接口。

·9.GUI编程：Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。

·10.可嵌入：可以将Python嵌入到C/C++程序，让程序的用户获得"脚本化"的能力。

二、不同编程语言各方面的比较

C，C++，Python和Java都是通用编程语言，C语言由于其底层操作和特性和历史的积累，在嵌入式领域是当之无愧的王者;C++是一种支持最广泛编程范式的复杂语言，这些年来发展不太好，目前在服务器后台和游戏领域还有其一席之地;python作为一种灵活的轻便的通用型脚本语言，适用范围比较广，从应用软件到Web开发都有它的身影，由于其解释性语言的特点，比较适合轻量级或原型开发;Java由于其跨平台可移植性，在Web开发领域大放异彩，特别是在企业级Web开发，同时由于Android系统采用Java来开发应用程序，所以也随着Andriod的发展而应用越发广泛。

为了亲身体会python语言的特点，我们准备通过自己的能力来实践的编码一下程序来体会python语言的魅力。

前期准备：想要用一门编程语言编写出一些有实际作用的程序，首先肯定需要学习其基本语法和编写结构。幸运的是，python语言的编程逻辑跟我们平常说话的逻辑比较相近，不想c语言那么需要专业知识的应用，它可以自动的处理许多低层次的东西，不需要编程人员的逻辑去顾及底层的东西。简单的举个例子，比如同样定义一个整数类型的变量intx，在c语言中，整形变量是由阈值的，超出这个阈值程序就会报错，因为c语言的东西是实实在在放在内存中的，它的整数型变量是要放在规定的内存中的，内存就这么大，超了就会出现溢出的错误。而汇编语言就更加繁琐，在编写汇编语言时，每写一句话，没出现一次简单的计算或者出现新的变量，都要同时给出内存的准确地址。

而python语言就简单很多，在python中定义整数型变量，你存入的数据是多大，其存入的内存个数大小就会随之变化。因此你在设置变量是就不需要考虑内存问题，也就可以跳过很多底层的设计逻辑。我们的初期准备之一就是学习这些方面的知识，包括其基本函数，基础库的学习。其二就是对python编码器的安装。通过老师介绍以及网上查询，最后我们决定使用anaconda这个编译器平台来编码python语言（安装平台的过程.pdf）

（此实验使用模拟器进行）

实验过程：我们决定一起编写一个比较简单的程序，通过c语言编写和python语言编写，来比较其区别。我们通过最简单的语法和math库的运用，编写了两个比较简单的计算程序，一个是以python为主要编程语言编写的，另一个是以汇编语言为主要编程语言编写的。

#从显示屏中输出A-Z26各字符

汇编：

MVRD R2 ，001A

MVRD R0 ，0041

OUT 80

DEC R2

JRZ 202E

PUSH R0

IN 81

SHR R0

JRNC 2028

POP R0

INC R0

JR 2024

RET

python：

for I in x range（26）：

print chr（i+ord（“A”））

實验结果：实验结果我们从时间复杂度，程序运行程度，程序理解难易程度以及整个编写思考的时间来比较。对于时间复杂度，汇编语言为O（n），而python语言为O（n2）。这代表python语言的编写程序对于计算机来说，执行的更麻烦，需要计算的次数更多，更加消耗内存，但相反的，需要交给编写员的东西也就更少。因此，理论上来说，python程序执行一次需要的时间是汇编程序的平方倍。而我们通过对大学生的调查，python语言编写的程序，只要懂一点英语和一些基本逻辑的人，程序的大部分都是可以看懂的，而汇编语言编写的程序，只有信息学院和软件学院的学生才能看懂。也就是说明，汇编语言更加专业，而python语言就比较简单易懂了。来整个编码的时间，汇编语言更加需要逻辑的思考，而且很容易出现bug，非常难编写，一个简单如入栈出栈就需要很强的逻辑感，编写的时间是python的两倍甚至更多。而两个程序得出的结论是基本相同的。

三、不同编程语言应用领域的对比

1.Java

首先我们要讨论的是Java语言，相信只要略微了解编程的人就会听过Java，其如今依然展现出强势的增长势头，说其是目前最流行的编程语言也不为过。并且随着移动和大数据的发展，以基于java的Hadoop如今发展迅速，这也是java编程人员更加千金难寻。其可以用于各种各样的领域，包括企业应用及基础设施，以及Wed应用和移动开发。

2.C/C++

C和C++都是基于C的语言，是目前最流行的编程语言，C常被用作系统以及应用程序的编程语言，如嵌入式系统的应用程序。C++语言为C的增强，其在出现后迅速成为开发人员之间最流行的语言之一。它是用于开发系统软件，应用程序，设备驱动程序，嵌入式软件，高性能服务器和客户端应用及娱乐软件，如视频游戏。

3.Python

Python是应用于设计各种各样的应用程序的动态语言，往往比Tcl，Perl，Ruby，Scheme和Java更容易编写。Python语法简介而清晰，具有丰富和强大的类库。它常被昵称为胶水语言，它能够很轻松的把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）轻松地联结在一起。

4.JavaScript

JavaScript在Web应用上有着非常大的需求，主要目的是为了解决服务器端语言，比如Perl遗留的速度问题，为客户提高更流畅的浏览效果。JavaScript主要用于实现为Web浏览器，以提供增强的用户界面和动态网站。

四、结论

（1）自身方面。将Python与其他所有编程语言均理解为编程语言环境中的一个物种，那么每个物种都拥有自身与其他物种不同的特点。而不同物种正是因为自身所具有的独特特点而对其环境作用产生不同的效果。一些特点会使其環境适应性更强，一些特点会使其相对更弱。在编程语言上，这些特点便表现为上述我们对于Python编程语言的优缺点阐述。（2）环境因素。对于Python编程语言来说，环境的作用分为人类环境与社会环境。对于人类来说，Python的语法简单易懂，易于人类学习操作。这就像生态学中生物总是在选择最简单容易的方式的获取食物一样，人类为了达成目标，也总会对更简单方便的工具更加偏爱。这就使得人类总会乐意选择它来进行达成目的的尝试，多的选择也就使其广为流传。

参考文献：

[1]李秀敏， 王希杰， 刁丽娟. 面向研究型及应用型医学人才培养的Python教学探索[J]. 卫生职业教育， 2018， 499（16）：80-82.

[2]屈瑞阳， 吴茂成， 杨俊义，等. 基于Python语言的迈克尔逊干涉实验仿真及其在移动终端的应用[J]. 物理教师， 2018， 039（002）：75-77.