Python

Python（KK 英語發音：/'paɪθɑn/, DJ 英語發音：/ˈpaiθən/）是一種面向對象、直譯式計算機程序設計語言，由Guido van Rossum於1989年底發明。第一個公開發行版發行於1991年。Python語法簡捷而清晰，具有豐富和強大的類庫。

它常被昵稱為膠水語言，它能夠很輕鬆的把用其他語言製作的各種模塊（尤其是C/C++）輕鬆地聯結在一起。常見的一種應用情形是，使用python快速生成程序的原型（有時甚至是程序的最終界面），然後對其中有特別要求的部分，用更合適的語言改寫。比如3D遊戲中的圖形渲染模塊，速度要求非常高，就可以用C++重寫。

主要特點

簡單

Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠專註於解決問題而不是去搞明白語言本身。易學

Python極其容易上手，因為Python有極其簡單的語法。免費、開源

Python是FLOSS（自由/開放源碼軟體）之一。使用者可以自由地發布這個軟體的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用於新的自由軟體中。FLOSS是基於一個團體分享知識的概念。高層語言

用Python語言編寫程序的時候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節。可移植性

由於它的開源本質，Python已經被移植在許多平台上（經過改動使它能夠工作在不同平台上）。這些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基於linux開發的android平台。解釋性

一個用編譯性語言比如C或C++寫的程序可以從源文件（即C或C++語言）轉換到一個你的計算機使用的語言（二進位代碼，即0和1）。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。運行程序的時候，連接/轉載器軟體把你的程序從硬碟複製到內存中並且運行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進位代碼。你可以直接從源代碼運行程序。在計算機內部，Python解釋器把源代碼轉換成稱為位元組碼的中間形式，然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並運行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程序更加易於移植。面向對象

Python既支持面向過程的編程也支持面向對象的編程。在“面向過程”的語言中，程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數構建起來的。在“面向對象”的語言中，程序是由數據和功能組合而成的對象構建起來的。可擴展性

如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些演演算法不公開，可以部分程序用C或C++編寫，然後在Python程序中使用它們。可嵌入性

可以把Python嵌入C/C++程序，從而向程序用戶提供腳本功能。豐富的庫

Python標準庫確實很龐大。它可以幫助處理各種工作，包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、資料庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI（圖形用戶界面）、Tk和其他與系統有關的操作。這被稱作Python的“功能齊全”理念。除了標準庫以外，還有許多其他高質量的庫，如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。規範的代碼

Python採用強制縮進的方式使得代碼具有較好可讀性。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進位代碼。

優點

Python是一種不受局限、跨平台的開源編程語言，它功能強大且簡單易學。因而得到了廣泛應用和支持。ArcGIS9.0社區中引入了Python。此後，Python被視為可供地理處理用戶選擇的腳本語言並得以不斷發展。每個版本都進一步增強了Python體驗，從而為您提供更多的功能以及更豐富、更友好的Python體驗。ESRI已將Python完全納入ArcGIS中，並將其視為可滿足我們用戶社區需求的語言。下面僅介紹Pytho的部分優勢：

易於學習，非常適合初學者，也特別適合專家使用

可伸縮程度高，適於大型項目或小型的一次性程序(稱為腳本)

可移植，跨平台

可嵌入(使ArcGIS可腳本化)

穩定成熟

用戶社區規模大

Python已延伸到ArcGIS中，成為了一種用於進行數據分析、數據轉換、數據管理和地圖自動化的語言，因而有助於提高工作效率。

發展歷程

Python的創始人為Guido van Rossum。1989年聖誕節期間，在阿姆斯特丹，Guido為了打發聖誕節的無趣，決心開發一個新的腳本解釋程序，做為ABC 語言的一種繼承。之所以選中Python（大蟒蛇的意思）作為程序的名字，是因為他是一個叫Monty Python的喜劇團體的愛好者。

ABC是由Guido參加設計的一種教學語言。就Guido本人看來，ABC這種語言非常優美和強大，是專門為非專業程序員設計的。但是ABC語言並沒有成功，究其原因，Guido認為是非開放造成的。Guido決心在Python中避免這一錯誤。同時，他還想實現在ABC中閃現過但未曾實現的東西。

就這樣，Python在Guido手中誕生了。實際上，第一個實現是在Mac機上。可以說，Python是從ABC發展起來，主要受到了Modula-3（另一種相當優美且強大的語言，為小型團體所設計的）的影響。並且結合了Unix shell和C的習慣。

自從20世紀90年代初Python語言誕生至今，它已被逐漸廣泛應用於系統管理任務的處理和Web編程。

Python的創始人為荷蘭人吉多·范羅蘇姆（Guido van Rossum）。1989年聖誕節期間，在阿姆斯特丹，Guido為了打發聖誕節的無趣，決心開發一個新的腳本解釋程序，作為ABC語言的一種繼承。之所以選中Python（大蟒蛇的意思）作為該編程語言的名字，是取自英國20世紀70年代首播的電視喜劇《蒙提·派森的飛行馬戲團》（Monty Python's Flying Circus）。

ABC是由Guido參加設計的一種教學語言。就Guido本人看來，ABC這種語言非常優美和強大，是專門為非專業程序員設計的。但是ABC語言並沒有成功，究其原因，Guido認為是其非開放造成的。Guido決心在Python中避免這一錯誤。同時，他還想實現在ABC中閃現過但未曾實現的東西。

就這樣，Python在Guido手中誕生了。可以說，Python是從ABC發展起來，主要受到了Modula-3（另一種相當優美且強大的語言，為小型團體所設計的）的影響。並且結合了Unix shell和C的習慣。

Python 已經成為最受歡迎的程序設計語言之一。自從2004年以後，python的使用率呈線性增長。Python 2於2000年10月16日發布，穩定版本是Python 2.7。Python 3於2008年12月3日發布，不完全兼容Python 2。 2011年1月，它被TIOBE編程語言排行榜評為2010年度語言。

由於Python語言的簡潔性、易讀性以及可擴展性，在國外用Python做科學計算的研究機構日益增多，一些知名大學已經採用Python來教授程序設計課程。例如卡耐基梅隆大學的編程基礎、麻省理工學院的計算機科學及編程導論就使用Python語言講授。眾多開源的科學計算軟體包都提供了Python的調用介面，例如著名的計算機視覺庫OpenCV、三維可視化庫VTK、醫學圖像處理庫ITK。而Python專用的科學計算擴展庫就更多了，例如如下3個十分經典的科學計算擴展庫：NumPy、SciPy和matplotlib，它們分別為Python提供了快速數組處理、數值運算以及繪圖功能。因此Python語言及其眾多的擴展庫所構成的開發環境十分適合工程技術、科研人員處理實驗數據、製作圖表，甚至開發科學計算應用程序。2018年3月，該語言作者在郵件列表上宣布Python 2.7將於2020年1月1日終止支持。用戶如果想要在這個日期之後繼續得到與Python 2.7有關的支持，則需要付費給商業供應商。

在您開始之前，你的計算機需要Python，但您可能不需要下載它。首先檢查(在同級目錄下在命令行窗口輸入python)有沒有安裝Python。如果你看到了一個Python解釋器的響應，那麼就能在它的顯示窗口中得到一個版本號。通常的版本都可以做到Python的向前兼容。

如果您需要安裝，您不妨下載最近穩定的版本。就是那個以沒有被標記作為alpha或Beta發行的最高的版本。目前最穩定的版本是Python3.0以上

如果你使用的操作系統是Windows：當前最穩定的Windows版本下載是"Python 3.9.0 for Windows"

如果你使用的是Mac，MacOS 10.2 (Jaguar), 10.3 (Panther) and 10.4 (Tiger)已經集成安裝了Python，但是你大概需要安裝最近通用的構架(build)。

對於Red Hat，安裝python2和python2-devel包。

對於Debian，安裝python2.5和python2.5-dev包。

Python在設計上堅持了清晰劃一的風格，這使得Python成為一門易讀、易維護，並且被大量用戶所歡迎的、用途廣泛的語言。

設計者開發時總的指導思想是，對於一個特定的問題，只要有一種最好的方法來解決就好了。這在由Tim Peters寫的Python格言（稱為The Zen of Python）裡面表述為：There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it. 這正好和Perl語言（另一種功能類似的高級動態語言）的中心思想TMTOWTDI（There's More Than One Way To Do It）完全相反。

Python的作者有意的設計限制性很強的語法，使得不好的編程習慣（例如if語句的下一行不向右縮進）都不能通過編譯。其中很重要的一項就是Python的縮進規則。

一個和其他大多數語言（如C）的區別就是，一個模塊的界限，完全是由每行的首字元在這一行的位置來決定的（而C語言是用一對花括弧{}來明確的定出模塊的邊界的，與字元的位置毫無關係）。這一點曾經引起過爭議。因為自從C這類的語言誕生后，語言的語法含義與字元的排列方式分離開來，曾經被認為是一種程序語言的進步。不過不可否認的是，通過強製程序員們縮進（包括if，for和函數定義等所有需要使用模塊的地方），Python確實使得程序更加清晰和美觀。

說起科學計算，首先會被提到的可能是MATLAB。然而除了MATLAB的一些專業性很強的工具箱還無法被替代之外，MATLAB的大部分常用功能都可以在Python世界中找到相應的擴展庫。和MATLAB相比，用Python做科學計算有如下優點：

● 首先，MATLAB是一款商用軟體，並且價格不菲。而Python完全免費，眾多開源的科學計算庫都提供了Python的調用介面。用戶可以在任何計算機上免費安裝Python及其絕大多數擴展庫。

● 其次，與MATLAB相比，Python是一門更易學、更嚴謹的程序設計語言。它能讓用戶編寫出更易讀、易維護的代碼。

● 最後，MATLAB主要專註於工程和科學計算。然而即使在計算領域，也經常會遇到文件管理、界面設計、網路通信等各種需求。而Python有著豐富的擴展庫，可以輕易完成各種高級任務，開發者可以用Python實現完整應用程序所需的各種功能。

Python的設計哲學是“優雅”、“明確”、“簡單”。因此，Perl語言中“總是有多種方法來做同一件事”的理念在Python開發者中通常是難以忍受的。Python開發者的哲學是“用一種方法，最好是只有一種方法來做一件事”。在設計Python語言時，如果面臨多種選擇，Python開發者一般會拒絕花俏的語法，而選擇明確的沒有或者很少有歧義的語法。由於這種設計觀念的差異，Python源代碼通常被認為比Perl具備更好的可讀性，並且能夠支撐大規模的軟體開發。這些準則被稱為Python格言。在Python解釋器內運行import this可以獲得完整的列表。

Python開發人員盡量避開不成熟或者不重要的優化。一些針對非重要部位的加快運行速度的補丁通常不會被合併到Python內。所以很多人認為Python很慢。不過，根據二八定律，大多數程序對速度要求不高。在某些對運行速度要求很高的情況，Python設計師傾向於使用JIT技術，或者用使用C/C++語言改寫這部分程序。可用的JIT技術是PyPy。

Python是完全面向對象的語言。函數、模塊、數字、字元串都是對象。並且完全支持繼承、重載、派生、多繼承，有益於增強源代碼的復用性。Python支持重載運算符和動態類型。相對於Lisp這種傳統的函數式編程語言，Python對函數式設計只提供了有限的支持。有兩個標準庫(functools, itertools)提供了Haskell和Standard ML中久經考驗的函數式程序設計工具。

雖然Python可能被粗略地分類為“腳本語言”（script language），但實際上一些大規模軟體開發計劃例如Zope、Mnet及BitTorrent，Google也廣泛地使用它。Python的支持者較喜歡稱它為一種高級動態編程語言，原因是“腳本語言”泛指僅作簡單程序設計任務的語言，如shellscript、VBScript等只能處理簡單任務的編程語言，並不能與Python相提並論。

Python本身被設計為可擴充的。並非所有的特性和功能都集成到語言核心。Python提供了豐富的API和工具，以便程序員能夠輕鬆地使用C語言、C++、Cython來編寫擴充模塊。Python編譯器本身也可以被集成到其它需要腳本語言的程序內。因此，很多人還把Python作為一種“膠水語言”（glue language）使用。使用Python將其他語言編寫的程序進行集成和封裝。在Google內部的很多項目，例如Google Engine使用C++編寫性能要求極高的部分，然後用Python或Java/Go調用相應的模塊。《Python技術手冊》的作者馬特利（Alex Martelli）說：“這很難講，不過，2004 年，Python 已在Google 內部使用，Google 召募許多 Python 高手，但在這之前就已決定使用Python，他們的目的是 Python where we can, C++ where we must，在操控硬體的場合使用C++，在快速開發時候使用 Python。”

Python在執行時，首先會將.py文件中的源代碼編譯成Python的byte code（位元組碼），然後再由Python Virtual Machine（Python虛擬機）來執行這些編譯好的byte code。這種機制的基本思想跟Java，.NET是一致的。然而，Python Virtual Machine與Java或.NET的Virtual Machine不同的是，Python的Virtual Machine是一種更高級的Virtual Machine。這裡的高級並不是通常意義上的高級，不是說Python的Virtual Machine比Java或.NET的功能更強大，而是說和Java 或.NET相比，Python的Virtual Machine距離真實機器的距離更遠。或者可以這麼說，Python的Virtual Machine是一種抽象層次更高的Virtual Machine。基於C的Python編譯出的位元組碼文件，通常是.pyc格式。除此之外，Python還可以以交互模式運行，比如主流操作系統Unix/Linux、Mac、Windows都可以直接在命令模式下直接運行Python交互環境。直接下達操作指令即可實現交互操作。

Python的設計目標之一是讓代碼具備高度的可閱讀性。它設計時盡量使用其它語言經常使用的標點符號和英文單字，讓代碼看起來整潔美觀。它不像其他的靜態語言如C、Pascal那樣需要重複書寫聲明語句，也不像它們的語法那樣經常有特殊情況和意外。

Python開發者有意讓違反了縮進規則的程序不能通過編譯，以此來強製程序員養成良好的編程習慣。並且Python語言利用縮進表示語句塊的開始和退出（Off-side規則），而非使用花括弧或者某種關鍵字。增加縮進表示語句塊的開始，而減少縮進則表示語句塊的退出。縮進成為了語法的一部分。例如if語句：python3

根據PEP的規定，必須使用4個空格來表示每級縮進（不清楚4個空格的規定如何，在實際編寫中可以自定義空格數，但是要滿足每級縮進間空格數相等）。使用Tab字元和其它數目的空格雖然都可以編譯通過，但不符合編碼規範。支持Tab字元和其它數目的空格僅僅是為兼容很舊的的Python程序和某些有問題的編輯程序。

if語句，當條件成立時運行語句塊。經常與else, elif(相當於else if) 配合使用。

for語句，遍歷列表、字元串、字典、集合等迭代器，依次處理迭代器中的每個元素。

while語句，當條件為真時，循環運行語句塊。

try語句，與except,finally配合使用處理在程序運行中出現的異常情況。

class語句，用於定義類型。

def語句，用於定義函數和類型的方法。

pass語句，表示此行為空，不運行任何操作。

assert語句，用於程序調試階段時測試運行條件是否滿足。

with語句，Python2.6以後定義的語法，在一個場景中運行語句塊。比如，運行語句塊前加密，然後在語句塊運行退出后解密。

yield語句，在迭代器函數內使用，用於返回一個元素。自從Python 2.5版本以後。這個語句變成一個運算符。

raise語句，製造一個錯誤。

import語句，導入一個模塊或包。

from … import語句，從包導入模塊或從模塊導入某個對象。

import … as語句，將導入的對象賦值給一個變數。

in語句，判斷一個對象是否在一個字元串/列表/元組裡。

Python的表達式寫法與C/C++類似。只是在某些寫法有所差別。

主要的算術運算符與C/C++類似。+, -, *, /, //, **, ~, %分別表示加法或者取正、減法或者取負、乘法、除法、整除、乘方、取補、取余。>>,

Python使用and, or, not表示邏輯運算。

is, is not用於比較兩個變數是否是同一個對象。in, not in用於判斷一個對象是否屬於另外一個對象。

Python支持“列表推導式”（list comprehension），比如計算0-9的平方和:

Python使用lambda表示匿名函數。匿名函數體只能是表達式。比如：

Python使用y if cond else x表示條件表達式。意思是當cond為真時，表達式的值為y，否則表達式的值為x。相當於C++和Java里的cond?y:x。

Python區分列表(list)和元組(tuple)兩種類型。list的寫法是[1,2,3]，而tuple的寫法是(1,2,3)。可以改變list中的元素，而不能改變tuple。在某些情況下，tuple的括弧可以省略。tuple對於賦值語句有特殊的處理。因此，可以同時賦值給多個變數，比如：

特別地，可以使用以下這種形式來交換兩個變數的值：

Python使用'(單引號)和"(雙引號)來表示字元串。與Perl、Unix Shell語言或者Ruby、Groovy等語言不一樣，兩種符號作用相同。一般地，如果字元串中出現了雙引號，就使用單引號來表示字元串；反之則使用雙引號。如果都沒有出現，就依個人喜好選擇。出現在字元串中的\(反斜杠)被解釋為特殊字元，比如\n表示換行符。表達式前加r指示Python不解釋字元串中出現的\。這種寫法通常用於編寫正則表達式或者Windows文件路徑。

Python支持列表切割(list slices)，可以取得完整列表的一部分。支持切割操作的類型有str, bytes, list, tuple等。它的語法是...[left:right]或者...[left:right:stride]。假定nums變數的值是[1, 3, 5, 7, 8, 13, 20]，那麼下面幾個語句為真：

nums[2:5] == [5, 7, 8] 從下標為2的元素切割到下標為5的元素，但不包含下標為5的元素。

nums[1:] == [3, 5, 7, 8, 13, 20] 切割到最後一個元素。

nums[:-3] == [1, 3, 5, 7] 從最開始的元素一直切割到倒數第3個元素。

nums[:] == [1, 3, 5, 7, 8, 13, 20] 返回所有元素。改變新的列表不會影響到nums。

nums[1:5:2] == [3, 7] 從下標為1的元素切割到下標為5的元素，且步長為2。

Python的函數支持遞歸、默認參數值、可變參數，但不支持函數重載。為了增強代碼的可讀性，可以在函數后書寫“文檔字元串”(Documentation Strings，或者簡稱docstrings)，用於解釋函數的作用、參數的類型與意義、返回值類型與取值範圍等。可以使用內置函數help()列印出函數的使用幫助。比如：

>>> def randint(a, b):

... "Return random integer in range [a, b], including both end points."...

>>> help(randint)

Help on function randint in module __main__:

randint(a, b)

Return random integer inrange[a, b], including both end points.

對象的方法是指綁定到對象的函數。調用對象方法的語法是instance.method(arguments)。它等價於調用Class.method(instance, arguments)。當定義對象方法時，必須顯式地定義第一個參數，一般該參數名都使用self，用於訪問對象的內部數據。這裡的self相當於C++, Java裡面的this變數，但是我們還可以使用任何其它合法的參數名，比如this 和 mine 等，self與C++,Java裡面的this不完全一樣，它可以被看作是一個習慣性的用法，我們傳入任何其它的合法名稱都行，比如：

Python採用動態類型系統。在編譯的時候，Python不會檢查對象是否擁有被調用的方法或者屬性，而是直至運行時，才做出檢查。所以操作對象時可能會拋出異常。不過，雖然Python採用動態類型系統，它同時也是強類型的。Python禁止沒有明確定義的操作，比如數字加字元串。

與其它面向對象語言一樣，Python允許程序員定義類型。構造一個對象只需要像函數一樣調用類型即可，比如，對於前面定義的Fish類型，使用Fish()。類型本身也是特殊類型type的對象(type類型本身也是type對象)，這種特殊的設計允許對類型進行反射編程。

Python內置豐富的數據類型。與Java、C++相比，這些數據類型有效地減少代碼的長度。下面這個列表簡要地描述了Python內置數據類型(適用於Python 3.x)：

除了各種數據類型，Python語言還用類型來表示函數、模塊、類型本身、對象的方法、編譯后的Python代碼、運行時信息等等。因此，Python具備很強的動態性。

數學運算

Python使用與C、Java類似的運算符，支持整數與浮點數的數學運算。同時還支持複數運算與無窮位數（實際受限於計算機的能力）的整數運算。除了求絕對值函數abs()外，大多數數學函數處於math和cmath模塊內。前者用於實數運算，而後者用於複數運算。使用時需要先導入它們，比如：

>>> import math

>>> print(math.sin(math.pi/2))

1.0

fractions模塊用於支持分數運算；decimal模塊用於支持高精度的浮點數運算。

Python定義求余運行a % b的值處於開區間[0, b)內，如果b是負數，開區間變為(b, 0]。這是一個很常見的定義方式。不過其實它依賴於整除的定義。為了讓方程式：b * (a // b) + a % b = a恆真，整除運行需要向負無窮小方向取值。比如7 // 3的結果是2，而(-7) // 3的結果卻是-3。這個演演算法與其它很多編程語言不一樣，需要注意，它們的整除運算會向0的方向取值。

Python允許像數學的常用寫法那樣連著寫兩個比較運行符。比如a < b < c與a < b and b < c等價。C++的結果與Python不一樣，首先它會先計算a < b，根據兩者的大小獲得0或者1兩個值之一，然後再與c進行比較。

用import導入模塊后，可使用函數dir(m)列出模塊的所有函數，import是導入模塊的命令，m是模塊名。

例子：

這個例子列出math模塊的一些函數，以雙下劃線( _ _ )開頭的名稱用於較複雜的python編程。

查看完整的python內置函數清單，可在提示符后輸入 >>>dir(_ _builtins_ _)。

例子：

可以用函數help(函數)來查看某個函數的文檔幫助信息。

例子：

可以直接在提示符下輸入help()，然後輸入某個模塊或函數名得到詳細的幫助信息。

CGI 目前由NCSA維護，NCSA定義CGI如下：

CGI(Common Gateway Interface)，通用網關介面，它是一段程序，運行在伺服器上如：HTTP伺服器，提供同客戶端HTML頁面的介面。

CGI程序可以是Python腳本、Perl腳本、Shell腳本、C或者C++程序等。

在你進行CGI編程前，確保您的Web伺服器支持CGI及已經配置了CGI的處理程序。

所有的HTTP伺服器執行CGI程序都保存在一個預先配置的目錄。這個目錄被稱為CGI目錄，並按照慣例，它被命名為/var/www/cgi-bin目錄。

CGI文件的擴展名為.cgi，python也可以使用.py擴展名。

默認情況下，Linux伺服器配置運行的cgi-bin目錄中為/var/www。

如果想指定的其他運行CGI腳本的目錄，可以修改httpd.conf配置文件，如下所示：

使用Python創建第一個CGI程序，文件名為hello.py，文件位於/var/www/cgi-bin目錄中，內容如下，修改文件的許可權為755：

以上程序在瀏覽器訪問顯示結果如下：

這個的hello.py腳本是一個簡單的Python腳本，腳本第一的輸出內容"Content-type:text/html\r\n\r\n"發送到瀏覽器並告知瀏覽器顯示的內容類型為"text/html"。

所有的CGI程序都接收以下的環境變數，這些變數在CGI程序中發揮了重要的作用：

以下是一個簡單的CGI腳本輸出CGI的環境變數：

簡單：Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠專註於解決問題而不是去搞明白語言本身。

易學：Python極其容易上手，因為Python有極其簡單的說明文檔。

速度快：Python 的底層是用 C 語言寫的，很多標準庫和第三方庫也都是用 C 寫的，運行速度非常快。

免費、開源：Python是FLOSS（自由/開放源碼軟體）之一。使用者可以自由地發布這個軟體的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用於新的自由軟體中。FLOSS是基於一個團體分享知識的概念。

高層語言：用Python語言編寫程序的時候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節。

可移植性：由於它的開源本質，Python已經被移植在許多平台上（經過改動使它能夠工作在不同平台上）。這些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基於linux開發的android平台。

解釋性：一個用編譯性語言比如C或C++寫的程序可以從源文件（即C或C++語言）轉換到一個你的計算機使用的語言（二進位代碼，即0和1）。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。

運行程序的時候，連接/轉載器軟體把你的程序從硬碟複製到內存中並且運行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進位代碼。你可以直接從源代碼運行 程序。

在計算機內部，Python解釋器把源代碼轉換成稱為位元組碼的中間形式，然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並運行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程序更加易於移植。

面向對象：Python既支持面向過程的編程也支持面向對象的編程。在“面向過程”的語言中，程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數構建起來的。在“面向對象”的語言中，程序是由數據和功能組合而成的對象構建起來的。

可擴展性：如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些演演算法不公開，可以部分程序用C或C++編寫，然後在Python程序中使用它們。

可嵌入性：可以把Python嵌入C/C++程序，從而向程序用戶提供腳本功能。

豐富的庫：Python標準庫確實很龐大。它可以幫助處理各種工作，包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、資料庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI（圖形用戶界面）、Tk和其他與系統有關的操作。這被稱作Python的“功能齊全”理念。除了標準庫以外，還有許多其他高質量的庫，如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。

規範的代碼：Python採用強制縮進的方式使得代碼具有較好可讀性。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進位代碼。

單行語句和命令行輸出問題：很多時候不能將程序連寫成一行，如import sys;for i in sys.path:print i。而perl和awk就無此限制，可以較為方便的在shell下完成簡單程序，不需要如Python一樣，必須將程序寫入一個.py文件。

獨特的語法

這也許不應該被稱為局限，但是它用縮進來區分語句關係的方式還是給很多初學者帶來了困惑。即便是很有經驗的Python程序員，也可能陷入陷阱當中。

運行速度慢：這裡是指與C和C++相比。

Python是一種解釋型腳本語言，可以應用於以下領域：

● Web 和 Internet開發

● 科學計算和統計

● 人工智慧

● 桌面界面開發

● 軟體開發

● 後端開發

● 網路爬蟲

系統編程：提供API（Application Programming Interface應用程序編程介面），能方便進行系統維護和管理，Linux下標誌性語言之一，是很多系統管理員理想的編程工具。

圖形處理：有PIL、Tkinter等圖形庫支持，能方便進行圖形處理。

數學處理：NumPy擴展提供大量與許多標準數學庫的介面。

文本處理：python提供的re模塊能支持正則表達式，還提供SGML，XML分析模塊，許多程序員利用python進行XML程序的開發。

資料庫編程：程序員可通過遵循Python DB-API（資料庫應用程序編程介面）規範的模塊與Microsoft SQL Server，Oracle，Sybase，DB2，MySQL、SQLite等資料庫通信。python自帶有一個Gadfly模塊，提供了一個完整的SQL環境。

網路編程：提供豐富的模塊支持sockets編程，能方便快速地開發分散式應用程序。很多大規模軟體開發計劃例如Zope，Mnet 及BitTorrent. Google都在廣泛地使用它。

Web編程：應用的開發語言，支持最新的XML技術。

多媒體應用：Python的PyOpenGL模塊封裝了“OpenGL應用程序編程介面”，能進行二維和三維圖像處理。PyGame模塊可用於編寫遊戲軟體。

pymo引擎：PYMO全稱為python memories off，是一款運行於Symbian S60V3,Symbian3,S60V5, Symbian3, Android系統上的AVG遊戲引擎。因其基於python2.0平台開發，並且適用於創建秋之回憶（memories off）風格的AVG遊戲，故命名為PYMO。

黑客編程：python有一個hack的庫，內置了你熟悉的或不熟悉的函數，但是缺少成就感。

Tkinter

Python默認的圖形界面介面。Tkinter是一個和Tk介面的Python模塊，Tkinter庫提供了對Tk API的介面，它屬於Tcl/Tk的GUI工具組。

PyGTK

用於python GUI程序開發的GTK+庫。GTK就是用來實現GIMP和Gnome的庫。

用於python的Qt開發庫。QT就是實現了KDE環境的那個庫，由一系列的模塊組成，有qt, qtcanvas, qtgl, qtnetwork, qtsql, qttable, qtui and qtxml，包含有300個類和超過5750個的函數和方法。PyQt還支持一個叫qtext的模塊，它包含一個QScintilla庫。該庫是Scintillar編輯器類的Qt介面。

wxPython

GUI編程框架，熟悉MFC的人會非常喜歡，簡直是同一架構（對於初學者或者對設計要求不高的用戶來說，使用Boa Constructor可以方便迅速的進行wxPython的開發）屬於外置庫，要先下載。

PIL

python提供強大的圖形處理的能力，並提供廣泛的圖形文件格式支持，該庫能進行圖形格式的轉換、列印和顯示。還能進行一些圖形效果的處理，如圖形的放大、縮小和旋轉等。是Python用戶進行圖象處理的強有力工具。

Psyco

一個Python代碼加速度器，可使Python代碼的執行速度提高到與編譯語言一樣的水平。

xmpppy

Jabber伺服器採用開發的XMPP協議，Google Talk也是採用XMPP協議的IM系統。在Python中有一個xmpppy模塊支持該協議。也就是說，我們可以通過該模塊與Jabber伺服器通信，是不是很Cool。

PyMedia

用於多媒體操作的python模塊。它提供了豐富而簡單的介面用於多媒體處理(wav, mp3,ogg, avi,divx, dvd, cdda etc)。可在Windows和Linux平台下使用。

Pmw

Python megawidgets，Python超級GUI組件集，一個在python中利用Tkinter模塊構建的高級GUI組件，每個Pmw都合併了一個或多個Tkinter組件，以實現更有用和更複雜的功能。

PyXML

用Python解析和處理XML文檔的工具包，包中的4DOM是完全相容於W3C DOM規範的。它包含以下內容：

xmlproc: 一個符合規範的XML解析器。Expat: 一個快速的，非驗證的XML解析器。還有其他和他同級別的還有 PyHtml PySGML。

PyGame

用於多媒體開發和遊戲軟體開發的模塊。可以直接使用pip install pygame下載

PyOpenGL

模塊封裝了“OpenGL應用程序編程介面”，通過該模塊python程序員可在程序中集成2D和3D的圖形。

NumPy、NumArray、SAGE

NumArray是Python的一個擴展庫，主要用於處理任意維數的固定類型數組，簡單說就是一個矩陣庫。它的底層代碼使用C來編寫，所以速度的優勢很明顯。SAGE是基於NumPy和其他幾個工具所整合成的數學軟體包，目標是取代Magma,Maple, Mathematica和Matlab 這類工具。

MySQLdb

用於連接MySQL資料庫。還有用於zope的ZMySQLDA模塊，通過它就可在zope中連接mysql資料庫。

Sqlite3

用於連接sqlite資料庫。

Python-ldap

提供一組面向對象的API，可方便地在python中訪問ldap目錄服務，它基於OpenLDAP2.x。

smtplib

發送電子郵件。

ftplib

定義了FTP類和一些方法，用以進行客戶端的ftp編程。如果想了解ftp協議的詳細內容，請參考RFC959。

PyOpenCL

OpenCL的Python介面，通過該模塊可以使用GPU實現并行計算。

Python的3.0版本，在開發階段被稱為Python 3000，或簡稱Py3k。相對於Python的早期版本，這是一個較大的升級。為了不帶入過多的累贅，Python 3.0在設計的時候就沒有考慮向下兼容。許多針對早期Python版本設計的程序都無法在Python 3.0上正常運行。為了照顧現有程序，Python 2.6作為一個過渡版本，基本使用了Python 2.x的語法和庫，同時考慮了向Python 3.0的遷移。基於早期Python版本而能正常運行於Python 2.6並無警告的程序可以通過一個2to3的轉換工具無縫遷移到Python 3.0。

Python 3.0的變化主要在以下幾個方面：

部分函數和語句的改變：最引人注意的改變是print語句沒有了，取而代之的是print函數。

字元串和位元組：類似Java，str類表示一個Unicode字元串，代替了早期版本的unicode類。而一堆位元組則用類似b“abc”的語法創建，用bytes類表示。

Python擁有一個強大的標準庫。Python語言的核心只包含數字、字元串、列表、字典、文件等常見類型和函數，而由Python標準庫提供了系統管理、網路通信、文本處理、資料庫介面、圖形系統、XML處理等額外的功能。Python標準庫命名介面清晰、文檔良好，很容易學習和使用。

Python社區提供了大量的第三方模塊，使用方式與標準庫類似。它們的功能無所不包，覆蓋科學計算、Web開發、資料庫介面、圖形系統多個領域，並且大多成熟而穩定。第三方模塊可以使用Python或者C語言編寫。SWIG,SIP常用於將C語言編寫的程序庫轉化為Python模塊。Boost C++ Libraries包含了一組庫，Boost.Python，使得以Python 或 C++編寫的程序能互相調用。藉助於擁有基於標準庫的大量工具、能夠使用低級語言如C和可以作為其他庫介面的C++，Python已成為一種強大的應用於其他語言與工具之間的膠水語言。

Python標準庫的主要功能有：

文本處理，包含文本格式化、正則表達式匹配、文本差異計算與合併、Unicode支持，二進位數據處理等功能；

文件處理，包含文件操作、創建臨時文件、文件壓縮與歸檔、操作配置文件等功能；

操作系統功能，包含線程與進程支持、IO復用、日期與時間處理、調用系統函數、寫日記(logging)等功能；

網路通信，包含網路套接字，SSL加密通信、非同步網路通信等功能；

網路協議，支持HTTP，FTP，SMTP，POP，IMAP，NNTP，XMLRPC等多種網路協議，並提供了編寫網路伺服器的框架；

W3C格式支持，包含HTML，SGML，XML的處理；

其它功能，包括國際化支持、數學運算、HASH、Tkinter等。

●IDLE：Python內置IDE (隨python安裝包提供)

●Komodo和Komodo Edit：後者是前者的免費精簡版

●PythonWin：ActivePython或pywin32均提供該IDE，僅適用於Windows

●SPE（Stani's Python Editor）：功能較多的自由軟體，基於wxPython

●Ulipad：功能較全的自由軟體，基於wxPython；作者是中國Python高手limodou

●WingIDE：可能是功能最全的IDE，但不是自由軟體(教育用戶和開源用戶可以申請免費key)

●Eric：基於PyQt的自由軟體，功能強大。全名是：The Eric Python IDE

●PyScripter：使用Delphi開發的輕量級的開源Python IDE，支持Python2.6和3.0。

●PyPE：一個開源的跨平台的PythonIDE。

●bpython：類Unix操作系統下使用curses庫開發的輕量級的Python解釋器。語法提示功能。

可以直接使用 import語句導入。

需要先下載，再在CMD命令窗口在pip.exede同級目錄下輸入 pip install 庫名。

外部庫儲存在include文件夾中。

●eclipse + pydev插件：方便調試程序

●emacs：自帶python支持，自動補全、refactor等功能需要插件支持

●Vim: 最新7.3版編譯時可以加入python支持，提供python代碼自動提示支持

●Visual Studio 2003 + VisualPython：僅適用Windows，已停止維護，功能較差

●Visual Studio 2010 + Python Tools for Visual Studio

●TextMate

●Netbeans IDE

另外，諸如EditPlus、UltraEdit、PSPad等通用的程序員文本編輯器軟體也能對Python代碼編輯提供一定的支持，比如代碼自動著色、註釋快捷鍵等，但是否夠得上集成開發環境的水平，尚有待評估。

1、運行速度慢

2、國內市場較小

3、中文資料匱乏（好的python中文資料屈指可數）。托社區的福，有幾本優秀的教材已經被翻譯了，但入門級教材多，高級內容還是只能看英語版

4、構架選擇太多，不過這也從另一個側面說明，python比較優秀，吸引的人才多，項目也多

Digwebs-Web應用框架

Pylons-Web應用框架

Zope- 應用伺服器

Plone- 內容管理系統

Django- 鼓勵快速開發的Web應用框架

Uliweb- 國人開發的輕量級Web框架

TurboGears- 另一個Web應用快速開發框架

Twisted--Python的網路應用程序框架

Python Wikipedia Robot Framework- MediaWiki的機器人程序

MoinMoinWiki- Python寫成的Wiki程序

flask- Python 微Web框架

tornado- 非阻塞式伺服器

Webpy- Python 微Web框架

Bottle- Python 微Web框架

EVE- 網路遊戲EVE大量使用Python進行開發

Reddit - 社交分享網站

Dropbox - 文件分享服務

TurboGears - 另一個Web應用快速開發框架

Fabric - 用於管理成百上千台Linux主機的程序庫

Trac - 使用Python編寫的BUG管理系統

Mailman - 使用Python編寫的郵件列表軟體

Mezzanine - 基於Django編寫的內容管理系統

Blender - 以C與Python開發的開源3D繪圖軟體

Python官方文檔

PythonTab中文網

Python愛好者論壇

Pythoner在線互動交流平台

python菜鳥教程

python基礎教程