使用最多的程序设计语言Python

吴国发

2026年9月19日

内容提要：Python是一种由荷兰人吉多·范罗苏姆开发的高级程序设计语言‌，具有简洁易读的语法、动态类型系统和丰富的标准库。Python是当今全球程序设计员使用最多的编程语言和AI开发第一号主流语言。

关键词：程序设计；编程语言；Python；人工智能；AI

一、基础概况

Python是一种解释型、高级、通用编程语言，由荷兰程序设计师吉多・范罗苏姆（Guido van Rossum）开发。他在1989年圣诞节期间开始设计，1991年正式发布第一个版本。名字Python取自喜剧《蒙提・派森的飞行马戏团》。

Python是当今全球程序设计员使用最多的编程语言，也是人工智能（AI）开发的第一号主流语言。

设计原则：优雅，明确，简单。代码易懂，可读性优先。

准则写在《Python之禅》中。

类型：解释型。运行时逐行翻译，无需提前编译成机器码；有字节码中间层。

范式：支持面向过程、面向对象、函数式编程，多范式融合。

特点：跨平台，源程序在Windows、Linux、macOS上都可运行。

许可证：开源；PSF许可证；商用免费。

二、版本，后来居上

最早开发完成、投入使用的计算机高级程序设计语言是FORTRAN，于1957年由IBM公司开发。第二个投入使用的编程语言是Algol，于1960年投入使用。BASIC语言于1964年投入使用。

Python的第一个版本1991年才发布。但是，Python后来居上，现已成为全世界使用最多的编程语言。

Python的主流版本有两个分支：

1．Python2：2020年已经停止维护；其语法和Python3不完全兼容，新项目一律不用。

2．Python3：当前主流版本，持续迭代。目前常用的版本是3.8版～3.12版。

注意：Python3对语法、字符串编码做了重大重构；其默认字符串是Unicode。这就解决了中文乱码问题，因为中文编码系统属于Unicode。

三、Python的优点与缺点

（一）优点

1．语法简洁，可读性高

使用缩进（空格/Tab）划分代码块，不用大括号{}。代码行数远少于C/C++/Java。新手门槛低。

示例：输出Hello

print("Hello Python")

2．动态类型

不需要提前声明变量类型，变量类型在运行时自动确定。

例如：

a = 10 # 整数

a = "文字" # 直接改为字符串，无需重新定义

缺点：类型错误只能运行时发现。大型项目可配合类型注解int、str等辅助检查。

3．内置丰富标准库

自带标准库，覆盖文件读写、网络、正则、多线程、日期时间等，开箱即用，不用重复编写。

4．海量第三方库

通过包管理器pip安装第三方包，是Python重要优势。

基本程序包如下：

数据分析：numpy、pandas。

可视化：matplotlib、seaborn。

机器学习/深度学习：scikit-learn、TensorFlow、PyTorch。

Web开发：Django、Flask、FastAPI。

网络爬虫：requests、BeautifulSoup、Scrapy。

自动化：selenium、pyautogui。

5．可扩展性

核心性能瓶颈代码可用 C/C++ 编写，再在Python中调用；也可嵌入C/C++程序作为脚本引擎。

6．内存自动管理

自带垃圾回收机制，自动管理内存；程序员不用手动申请、释放内存。

（二）缺点

1．执行速度慢

相比编译型语言C++，原生Python运行效率低（解释执行 + GIL，全局解释器锁限制多线程并行计算）；适合业务层，不适合高性能底层开发。

2．GIL锁

同一时刻一个进程内只有一个线程执行Python代码；CPU集型任务多线程无法多核加速，采用多进程规避。

3．移动/客户端开发较弱

不适合开发操作系统底层、大型游戏等。

四、基础语法概览

1．变量与数据类型

基础类型：int，整数；float，浮点数；str，字符串；bool，布尔值；None，空值。

容器类型：list，列表；tuple，元组；dict，字典；set，集合。

例1：

name = "张三"

age = 20

score = 95.5

is_student = True

info = {"name": "张三", "age": 20}

2．分支与循环

if分支：

例2：

if age >= 18:

print("成年")

else:

print("未成年")

for循环：

例3：

for i in range(5):

print(i)

3. 函数

例4：

def add(a, b):

return a + b

print(add(2,3))

4. 面向对象

例5：

class Person:

def __init__(self, name):

self.name = name

def say(self):

print(f"我是{self.name}")

p = Person("小明")

p.say()

五、常用Python解释器

常用Python解释器有下列四个：

1．CPython：官方默认解释器。C语言实现。使用最广。

2．PyPy：JIT即时编译解释器，速度大幅提升；适合CPU密集型任务。

3．Jython：运行在Java 虚拟机，可以调用Java类库。

4．IronPython：运行在·NET平台。

六、Python运行步骤

Python运行步骤如下：

1．编写源码文件：xxx.py。

2．解释器读取源码，编译成Python字节码（存为`.pyc`缓存文件）。

3．Python虚拟机（PVM）执行字节码，翻译成操作系统指令运行。

Python 不是纯粹解释语言，有编译字节码步骤，但不是编译到CPU原生机器码。

七、应用场景

Python被称为“万能胶水语言”，应用场景非常广：

1．人工智能、机器学习、深度学习：当前第一号主流语言；绝大多数框架基于Python。

2．数据分析、科学计算：科研，金融量化，统计分析。

3．Web后端开发：搭建网站，API接口服务。

4．网络爬虫/网络蜘蛛：抓取公开网页数据。

5．自动化运维/办公自动化：脚本批量处理文件，Excel，自动操作软件，服务器运维脚本。

6．测试开发：自动化测试脚本。

7．原型开发：快速验证产品想法，快速写Demo（演示文本）。

不适合场景：操作系统内核，高性能游戏引擎，嵌入式固件开发。

八、学习路线

学习Python的路线、步骤如下：

1．基础：变量，数据类型，分支循环，函数，文件操作，异常处理。

2．进阶：面向对象，模块包，正则，多线程/多进程。

3．方向选择：

数据分析：numpy → pandas → matplotlib。

网络爬虫：requests → bs4 → scrapy。

Web：Flask/FastAPI/Django。

AI：机器学习基础，PyTorch/TensorFlow。

入门教材‌：清华大学出版社《Python 程序设计教程》《Python 语言程序设计基础》等教材适合零基础学习者。

九、总结

Python的当前地位‌：在TIOBE 2026年8月编程语言排行榜中以18.53%占比位列第一；使用率自2004年起呈线性增长。‌‌

Python的核心竞争力不是速度，而是极高的开发效率和完整庞大的生态环境。

入门简单，下限很低，上限很高，是目前需求量最大的编程语言之一，也是编程入门的首选语言。