Python从入门到精通：认识Python

一、编程语言

文章中的一些图片使用的是我另外一个博客

编程语言是一种用于编写计算机程序的形式化语言，它由一组规则和符号组成，用于定义计算机程序的结构和行为。编程语言允许程序员以特定的方式来描述计算机程序的逻辑和操作，以便计算机能够理解和执行这些指令。

1.1 编程语言发展

编程语言的发展是一个长期的、不断演进的过程，涉及到技术、需求、社会和经济等多方面的因素。

• 机器语言和汇编语言时代（1940s-1950s）： 最早的计算机程序是用机器语言编写的，直接操作二进制指令。随着汇编语言的出现，程序员可以使用更容易理解的符号来表示机器指令。

• 高级编程语言的兴起（1950s-1960s）： 高级编程语言的出现使得程序更易读、易写，并提高了程序员的生产力。Fortran、COBOL 和 Lisp等语言在这一时期应运而生。

• 结构化编程和面向对象编程（1960s-1980s）： 结构化编程理念提倡使用模块化和清晰的结构来组织代码，使得代码更易维护。同时，面向对象编程（OOP）引入了类和对象的概念，提供了一种更抽象和灵活的编程方式。C、C++ 和 Smalltalk 是这个时期的代表性语言。

• 面向对象语言的普及和互联网时代（1990s-2000s）： Java 和 C#等面向对象语言的普及推动了企业级应用的开发。随着互联网的兴起，脚本语言如JavaScript变得重要，用于在浏览器中实现动态交互。

• 多范式语言和函数式编程（2000s-至今）： 现代编程语言越来越支持多种编程范式，如函数式编程、并发编程等。Python、Ruby、Scala、Kotlin等语言在这方面取得了很大的成功。

• 开源和社区驱动发展（2000s-至今）： 许多编程语言开始转向开源模型，允许全球开发者参与共同的语言发展和改进。这种模式加速了语言的演进，使得社区的反馈和贡献成为推动语言发展的重要力量。

• 人工智能和数据科学（2010s-至今）： Python由于其简洁、易学以及在数据科学和人工智能领域的广泛应用而变得异常流行。同时，新兴的语言如Rust、Go、Swift等也在特定领域崭露头角。

• 领域特定语言（DSL）（2010s-至今）： 随着需求的多样化，越来越多的领域特定语言（DSL）被开发，用于解决特定领域的问题。这种语言通常专注于某一特定任务或领域，提供更高层次的抽象。

1.2 编程语言分类

在这里我们聊一下机器语言、汇编语言、高级编程语言的分类以及它们之间的优缺点。

1.2.1 机器语言

机器语言是一种计算机可以直接执行的语言，它是由二进制代码组成的，用来指示计算机执行特定的操作。在计算机内部，所有的操作都是以机器语言的形式进行的。每条机器语言指令都对应着计算机内部的一项操作，比如加法、减法、加载数据等。
机器语言是计算机能够理解和执行的最基本的语言形式，也是其他高级语言的底层基础。在机器语言中，指令通常由操作码（Opcode）和操作数（Operand）组成。操作码指示要执行的操作，而操作数则是操作码所需的数据或者操作的地址。
由于机器语言是以二进制形式表示的，因此它对人类来说非常难以理解和编写。为了简化程序员的工作，发展出了高级语言，它们使用更加人类友好的语法和结构，并且经过编译或解释成机器语言，以便计算机能够执行。

1.2.2 汇编语言

汇编语言是一种低级别的计算机编程语言，它使用助记符（Mnemonics）来代表计算机的指令集。与机器语言相比，汇编语言更接近人类可读的形式，但仍然直接映射到机器语言的指令。汇编语言的每条指令都对应着一条机器语言指令，因此它也是一种直接操作计算机硬件的语言。

编写汇编语言程序通常需要对计算机硬件和指令集有一定的了解，因为它直接操作底层硬件。汇编语言程序经过汇编器（Assembler）编译成机器语言，然后可以在计算机上执行。

1.2.3 高级编程语言