人生苦短，我用Python

        Python 是我喜歡的語言，簡潔，優美，容易使用。前兩天，我很激昂的向朋友宣傳 Python 的好處。

“好吧，我承認 Python 不錯，但它為什么叫 Python 呢？”

“呃，似乎是一個電視劇的名字。”

“那你說的 Guido 是美國人么？”

“他從 Google 換到 Dropbox 工作，但他的名字像是荷蘭人的。”

“你確定你很熟悉 Python 嗎？”

<p data-block_="">        所以為了雪恥，我花時間調查了 Python 的歷史。我看到了 Python 中許多功能的來源和 Python 的設計理念，看到了一門編程語言的演化歷史，看到了 Python 與開源運動的奇妙聯系。從 Python 的歷史中，我們可以一窺開源開發的理念和成就。</p>

<p data-block_="">        這也可以作為我寫的 Python 快速教程的序篇。</p>

<h2 data-block_="">        起源</h2>

<p data-block_="">        Python 的作者，Guido von Rossum，確實是荷蘭人。1982 年，Guido 從阿姆斯特丹大學獲得了數學和計算機碩士學位。然而，盡管他算得上是一位數學家，但他更加享受計算機帶來的樂趣。用他的話說，盡管擁有數學和計算機雙料資 質，他總趨向于做計算機相關的工作，并熱衷于做任何和編程相關的活兒。</p>

<p data-block_="">        在那個時候，Guido 接觸并使用過諸如 Pascal、C、 Fortran 等語言。這些語言的基本設計原則是讓機器能更快運行。在 80 年代，雖然 IBM 和蘋果已經掀起了個人電腦浪潮，但這些個人電腦的配置很低。比如早期的 Macintosh，只有 8MHz 的 CPU 主頻和 128KB 的 RAM，一個大的數組就能占滿內存。所有的編譯器的核心是做優化，以便讓程序能夠運行。為了增進效率，語言也迫使程序員像計算機一樣思考，以便能寫出更符 合機器口味的程序。在那個時代，程序員恨不得用手榨取計算機每一寸的能力。有人甚至認為C語言的指針是在浪費內存。至于動態類型，內存自動管理，面向對 象…… 別想了，那會讓你的電腦陷入癱瘓。</p>

<p data-block_="">        這種編程方式讓 Guido 感到苦惱。Guido 知道如何用C語言寫出一個功能，但整個編寫過程需要耗費大量的時間，即使他已經準確的知道了如何實現。他的另一個選擇是 shell。Bourne Shell 作為 UNIX 系統的解釋器已經長期存在。UNIX 的管理員們常常用 shell 去寫一些簡單的腳本，以進行一些系統維護的工作，比如定期備份、文件系統管理等等。shell 可以像膠水一樣，將 UNIX 下的許多功能連接在一起。許多C語言下上百行的程序，在 shell 下只用幾行就可以完成。然而，shell 的本質是調用命令。它并不是一個真正的語言。比如說，shell 沒有數值型的數據類型，加法運算都很復雜。總之，shell 不能全面的調動計算機的功能。</p>

<p data-block_="">        Guido 希望有一種語言，這種語言能夠像C語言那樣，能夠全面調用計算機的功能接口，又可以像 shell 那樣，可以輕松的編程。ABC 語言讓 Guido 看到希望。ABC 是由荷蘭的數學和計算機研究所開發的。Guido 在該研究所工作，并參與到 ABC 語言的開發。ABC 語言以教學為目的。與當時的大部分語言不同，ABC 語言的目標是“讓用戶感覺更好”。ABC 語言希望讓語言變得容易閱讀，容易使用，容易記憶，容易學習，并以此來激發人們學習編程的興趣。比如下面是一段來自 Wikipedia 的 ABC 程序，這個程序用于統計文本中出現的詞的總數：</p>

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

<p data-block_="">        HOW TO 用于定義一個函數。一個 Python 程序員應該很容易理解這段程序。ABC 語言使用冒號和縮進來表示程序塊。行尾沒有分號。for 和 if 結構中也沒有括號()。賦值采用的是 PUT，而不是更常見的等號。這些改動讓 ABC 程序讀起來像一段文字。</p>

<p data-block_="">        盡管已經具備了良好的可讀性和易用性，ABC 語言最終沒有流行起來。在當時，ABC 語言編譯器需要比較高配置的電腦才能運行。而這些電腦的使用者通常精通計算機，他們更多考慮程序的效率，而非它的學習難度。除了硬件上的困難外，ABC 語言的設計也存在一些致命的問題：</p>

<p data-block_="">        可拓展性差。ABC 語言不是模塊化語言。如果想在 ABC 語言中增加功能，比如對圖形化的支持，就必須改動很多地方。</p>

<p data-block_="">        不能直接進行 IO。ABC 語言不能直接操作文件系統。盡管你可以通過諸如文本流的方式導入數據，但 ABC 無法直接讀寫文件。輸入輸出的困難對于計算機語言來說是致命的。你能想像一個打不開車門的跑車么？</p>

<p data-block_="">        過度革新。ABC 用自然語言的方式來表達程序的意義，比如上面程序中的 HOW TO 。然而對于程序員來說，他們更習慣用 function 或者 define 來定義一個函數。同樣，程序員更習慣用等號來分配變量。盡管 ABC 語言很特別，但學習難度也很大。</p>

<p data-block_="">        傳播困難。ABC 編譯器很大，必須被保存在磁帶上。當時 Guido 在訪問的時候，就必須有一個大磁帶來給別人安裝 ABC 編譯器。 這樣，ABC 語言就很難快速傳播。</p>

<p data-block_="">        1989 年，為了打發圣誕節假期，Guido 開始寫 Python 語言的編譯器。Python 這個名字，來自 Guido 所摯愛的電視劇 Monty Python's Flying Circus。他希望這個新的叫做 Python 的語言，能符合他的理想：創造一種C和 shell 之間，功能全面，易學易用，可拓展的語言。Guido 作為一個語言設計愛好者，已經有過設計語言的嘗試。這一次，也不過是一次純粹的 hacking 行為。</p>

<h2 data-block_="">        一門語言的誕生</h2>

<p data-block_="">        1991 年，第一個 Python 編譯器誕生。它是用C語言實現的，并能夠調用C語言的庫文件。從一出生，Python 已經具有了：類，函數，異常處理，包含表和詞典在內的核心數據類型，以及模塊為基礎的拓展系統。</p>

<p data-block_="">        Python 語法很多來自C，但又受到 ABC 語言的強烈影響。來自 ABC 語言的一些規定直到今天還富有爭議，比如強制縮進。但這些語法規定讓 Python 容易讀。另一方面，Python 聰明的選擇服從一些慣例，特別是C語言的慣例，比如回歸等號賦值。Guido 認為，如果“常識”上確立的東西，沒有必要過度糾結。</p>

<p data-block_="">        Python 從一開始就特別在意可拓展性。Python 可以在多個層次上拓展。從高層上，你可以直接引入 .py 文件。在底層，你可以引用C語言的庫。Python 程序員可以快速的使用 Python 寫 .py 文件作為拓展模塊。但當性能是考慮的重要因素時，Python 程序員可以深入底層，寫C程序，編譯為 .so 文件引入到 Python 中使用。Python 就好像是使用鋼構建房一樣，先規定好大的框架。而程序員可以在此框架下相當自由的拓展或更改。</p>

<p data-block_="">        最初的 Python 完全由 Guido 本人開發。Python 得到 Guido 同事的歡迎。他們迅速的反饋使用意見，并參與到 Python 的改進。Guido 和一些同事構成 Python 的核心團隊。他們將自己大部分的業余時間用于 hack Python。隨后，Python 拓展到研究所之外。Python 將許多機器層面上的細節隱藏，交給編譯器處理，并凸顯出邏輯層面的編程思考。Python 程序員可以花更多的時間用于思考程序的邏輯，而不是具體的實現細節。這一特征吸引了廣大的程序員。Python 開始流行。</p>

<h2 style="text-align:left;" data-block_="">    </h2>

人生苦短，我用 python！

<h2 data-block_="">        時勢造英雄</h2>

<p data-block_="">        我們不得不暫停我們的 Python 時間，轉而看一看瞬息萬變的計算機行業。1990 年代初，個人計算機開始進入普通家庭。Intel 發布了 486 處理器，windows 發布 window 3.0 開始的一系列視窗系統。計算機的性能大大提高。程序員開始關注計算機的易用性  ，比如圖形化界面。</p>

<h2 data-block_=""></h2>

<h2 data-block_="">        Windows 3.0</h2>

<p data-block_="">        由于計算機性能的提高，軟件的世界也開始隨之改變。硬件足以滿足許多個人電腦的需要。硬件廠商甚至渴望高需求軟 件的出現，以帶動硬件的更新換代。C++和 Java 相繼流行。C++和 Java 提供了面向對象的編程范式，以及豐富的對象庫。在犧牲了一定的性能的代價下，C++和 Java 大大提高了程序的產量。語言的易用性被提到一個新的高度。我們還記得，ABC 失敗的一個重要原因是硬件的性能限制。從這方面說，Python 要比 ABC 幸運許多。</p>

<p data-block_="">        另一個悄然發生的改變是 Internet。1990 年代還是個人電腦的時代，windows 和 Intel 挾 PC 以令天下，盛極一時。盡管 Internet 為主體的信息革命尚未到來，但許多程序員以及資深計算機用戶已經在頻繁使用 Internet 進行交流，比如使用 email 和 newsgroup。Internet 讓信息交流成本大大下降。一種新的軟件開發模式開始流行：開源。程序員利用業余時間進行軟件開發，并開放源代碼。1991 年，Linus 在 comp.os.minix 新聞組上發布了 Linux 內核源代碼，吸引大批 hacker 的加入。Linux 和 GNU 相互合作，最終構成了一個充滿活力的開源平臺。</p>

<p data-block_="">        硬件性能不是瓶頸，Python 又容易使用，所以許多人開始轉向 Python。Guido 維護了一個 maillist，Python 用戶就通過郵件進行交流。Python 用戶來自許多領域，有不同的背景，對 Python 也有不同的需求。Python 相當的開放，又容易拓展，所以當用戶不滿足于現有功能，很容易對 Python 進行拓展或改造。隨后，這些用戶將改動發給 Guido，并由 Guido 決定是否將新的特征加入到 Python 或者標準庫中。如果代碼能被納入 Python 自身或者標準庫，這將極大的榮譽。由于 Guido 至高無上的決定權，他因此被稱為“終身的仁慈獨裁者”。</p>

<p data-block_="">        Python 被稱為“Battery Included”，是說它以及其標準庫的功能強大。這些是整個社區的貢獻。Python 的開發者來自不同領域，他們將不同領域的優點帶給 Python。比如 Python 標準庫中的正則表達是參考 Perl，而 lambda, map, filter, reduce 等函數參考了 Lisp。Python 本身的一些功能以及大部分的標準庫來自于社區。Python 的社區不斷擴大，進而擁有了自己的 newsgroup，網站，以及基金。從 Python 2.0 開始，Python 也從 maillist 的開發方式，轉為完全開源的開發方式。社區氣氛已經形成，工作被整個社區分擔，Python 也獲得了更加高速的發展。</p>

<p data-block_="">        到今天，Python 的框架已經確立。Python 語言以對象為核心組織代碼，支持多種編程范式，采用動態類型，自動進行內存回收。Python 支持解釋運行，并能調用C庫進行拓展。Python 有強大的標準庫。由于標準庫的體系已經穩定，所以 Python 的生態系統開始拓展到第三方包。這些包，如 Django、web.py、wxpython、numpy、matplotlib、PIL，將 Python 升級成了物種豐富的熱帶雨林。</p>

<h2 data-block_="">        啟示錄</h2>

<p data-block_="">        Python 崇尚優美、清晰、簡單，是一個優秀并廣泛使用的語言。Python 在 TIOBE 排行榜中排行第八，它是 Google 的第三大開發語言，Dropbox 的基礎語言，豆瓣的服務器語言。Python 的發展史可以作為一個代表，帶給我許多啟示。</p>

<p data-block_="">        在 Python 的開發過程中，社區起到了重要的作用。Guido 自認為自己不是全能型的程序員，所以他只負責制訂框架。如果問題太復雜，他會選擇繞過去，也就是 cut the corner。這些問題最終由社區中的其他人解決。社區中的人才是異常豐富的，就連創建網站，籌集基金這樣與開發稍遠的事情，也有人樂意于處理。如今的項 目開發越來越復雜，越來越龐大，合作以及開放的心態成為項目最終成功的關鍵。</p>

<p data-block_="">        Python 從其他語言中學到了很多，無論是已經進入歷史的 ABC，還是依然在使用的C和 Perl，以及許多沒有列出的其他語言。可以說，Python 的成功代表了它所有借鑒的語言的成功。同樣，Ruby 借鑒了 Python，它的成功也代表了 Python 某些方面的成功。每個語言都是混合體，都有它優秀的地方，但也有各種各樣的缺陷。同時，一個語言“好與不好”的評判，往往受制于平臺、硬件、時代等等外部 原因。程序員經歷過許多語言之爭。其實，以開放的心態來接受各個語言，說不定哪一天，程序員也可以如 Guido 那樣，混合出自己的語言。</p>

<p data-block_="">        無論 Python 未來的命運如何，Python 的歷史已經是本很有趣的小說。</p>

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