Python是我喜欢的语言简洁优美容易使用。前两天我很激昂的向朋友宣传Python的好处。听过之后朋友问我好吧我承认Python不错但它为什么叫Python呢我不是很确定呃似乎是一个电视剧的名字。朋友又问那你说的Guido是美国人么 (Guido von RossumPython的作者)我再次不是很确定他从google换到Dropbox工作但他的名字像是荷兰人的 (有一个von在中间)。所以后面我花了些时间调查Python的历史。这是很好的学习。我看到了Python中许多功能的来源和Python的设计理念比如哪些功能是历史遗留哪些功能是重复如何增加功能…… 而且Python也是开源(open source)运动的一个成功案例。从Python的历史中我们可以一窥开源开发的理念和成就。这也可以作为我写的Python快速教程的序篇。Python的起源Python的作者Guido von Rossum确实是荷兰人。1982年Guido从阿姆斯特丹大学(University of Amsterdam)获得了数学和计算机硕士学位。然而尽管他算得上是一位数学家但他更加享受计算机带来的乐趣。用他的话说尽管拥有数学和计算机双料资质他总趋向于做计算机相关的工作并热衷于做任何和编程相关的活儿。Guido von Rossum在那个时候他接触并使用过诸如Pascal、C、 Fortran等语言。这些语言的基本设计原则是让机器能更快运行。在80年代虽然IBM和苹果已经掀起了个人电脑浪潮但这些个人电脑的配置很低 (在今天看来)。比如早期的Macintosh只有8MHz的CPU主频和128KB的RAM一个大的数组就能占满内存。所有的编译器的核心是做优化以便让程序能够运行。为了增进效率语言也迫使程序员像计算机一样思考以便能写出更符合机器口味的程序。在那个时代程序员恨不得用手榨取计算机每一寸的能力。有人甚至认为C语言的指针是在浪费内存。至于动态类型内存自动管理面向对象…… 别想了那会让你的电脑陷入瘫痪。然而这种思考方式让Guido感到苦恼。Guido知道如何用C语言写出一个功能但整个编写过程需要耗费大量的时间 (即使他已经准确的知道了如何实现)。他的另一个选择是shell。Bourne Shell作为UNIX系统的解释器(interpreter)已经长期存在。UNIX的管理员们常常用shell去写一些简单的脚本以进行一些系统维护的工作比如定期备份、文件系统管理等等。shell可以像胶水一样将UNIX下的许多功能连接在一起。许多C语言下上百行的程序在shell下只用几行就可以完成。然而shell的本质是调用命令。它并不是一个真正的语言。比如说shell没有数值型的数据类型加法运算都很复杂。总之shell不能全面的调动计算机的功能。(关于shell你可以参考Linux架构和Linux命令行与命令)Guido希望有一种语言这种语言能够像C语言那样能够全面调用计算机的功能接口又可以像shell那样可以轻松的编程。ABC语言让Guido看到希望。ABC是由荷兰的CWI (Centrum Wiskunde Informatica, 数学和计算机研究所)开发的。Guido在CWI工作并参与到ABC语言的开发。ABC语言以教学为目的。与当时的大部分语言不同ABC语言的目标是“让用户感觉更好”。ABC语言希望让语言变得容易阅读容易使用容易记忆容易学习并以此来激发人们学习编程的兴趣。比如下面是一段来自Wikipedia的ABC程序这个程序用于统计文本中出现的词(word)的总数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 collectionHOW TO用于定义一个函数。一个Python程序员应该很容易理解这段程序。ABC语言使用冒号(:)和缩进来表示程序块(C语言使用{}来表示程序块)。行尾没有分号。for和if结构中也没有括号()。如果将HOW TO改为def将PUT行改为collection []将INSERT行改为collection.append(word)这就几乎是一个标准的Python函数。上面的函数读起来就像一段自然的文字。尽管已经具备了良好的可读性和易用性ABC语言最终没有流行起来。在当时ABC语言编译器需要比较高配置的电脑才能运行。而这些电脑的使用者通常精通计算机他们更多考虑程序的效率而非它的学习难度。除了硬件上的困难外ABC语言的设计也存在一些致命的问题可拓展性差。ABC语言不是模块化语言。如果想在ABC语言中增加功能比如对图形化的支持就必须改动很多地方。不能直接进行IO。ABC语言不能直接操作文件系统。尽管你可以通过诸如文本流的方式导入数据但ABC无法直接读写文件。输入输出的困难对于计算机语言来说是致命的。你能想像一个打不开车门的跑车么过度革新。ABC用自然语言的方式来表达程序的意义比如上面程序中的HOW TO (如何)。然而对于程序员来说他们更习惯用function或者define来定义一个函数。同样程序员也习惯了用等号()来分配变量。这尽管让ABC语言显得特别但实际上增加了程序员的学习难度 (程序员大都掌握不止一种语言)。传播困难。ABC编译器很大必须被保存在磁带(tape)上。当时Guido在访问的时候就必须有一个大磁带来给别人安装ABC编译器。 这样ABC语言就很难快速传播。IBM tape drive读写磁带1989年为了打发圣诞节假期Guido开始写Python语言的编译/解释器。Python来自Guido所挚爱的电视剧Monty Pythons Flying Circus (BBC1960-1970年代播放的室内情景幽默剧以当时的英国生活为素材)。他希望这个新的叫做Python的语言能实现他的理念(一种C和shell之间功能全面易学易用可拓展的语言)。Guido作为一个语言设计爱好者已经有过设计语言的(不很成功)的尝试。这一次也不过是一次纯粹的hacking行为。Python的诞生1991年第一个Python编译器(同时也是解释器)诞生。它是用C语言实现的并能够调用C库(.so文件)。从一出生Python已经具有了类(class)函数(function)异常处理(exception)包括表(list)和词典(dictionary)在内的核心数据类型以及模块(module)为基础的拓展系统。最初的Python logo: 由Guido的兄弟Just von Rossum设计Python语法很多来自C但又受到ABC语言的强烈影响。来自ABC语言的一些规定直到今天还富有争议比如强制缩进。但这些语法规定让Python容易读。另一方面Python聪明的选择服从一些惯例(特别是C语言的惯例)。比如使用等号赋值使用def来定义函数。Guido认为如果“常识”上确立的东西没有必要过度纠结。Python从一开始就特别在意可拓展性(extensibility)。Python可以在多个层次上拓展。从高层上你可以引入.py文件。在底层你可以引用C语言的库。Python程序员可以快速的使用Python写.py文件作为拓展模块。但当性能是考虑的重要因素时Python程序员可以深入底层写C程序编译为.so文件引入到Python中使用。Python就好像是使用钢构建房一样先规定好大的框架。而程序员可以在此框架下相当自由的拓展或更改。最初的Python完全由Guido本人开发。Python得到Guido同事的欢迎。他们迅速的反馈使用意见并参与到Python的改进。Guido和一些同事构成Python的核心团队。他们将自己大部分的业余时间用于hack Python (也包括工作时间因为他们将Python用于工作)。随后Python拓展到CWI之外。Python将许多机器层面上的细节隐藏交给编译器处理并凸显出逻辑层面的编程思考。Python程序员可以花更多的时间用于思考程序的逻辑而不是具体的实现细节 (Guido有一件T恤写着人生苦短我用Python)。这一特征吸引了广大的程序员。Python开始流行。我们不得不暂停我们的Python时间转而看一看这时的计算机概况。1990年代初个人计算机开始进入普通家庭。Intel发布了486处理器windows发布window 3.0开始的一系列视窗系统。计算机的性能大大提高。程序员开始关注计算机的易用性 (比如图形化界面)。Windows 3.0由于计算机性能的提高软件的世界也开始随之改变。硬件足以满足许多个人电脑的需要。硬件厂商甚至渴望高需求软件的出现以带动硬件的更新换代。C和Java相继流行。C和Java提供了面向对象的编程范式以及丰富的对象库。在牺牲了一定的性能的代价下C和Java大大提高了程序的产量。语言的易用性被提到一个新的高度。我们还记得ABC失败的一个重要原因是硬件的性能限制。从这方面说Python要比ABC幸运许多。另一个悄然发生的改变是Internet。1990年代还是个人电脑的时代windows和Intel挟PC以令天下盛极一时。尽管Internet为主体的信息革命尚未到来但许多程序员以及资深计算机用户已经在频繁使用Internet进行交流 (包括email和newsgroup)。Internet让信息交流成本大大下降。一种新的软件开发模式开始流行开源 (open source)。程序员利用业余时间进行软件开发并开放源代码。1991年Linus在comp.os.minix新闻组上发布了Linux内核源代码吸引大批hacker的加入。Linux和GNU相互合作最终构成了一个充满活力的开源平台。
