Python的特点（优点和缺点）

Python 是一种面向对象的、解释型的、通用的、开源的脚本编程语言，它之所以非常流行，我认为主要有三点原因：

Python 简单易用，学习成本低，看起来非常优雅干净；

Python 标准库和第三库众多，功能强大，既可以开发小工具，也可以开发企业级应用；

Python 站在了人工智能和大数据的风口上，站在风口上，猪都能飞起来。

举个简单的例子来说明一下 Python 的简单。比如要实现某个功能，C语言可能需要 100 行代码，而 Python 可能只需要几行代码，因为C语言什么都要得从头开始，而 Python 已经内置了很多常见功能，我们只需要导入包，然后调用一个函数即可。

简单就是 Python 的巨大魅力之一，是它的杀手锏，用惯了 Python 再用C语言简直不能忍受。

本文就来汇总一下 Python 的特性，综合对比一下它的优缺点。

Python 的优点

1) 语法简单

和传统的 C/C++、Java、C# 等语言相比，Python 对代码格式的要求没有那么严格，这种宽松使得用户在编写代码时比较舒服，不用在细枝末节上花费太多精力。我来举两个典型的例子：
Python 不要求在每个语句的最后写分号，当然写上也没错；
定义变量时不需要指明类型，甚至可以给同一个变量赋值不同类型的数据。

这两点也是 PHP、JavaScript、MATLAB 等常见脚本语言都具备的特性。

Python 是一种代表极简主义的编程语言，阅读一段排版优美的 Python 代码，就像在阅读一个英文段落，非常贴近人类语言，所以人们常说，Python 是一种具有伪代码特质的编程语言。
伪代码（Pseudo Code）是一种算法描述语言，它介于自然语言和编程语言之间，使用伪代码的目的是为了使被描述的算法可以容易地以任何一种编程语言（Pascal，C，Java，etc）实现。因此，伪代码必须结构清晰、代码简单、可读性好，并且类似自然语言。

如果你学过数据结构，阅读过严蔚敏的书籍，那你一定知道什么是伪代码。

为什么说简单就是杀手锏？一旦简单了，一件事情就会变得很纯粹；我们在开发 Python 程序时，可以专注于解决问题本身，而不用顾虑语法的细枝末节。在简单的环境中做一件纯粹的事情，那简直是一种享受。

2) Python 是开源的

\开源，也即开放源代码，意思是所有用户都可以看到源代码。

Python 的开源体现在两方面：

① 程序员使用 Python 编写的代码是开源的。

比如我们开发了一个 BBS 系统，放在互联网上让用户下载，那么用户下载到的就是该系统的所有源代码，并且可以随意修改。这也是解释型语言本身的特性，想要运行程序就必须有源代码。

② Python 解释器和模块是开源的。

官方将 Python 解释器和模块的代码开源，是希望所有 Python 用户都参与进来，一起改进 Python 的性能，弥补 Python 的漏洞，代码被研究的越多就越健壮。

这个世界上总有那么一小撮人，他们或者不慕名利，或者为了达到某种目的，会不断地加强和改善 Python。千万不要认为所有人都是只图眼前利益的，总有一些精英会放长线钓大鱼，总有一些极客会做一些炫酷的事情。

3) Python 是免费的

开源并不等于免费，开源软件和免费软件是两个概念，只不过大多数的开源软件也是免费软件；Python 就是这样一种语言，它既开源又免费。

如果你想区分开源和免费的概念，请猛击：开源就等于免费吗？用事实来说话

用户使用 Python 进行开发或者发布自己的程序，不需要支付任何费用，也不用担心版权问题，即使作为商业用途，Python 也是免费的。

4) Python 是高级语言

这里所说的高级，是指 Python 封装较深，屏蔽了很多底层细节，比如 Python 会自动管理内存（需要时自动分配，不需要时自动释放）。

高级语言的优点是使用方便，不用顾虑细枝末节；缺点是容易让人浅尝辄止，知其然不知其所以然。

5) Python 是解释型语言，能跨平台

解释型语言一般都是跨平台的（可移植性好），Python 也不例外，我们已经在《编译型语言和解释型语言的区别》中进行了讲解，这里不再赘述。

5) Python 是面向对象的编程语言

面向对象是现代编程语言一般都具备的特性，否则在开发中大型程序时会捉襟见肘。

Python 支持面向对象，但它不强制使用面向对象。Java 是典型的面向对象的编程语言，但是它强制必须以类和对象的形式来组织代码。

6) Python 功能强大（模块众多）

Python 的模块众多，基本实现了所有的常见的功能，从简单的字符串处理，到复杂的 3D 图形绘制，借助 Python 模块都可以轻松完成。

Python 社区发展良好，除了 Python 官方提供的核心模块，很多第三方机构也会参与进来开发模块，这其中就有 Google、Facebook、Microsoft 等软件巨头。即使是一些小众的功能，Python 往往也有对应的开源模块，甚至有可能不止一个模块。

7) Python 可扩展性强

Python 的可扩展性体现在它的模块，Python 具有脚本语言中最丰富和强大的类库，这些类库覆盖了文件 I/O、GUI、网络编程、数据库访问、文本操作等绝大部分应用场景。

这些类库的底层代码不一定都是 Python，还有很多 C/C++ 的身影。当需要一段关键代码运行速度更快时，就可以使用 C/C++ 语言实现，然后在 Python 中调用它们。Python 能把其它语言“粘”在一起，所以被称为“胶水语言”。

Python 依靠其良好的扩展性，在一定程度上弥补了运行效率慢的缺点。

Python 的缺点

除了上面提到的各种优点，Python 也是有缺点的。

1) 运行速度慢

运行速度慢是解释型语言的通病，Python 也不例外。

Python 速度慢不仅仅是因为一边运行一边“翻译”源代码，还因为 Python 是高级语言，屏蔽了很多底层细节。这个代价也是很大的，Python 要多做很多工作，有些工作是很消耗资源的，比如管理内存。

Python 的运行速度几乎是最慢的，不但远远慢于 C/C++，还慢于 Java。

但是速度慢的缺点往往也不会带来什么大问题。首先是计算机的硬件速度运来越快，多花钱就可以堆出高性能的硬件，硬件性能的提升可以弥补软件性能的不足。

其次是有些应用场景可以容忍速度慢，比如网站，用户打开一个网页的大部分时间是在等待网络请求，而不是等待服务器执行网页程序。服务器花 1ms 执行程序，和花 20ms 执行程序，对用户来说是毫无感觉的，因为网络连接时间往往需要 500ms 甚至 2000ms。

2) 代码加密困难

不像编译型语言的源代码会被编译成可执行程序，Python 是直接运行源代码，因此对源代码加密比较困难。

开源是软件产业的大趋势，传统程序员需要转变观念。

最近做了一个知识库的产品开发，服务器端完全用 Rust 编写的。现在项目的核心功能已经完成，我来谈谈 Rust 的初步印象。

1. Rust 的开发效率

Rust 的入门门槛稍有些高。如果有 C/C++ 的经验，说实话，我觉得也不算太高。刚开始用的时候，会发现 Rust 没完没了地提示编译错误。在这个阶段，我发现自己很多不严谨的编程习惯。

幸运的是，这个过程很快就过去了。接下来，就会享受到 Rust 语言的高效率编程的乐趣了。目前，我觉得 Rust 是一个能够高效产出高质量代码的工具，让我有些爱不释手了！

接下来我聊一聊 Rust 给我印象最深的一些特点。

2. 优雅的错误处理

程序员都喜欢假设程序执行过程中不出现错误，一路下来把代码执行完。因此，对于中间过程可能出现的各种错误或多或少都会出现无视的情况。这无疑给程序埋下了一颗又一颗的定时炸弹。

C、C++、C#、Java 等语言都不遗余力地试图简化错误处理方法，但都不尽人意。Rust 给出了一种非常实用的方案，极大简化了错误的处理，让程序员能够集中精力去处理正常情况。

2.1 一个简单例子

Rust 利用自身强大的 enum 类型，定义了 Option 和 Result 类型（当然我们也可以根据需要自己定义），简化了函数返回结果的正确性检查。下面的代码从函数 fun 返回结果， Rust 用下面的语法形式取得合法的变量 x，如果函数 fun 返回错误，则不做任何是事情。

	if let Some(x) = fun(...) { /*...do something with x here...*/ }

换成 C 语言的话，等价的代码如下：

	int err = fun(&x);
	if (!err) { /*...do something with x here...*/ } 

2.2 更复杂的情形

Rust 可以写出下面形式的代码：

	fun1().and_then(|x|fun2(x)).and_then(|x|fun3(x));

换成 C 语言的话，简直就是噩梦：

	err = fun1(&x);
	if (err) return err;

	err = fun2(x, &y);
	if (err) return err;

	err = fun(y, &z);
	if (err) return err;

这里我们看到了闭包的应用，同时也看到了组合算子 and_then 在简化代码方面的魅力。除了 and_then 之外， Rust 还为 Option、Result 类型定义了一系列用途不一的组合算子，利用类似函数式编程的形式，简化程序设计。

2.3 巧用 ？号简化函数返回值

看一下 Rust 下面的函数代码：

fn fun(...) -> Option<MyType> {
	...
	other_fun_1(,,,)?;
	other_fun_2(,,,)?;
	...
	other_fun_n(,,,)?;
	...
}

如果换成 C 语言的话，代码如下：

int fun(MyType* data...) {
	...
	err = other_fun_1(...);
	if (err) return err;

	err = other_fun_2(...);
	if (err) return err;

	...
	
	err = other_fun_n(...);
	if (err) return err;
	
	...
}

作为程序员，你敢保证每一个错误都会老老实实地处理吗？然而在 Rust 中，我们需要做的就是在可能出错的函数之后放置一个 ？号，这样当所调用的函数返回错误时，我们的函数自动终止，并把出现的错误原样返回给调用者。

Rust 还提供了很多其他机制，例如多变量匹配等，简化错误处理。正因为 Rust 能够毫不费力地把计算过程中的错误处理掉，所以，Rust 开发的软件才能够具备非常高的可靠性。 Rust 的出错处理机制为开发高质量软件奠定了坚实的基础。

3. 迭代器简化循环算法

利用闭包和 find 方法，轻松实现元素的查找：

	if let Some(rule) = self.rules.iter().find(|x| &x.input.name == event) { /* dosomething here ! */}

利用迭代器 iter() 和函数 find()，我们不需要 for 、while、 loop 循环代码就可以实现其功能，大大简化了代码设计，也减少了出错的可能性。

我也是开始写出这样风格的代码，才对闭包的意义恍然大悟。其实，闭包就是我们定制的循环体代码，植入 find 的循环内部执行。闭包必须能够访问所在作用域的局部变量，使得 find 也能够根据这些局部变量的值进行计算。

我摘录几段我的项目中的真实代码，并用 C 和 C++ 同样功能的代码做个对比。

(要去做核算检查了，先写到这里，后续再写其他体会！)