一.编译型语言和解释型语言的区别

高级编程语言编写的源码，人类能够轻松理解，，而计算机只认识二进制指令，源码就是天书，根本无法识别。源码要想执行，必须先转换成二进制指令。
- 所谓二进制指令，也就是由 0 和 1 组成的机器码，能被计算机直接识别并执行。

然而，究竟在什么时候将源代码转换成二进制指令呢？不同的编程语言有不同的规定：

有的编程语言要求必须提前将所有源代码一次性转换成二进制指令，也就是生成一个可执行程序（比如 Windows 下的 .exe 文件）比如C语言、C++、Golang、汇编语言等，它们都属于编译型语言，使用的转换工具称为编译器。
有的编程语言可以一边执行一边转换，需要哪些源代码就转换哪些源代码，不会生成可执行程序，比如Python、JavaScript、PHP、Shell等，这类编程语言称为解释型语言，使用的转换工具称为解释器。

简单地理解，编译器和解释器其实就是一个“翻译工具”，对源代码进行“翻译”是一个很复杂的过程，大致包括词法分析、语法分析、语义分析、性能优化、生成可执行文件等五个步骤，期间涉及到复杂的算法和硬件架构

编译型语言和解释型语言的执行流程如下所示：
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总结

编译型语言来说，在执行前先通过编译器将源码转换成 CPU 可识别的机器码文件（比如 Windows 下的 .exe 文件）
解释型语言无需预先编译，而是由解释器逐行对源码进行解释，一边解释一边执行。
半编译半解释型语言，比如Java 和 C#等，这类语言将源代码先转换成一种中间文件（字节码文件），然后再将`中间文件拿到虚拟机中执行

区分

编译型语言 ：
- 通过专门的编译器，将所有源代码一次性转换成特定平台（Windows、Linux、macOS等）的机器码（以可执行文件的形式存在）。
- 编译一次后，脱离了编译器也能运行，并且运行效率高。
  - 可移植性差，不够灵活。
解释型语言
- 通过专门的解释器，根据需要可以将部分或全部源代码转换成特定平台（Windos、Linux、macOS等）的机器码。
- 跨平台性好，通过不同的解释器，将相同的源代码解释成不同平台下的机器码。
- 一边执行一边转换，效率较低。

二.Python是什么，Python简介

Python 的标志（Logo）
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Python 语言是Guido 在ABC 语言的基础上发展而来，其设计的初衷是成为 ABC 语言的替代品。ABC 语言虽然是一款功能强大的高级语言，遗憾的是，由于 ABC 语言不开放的原因，导致它没有得到普及应用。基于这个考虑，Guido 在开发 Python 之初就决定将其开源。`
Python 中不仅添加了许多 ABC 语言没有的功能，同时，还为其设计了各种丰富而强大的库，利用这些 Python 库，程序员可以把使用其它语言制作的各类模块（尤其是C语言和 C++）很轻松地“黏连”在一起，因此 Python 又常被称为“胶水”语言。

由于人工智能、大数据等行业的发展，使得 Python 近几年增姿迅猛，甚至把 C 语言、C++ 和 Java 甩在身后，成为编程语言排行榜冠军。
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三.Python优缺点

优点

Python 特点就是简单
- 语法非常简洁明了，即便是非软件专业的初学者，也很容易上手。
- 和其它编程语言相比，实现同一个功能，Python 语言的实现代码往往是最短的。
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
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。
- 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（即网络论坛），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。
- 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，代码被研究的越多也就越健壮。
免费的
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）。
解释型语言，能跨平台
功能强大（模块众多）

缺点

运行速度慢
- 运行速度慢是解释型语言的通病，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。但硬件性能的提升可以弥补软件性能的不足。
代码加密困难
- 不像编译型语言会被编译成可执行程序（这个编译过程就相当于对源码加密），对于 Python 来说是直接运行源代码，因此对源码加密是比较困难的。
- 这个缺点仅限于你要编写的软件需要卖给别人挣钱的时候。好消息是目前的互联网时代，靠卖软件授权的商业模式越来越少了，靠网站和移动应用卖服务的模式越来越多了，后一种模式不需要把源码给别人。

四.Python能干什么，Python的应用领域

Web应用开发
自动化运维
- 所谓自动化运维，就是利用开源自动化工具来管理服务器，比如业界流行的 Ansible（基于Python开发），它能帮助运维工程师解决重复性的工作。
- Python提供了诸多方便与服务器交互的软件包，比如 Python 标准库中包含了多个可用来调用操作系统功能的库。
  - pywin32 能访问 Windows 的 COM 服务以及其他 Windows API
  - 使用 IronPython，我们能够直接调用 .Net Framework。
人工智能领域
- 人工智能的核心是机器学习，机器学习的研究可分为传统机器学习和深度学习，它们两者被广泛的应用于图像识别、智能驾驶、智能推荐、自然语言处理等应用方向。
- Python 在机器学习和深度学习方面有着非常出众的优势。总结原因大致有以下几点：
  - 目前世界上优秀的人工智能学习框架，比如 Google 的 TransorFlow（神经网络框架）``、FaceBook 的 PyTorch（神经网络框架）以及开源社区的 Karas 神经网络库等，都是用 Python 实现的；
  - 微软的CNTK（认知工具包）也完全支持 Python，并且该公司开发的 VS Code，也已经把 Python 作为第一级语言进行支持；
- Python 擅长进行科学计算和数据分析，支持各种数学运算，可以绘制出更高质量的 2D 和 3D 图像。
网路爬虫
- 提供很多服务于编写网络爬虫的工具，例如 urllib、Selenium 和 BeautifulSoup 等，还提供了一个网络爬虫框架 Scrapy
游戏开发
科学计算

以下是一个基本的 Python 学习路径：
先学习 Python 的基础语法，包括变量、数据类型、控制结构、函数、模块、文件操作等。
学习 Python 的常用模块，比如：NumPy、Pandas、Matplotlib、Scikit-learn 等实用的数据处理和分析工具。
学习 Python 的 Web 开发框架，比如：Flask、Django 等。
学习 Python 的爬虫框架，比如：Scrapy、BeautifulSoup 等。
学习 Python 的深度学习框架，比如：TensorFlow、PyTorch 等。
学习 Python 的自然语言处理框架，比如：NLTK、SpaCy 等。
学习 Python 的其他高级应用，比如：机器学习、数据挖掘、人工智能等。
当然，学习路径可以根据个人兴趣和需求进行调整。

五.Python编程环境搭建

1.windows安装

在 Windows 上安装 Python 和安装普通软件一样简单，下载安装包以后猛击“下一步”即可。
- Python 安装包下载地址：https://www.python.org/downloads/
打开该链接，可以看到有两个版本的 Python，分别是 Python 3.x 和 Python 2.x，如下图所示：
- Python 3.x 是一次重大升级，且没有考虑与 Python 2.x 的兼容性，导致很多项目无法顺利升级 Python 3.x，只而大部分刚刚起步的新项目又使用了 Python 3.x，所以目前官方需要维护两个版本的 Python。

建议初学者直接使用最新版本Python 3.x。该3.x版本为例演示 Windows 下的 Python 安装过程。

点击上图中的版本号或者“Download”按钮进入对应版本的下载页面，滚动到最后即可看到各个平台的 Python 安装包。
对前缀的说明
- 以Windows x86-64开头的是 64 位的 Python 安装程序；
- 以Windows x86开头的是 32 位的 Python 安装程序。
对后缀的说明：
- embeddable zip file 表示.zip格式的绿色免安装版本，可以直接嵌入（集成）到其它的应用程序中；
- executable installer 表示.exe格式的可执行程序，这是完整的离线安装包，一般选择这个即可；
- web-based installer 表示通过网络安装的，也就是说下载到的是一个空壳，安装过程中还需要联网下载真正的 Python 安装包。
这里我选择的是“Windows x86-64 executable installer”，也即 64 位的完整的离线安装包。
- 双击下载得到的 python-3.x.x-amd64.exe，就可以正式开始安装 Python 了
  
  请尽量勾选Add Python 3.8 to PATH，这样可以将 Python 命令工具所在目录添加到系统 Path 环境变量中，以后开发程序或者运行 Python 命令会非常方便。
Python 支持两种安装方式，默认安装和自定义安装：
- 默认安装会勾选所有组件，并安装在 C 盘；
- 自定义安装可以手动选择要安装的组件，并安装到其它盘符。
这里我们选择自定义安装，将 Python 安装到常用的目录，避免C盘文件过多。点击“Customize installation”进行入下一步，选择要安装的 Python 组件。没有特殊要求的话，保持默认即可，也就是全部勾选。
点击“Next”继续，选择安装目录。
选择好你常用的安装目录，点击“Install”，等待几分钟就可以完成安装
安装完成以后，打开 Windows 的命令行程序（命令提示符），在窗口中输入python命令，如果出现 Python 的版本信息，并看到命令提示符>>>，就说明安装成功了
运行 python 命令启动的是 python 交互式编程环境，我们可以在>>>后面输入代码，并立即看到执行结果
按下Ctrl+Z快捷键，或者输入 exit() 命令即可退出交互式编程环境，回到 Windows 命令行程序。

2.Linux（Ubuntu）系统安装Python

绝大多数的 Linux 发行版（Ubuntu、CentOS 等）都默认自带了 Python。有的 Linux 发行版甚至还会自带两个版本的 Python，例如最新版的 Ubuntu 会自带 Python 2.x 和 Python 3.x。

下载源代码
- Python 官方下载地址：https://www.python.org/downloads/
- 打开链接，可以看到各个版本的 Python：
- 点击上图中的版本号或者“Download”按钮进入对应版本的下载页面，滚动到最后即可看到各个平台的 Python 安装包。
在“Gzipped source tarball”处单击鼠标右键，从弹出菜单中选择“复制链接地”，即可得到.tgz格式的源码压缩包地址。
执行以下命令：
```
wget https://www.python.org/ftp/python/3.x.x/Python-3.8.1.tgz
```
解压源码包：
```
tar -zxvf Python-3.x.x.tgz
```

使用 make 工具进行编译：

./configure  --prefix=/usr/local

 make&&sudo make install
 #这里的--prefix=/usr/local用于指定安装目录（建议指定）。如果不指定，就会使用默认的安装目录。

输入 Python 指令，验证是否已安装成功。
小技巧:python命令默认调用的是 Python 2.x 开发环境，如果你习惯使用 Python 3.x，感觉每次输入python3命令有点麻烦，那么你可以修改配置，让python命令转而调用 Python 3.x 开发环境
```
unlink /usr/bin/python
ln -s /usr/bin/python3.x /usr/bin/python
```

六.集成开发环境：PyCharm下载和安装教程（包含配置Python解释器）

0.下载

1.下载进入PyCharm官方下载地址：https://www.jetbrains.com/pycharm/download/
在这里插入图片描述
需要专业版那啥插件的也可以找我，可以永久免费使用。
2.双击.exe文件进行安装。

3.点击 Next 后，选择安装路径页面（尽量不要选择带中文和空格的目录）选择好路径后，点击 Next 进行下一步