Python 在编程语言中是什么地位?为什么很多大学不教 Python?

Python013

Python 在编程语言中是什么地位?为什么很多大学不教 Python?,第1张

十分想炮轰一下,所谓「大学学习的基本设计思想,老师教授一两张语言即可,关键自己得去钻研,看自己喜欢什么就去多看多练习多钻研才可以」根本就站不住脚。首先,既然是教授一两门语言,为何这门语言是C而不是python?教授什么语言,跟你怎么才能把计算机语言写好跟你要钻研,完全就是两回事。(我并不否认强调学习要有钻研的精神,我十分认同在没有其他办法的情况下用这种论调来自我安慰,但是认为钻研的精神最重要,学习什么东西不重要,并不是一个让人停止思考的好答案)从国内的计算机科学教育来看,「计算机语言」(Computer Language)其实从来没有获得很高的地位,在认知上就没有真正把计算机语言拉到一个较高的级别来看,相反的,可能还有鄙视代码,觉得语言只是知识的底层,不是上台面有得研究的东西。出现这种情况的原因我不大清楚,反正我身边很多的老师其实都是平时跑跑算法就行了——用自己用熟的C来跑,完全足够了。如果你的代码只是用来演示一个小程序的算法,实际上就是一个伪代码到可以编译的代码的转变,其实真的是没有多大区别了。想想哪些老师在教计算机语言?基本都是教数据结构啊、算法啊之类的拉过来客串一下,这些老师往往没有面对复杂的系统的经验,也没有对一个有表达力的语言的需求在。而计算机语言的区别,所谓的表达力,优雅,抽象的角度,思维,全部都不是可以发到paper的东西,都是确确实实需要将语言工具用于应用和抽象才能体会到的。老师实际上一无使用一门好的语言的需求,二也很少做这些研究的。计算机语言被拆成了很多门课,从语言、抽象和设计的角度来观察语言本身,大学应该是没有这种课程的。以我们学院来说,程序设计1根本就不是教程序设计,就是一个充水的C语言参考指导,程序设计2也不是教程序设计,就是一个充水的C++语言参考顺便教你用C++的OO语法来实现点数据结构和算法。你真正使用计算机语言是因为你要写数据结构和算法的作业。然后呢?因为要学计组你才需要学点汇编,一些老师可能对编程语言最大的体会是win32写个贪吃蛇。然后等到你大三了你学「编译原理」的时候是教你如何实现一个编译器(而不是如何设计一门语言,用语言来思考和抽象)。大学既不是专才教育,也不是通才教育。大学是基本能力教育,它只有义务教会大多数学生在他专业领域中的基本能力。这句话本没有错,但是这句模糊的话,实际上却成为了放弃一个更好的选择的托词。大学当然不是专才教育,大学是基本能力教育也没有错,但是,使用C一定是掌握基本能力的最好选择吗?上面扯的「python不够clean」,「Python 的集成性并不比 C 好」也站不住脚。python在大部分情况下都比C要clean多了吧。。。大学教育哪里会在乎你的集成性。大家用 Python 是因为它的资源能够帮助很多人解决问题,这个大致我也认同。但是,python除了类库丰富,还是有很多好东西的。从语言上看,python远远比C更适合教学啊。比如,python会让你的 1 <a <2 是对的,不会让你栽入C的所谓的 (1<a) 是一个布尔值,然后跟2比较——这种设计真的是对的吗?人类真的就应该迁就这种设计吗?然后不要说 scanf("%d", &a) 这个a前面要加&这种了。你不是在学习程序语言设计,你是在学习如何躲开C的坑。。。好吧,你说学习C可以了解底层——你确认要在程序语言设计的课程里面来学习计算机底层真的很有意义而且值得坚持?新人如果真的要学计算机语言的话,还是跟着MIT从python开始吧。不推荐C、不推荐C++、不推荐javascript、不推荐haskell、不推荐汇编、不推荐ruby,啃的下的可以试试看SICP里面的scheme,不然python也是个不错的选择。然后,C和C++一定要学好。。。haskell、lisp这些FP也挺有趣的可以看看。。。。不要挑热门的,不要挑应用广泛的,挑真的适合学习,能够启发你看到本质的。ps:据说我院大三有门专选是python,然后还有haskell这种专选。了解了课程设计的动机和目的,其实这些都挺自然的。

程序能一次写完并正常运行的概率很小,基本不超过1%。总会有各种各样的bug需要修正。有的bug很简单,看看错误信息就知道,有的bug很复杂,我们需要知道出错时,哪些变量的值是正确的,哪些变量的值是错误的,因此,需要一整套调试程序的手段来修复bug。

第一种方法简单直接粗暴有效,就是用print把可能有问题的变量打印出来看看:

# err.py

def foo(s):

n = int(s)

print '>>>n = %d' % n

return 10 / n

def main():

foo('0')

main()

执行后在输出中查找打印的变量值:

$ python err.py

>>>n = 0

Traceback (most recent call last):

...

ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

用print最大的坏处是将来还得删掉它,想想程序里到处都是print,运行结果也会包含很多垃圾信息。所以,我们又有第二种方法。

断言

凡是用print来辅助查看的地方,都可以用断言(assert)来替代:

# err.py

def foo(s):

n = int(s)

assert n != 0, 'n is zero!'

return 10 / n

def main():

foo('0')

assert的意思是,表达式n != 0应该是True,否则,后面的代码就会出错。

如果断言失败,assert语句本身就会抛出AssertionError:

$ python err.py

Traceback (most recent call last):

...

AssertionError: n is zero!

程序中如果到处充斥着assert,和print相比也好不到哪去。不过,启动Python解释器时可以用-O参数来关闭assert:

$ python -O err.py

Traceback (most recent call last):

...

ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

关闭后,你可以把所有的assert语句当成pass来看。

logging

把print替换为logging是第3种方式,和assert比,logging不会抛出错误,而且可以输出到文件:

# err.py

import logging

s = '0'

n = int(s)

logging.info('n = %d' % n)

print 10 / n

logging.info()就可以输出一段文本。运行,发现除了ZeroDivisionError,没有任何信息。怎么回事?

别急,在import logging之后添加一行配置再试试:

import logging

logging.basicConfig(level=logging.INFO)

看到输出了:

$ python err.py

INFO:root:n = 0

Traceback (most recent call last):

File "err.py", line 8, in <module>

print 10 / n

ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

这就是logging的好处,它允许你指定记录信息的级别,有debug,info,warning,error等几个级别,当我们指定

level=INFO时,logging.debug就不起作用了。同理,指定level=WARNING后,debug和info就不起作用了。这样一

来,你可以放心地输出不同级别的信息,也不用删除,最后统一控制输出哪个级别的信息。

logging的另一个好处是通过简单的配置,一条语句可以同时输出到不同的地方,比如console和文件。

pdb

第4种方式是启动Python的调试器pdb,让程序以单步方式运行,可以随时查看运行状态。我们先准备好程序:

# err.py

s = '0'

n = int(s)

print 10 / n

然后启动:

$ python -m pdb err.py

>/Users/michael/Github/sicp/err.py(2)<module>()

->s = '0'

以参数-m pdb启动后,pdb定位到下一步要执行的代码->s = '0'。输入命令l来查看代码:

(Pdb) l

1 # err.py

2 ->s = '0'

3 n = int(s)

4 print 10 / n

[EOF]

输入命令n可以单步执行代码:

(Pdb) n

>/Users/michael/Github/sicp/err.py(3)<module>()

->n = int(s)

(Pdb) n

>/Users/michael/Github/sicp/err.py(4)<module>()

->print 10 / n

任何时候都可以输入命令p 变量名来查看变量:

(Pdb) p s

'0'

(Pdb) p n

0

输入命令q结束调试,退出程序:

(Pdb) n

ZeroDivisionError: 'integer division or modulo by zero'

>/Users/michael/Github/sicp/err.py(4)<module>()

->print 10 / n

(Pdb) q

这种通过pdb在命令行调试的方法理论上是万能的,但实在是太麻烦了,如果有一千行代码,要运行到第999行得敲多少命令啊。还好,我们还有另一种调试方法。

pdb.set_trace()

这个方法也是用pdb,但是不需要单步执行,我们只需要import pdb,然后,在可能出错的地方放一个pdb.set_trace(),就可以设置一个断点:

# err.py

import pdb

s = '0'

n = int(s)

pdb.set_trace() # 运行到这里会自动暂停

print 10 / n

运行代码,程序会自动在pdb.set_trace()暂停并进入pdb调试环境,可以用命令p查看变量,或者用命令c继续运行:

$ python err.py

>/Users/michael/Github/sicp/err.py(7)<module>()

->print 10 / n

(Pdb) p n

0

(Pdb) c

Traceback (most recent call last):

File "err.py", line 7, in <module>

print 10 / n

ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

这个方式比直接启动pdb单步调试效率要高很多,但也高不到哪去。

IDE

如果要比较爽地设置断点、单步执行,就需要一个支持调试功能的IDE。目前比较好的Python IDE有PyCharm: