一、为什么学习 Python ？

1. Python 发展与优势

Python 诞生初期因硬件性能限制，其 “开发效率优先” 的设计理念未能凸显其优势。但随着硬件性能提升、软件复杂度增加，企业愈发重视开发效率 —— 相比为节省毫秒级执行时间而增加数倍开发量，Python 凭借简洁的语法、极高的开发效率成为首选。

近年来，Python 因以下领域的爆发式发展迎来普及：
- 云计算：开源云平台 OpenStack 基于 Python 开发
- 人工智能 / 机器学习：首选开发语言
- TIOBE 排行榜：2020 年至今稳居前列，2024-2025 年成为全球最受欢迎编程语言

TIOBE 编程语言排行榜前10

Python 开发人员是收入最高的开发人员之一，特别是在数据科学，机器学习和 Web 开发方面。

2. Python 开发者的薪资概况

城市等级	代表城市	初级岗 (1-2年)	中级岗 (3-5年)	高级岗 (5年+)
一线城市	北京 / 上海 / 深圳	10k-18k	25k-40k	45k-90k
新一线	杭州 / 广州 / 成都 / 武汉	8k-15k	20k-35k	35k-70k
二线城市	西安 / 重庆 / 南京	6k-12k	15k-25k	25k-50k
三线及以下	地级市	4k-8k	10k-18k	18k-30k

3. python 应用场景

python1_00

4. Python 容易入门且功能强大

Python 核心特点：
- 易入门：语法接近自然语言，学习曲线平缓
- 功能强大：丰富的标准库和第三方库（”内置电池” 理念）
- 跨平台：支持 Windows / macOS / Linux 等主流系统

如果你有一定的编程语言基础，学习 Python 也是不错的选择，因为 Python 很可能就是未来开发的主流方向，多学一门语言，多一个防身技能。而且 Python 有强大的功能库，能非常快速的开发工具，为你的本职开发工作提供护航。

二、Python 简介

本 Python3 课程专为编程初学者打造，兼顾知识点巩固与系统复习。

💡为方便零基础同学夯实基础、有基础同学查漏补缺，课程练习题分为两部分：

第一部分紧扣本章知识点，用于即时巩固；
第二部分需结合后续内容学习，循序渐进提升能力。
其中目录和小节带有📚的初学者可跳过

（因为官方宣布2020 年 1 月 1 日，停止 Python 2 的更新，所以本教程主要针对 Python 3.x 版本的学习，Python 2 与 Python 3 的区别请参考这篇文章。）

1. Python 历史

Python 由著名的 ” 龟叔 “ Guido van Rossum 于 1989 年圣诞节期间开发，是一门解释型、高级、通用型编程语言。
现在，全世界差不多有 600 多种编程语言，但流行的编程语言也就那么 20 来种。不知道你有没有听说过 TIOBE 排行榜。

这是 2025 年 12 月编程语言排行榜 TOP17 榜单

TIOBE 编程语言排行榜前17

如果你感兴趣的话可以点击TIOBE 编程语言排行榜自行查看

总的来说，这几种编程语言各有千秋，也能看出最近几年 Python 的发展非常的快，特别最近流行的机器学习，数据分析，更让 Python 快速的发展起来。

2. Python 的核心优势

代码简洁：相比其他语言，实现相同功能的代码量更少
生态丰富：覆盖网络、文件、GUI、数据库、AI 等领域的成熟库
大厂应用：Google、YouTube、Instagram、豆瓣、NASA 等均大规模使用

3. Python 的缺点

运行速度慢：和 C 程序相比非常慢，因为 Python 是解释型语言，你的代码在执行时会一行一行地翻译成 CPU 能理解的机器码，这个翻译过程非常耗时，所以很慢。而 C 程序是运行前直接编译成 CPU 能执行的机器码，所以非常快。（但可通过 C 扩展优化）
代码不能加密：如果要发布你的 Python 程序，实际上就是发布源代码。JAVA , C 这些编译型的语言，都没有这个问题，而解释型的语言，则必须把源码发布出去。
GIL 限制：全局解释器锁导致多线程无法充分利用多核。

三、Python 3.12 新特性📚

类型参数语法
f-string 多行格式化
模式匹配增强

1. 类型参数语法

这个特性彻底简化了泛型的写法，之前需要大量样板代码定义的泛型，现在可以直接内联声明，不用再手动定义 TypeVar 了，大幅减少了类型提示的代码量。

==泛型函数示例==

# 旧写法（3.11 及之前）
from typing import TypeVar
T = TypeVar('T')  # 必须先手动定义类型变量
def max(a: T, b: T) -> T:
    return a if a > b else b

# 新写法（3.12）
# 直接在函数名后声明类型参数，一行搞定
def max[T](a: T, b: T) -> T:
    return a if a > b else b

==泛型类示例==

# 旧写法
from typing import Generic, TypeVar
T = TypeVar('T')
class Box(Generic[T]):
    def __init__(self, value: T):
        self.value = value
    def get(self) -> T:
        return self.value

# 新写法
# 直接在类名后声明类型参数
class Box[T]:
    def __init__(self, value: T):
        self.value = value
    def get(self) -> T:
        return self.value

==泛型类型别名示例==

# 旧写法
from typing import TypeVar, Tuple
T = TypeVar('T')
Point = Tuple[T, T]

# 新写法
# 直接定义带泛型的类型别名
type Point[T] = tuple[T, T]

2. f-string 多行格式化

Python 3.12 彻底放开了 f-string 的语法限制，之前不能在 f-string 的表达式里使用换行、反斜杠、嵌套引号的问题全部解决，现在可以在 f-string 里写任意合法的 Python 表达式。

name = "小明"
age = 18
scores = [90, 85, 95]

# 3.12 支持的新能力：
# 1. 多行的 f-string 本身
# 2. 表达式内部可以换行（之前版本会直接报错）
# 3. 任意嵌套的引号与 f-string
report = f"""
===== 学生成绩报告 =====
姓名：{name}
年龄：{age}
状态：{
    # 表达式内部可以换行，让长逻辑更清晰
    "成年" if age >= 18 else "未成年"
}
平均分：{sum(scores) / len(scores):.2f}
总分：{sum(scores)}
"""

print(report)

运行输出：

===== 学生成绩报告 =====
姓名：小明
年龄：18
状态：成年
平均分：90.00
总分：270

同时，现在还支持任意深度的 f-string 嵌套，彻底解决了之前的嵌套深度限制：

1
2
3

# 任意嵌套的 f-string，之前版本会报错
result = f"{f"{ f"{f"{f"{ 1+1 }"} "}"}"}"
print(result) # 输出 2

3. 模式匹配增强

Python 3.12 对模式匹配（match 语句）做了大幅增强，包括：

性能大幅优化，模式匹配的执行速度提升了 2 倍以上
支持更灵活的嵌套数据结构匹配，比如嵌套的字典、自定义类
更灵活的条件守卫，处理复杂的匹配逻辑

示例：处理 API 响应的嵌套数据

def handle_response(response):
    match response:
        # 匹配嵌套的用户字典，同时提取字段并加条件判断
        case {
            "code": 200,
            "data": {
                "user": {"name": str(name), "age": int(age)}
            }
        } if age >= 18:
            return f"处理成年用户：{name}"
        
        # 匹配 404 错误响应
        case {"code": 404, "error": str(msg)}:
            return f"资源未找到：{msg}"
        
        # 匹配服务器错误
        case {"code": 500}:
            return "服务器内部错误"
        
        # 默认兜底情况
        case _:
            return f"未知响应：{response}"

# 测试
print(handle_response({
    "code": 200,
    "data": {"user": {"name": "小明", "age": 18}}
}))
# 输出：处理成年用户：小明

4. Python 目录

python-目录