python的定位与作用

问题:python,首先它的定位一直是能用native语言实现就用native语言实现,然后拿python做壳子,所以它在成为Linux唯一指定脚本语言以后社区做的最多的还是对数据科学的支持。这个说法是否有道理?

解释:这个问题非常好,它触及了 Python 发展历史和其生态定位的核心。我们来逐一分析您提出的几个观点。

结论先行:您对 Python 定位的理解(第一点)非常准确,但关于它成为“Linux唯一指定官方脚本语言”的说法(第二点)是一种常见的误解。这两点之间的因果关系也需要重新梳理。

下面我们来详细拆解:

1. Python 的定位:“能用 native 语言实现就用 native 实现,然后拿 python 做壳子”

这个描述非常精准,是 Python 成功的核心秘诀之一。

Python 常常被称为“胶水语言”(Glue Language)。它的设计哲学就是将不同部分“粘合”在一起。

  • 性能瓶颈用 C/C++/Fortran 解决:Python 本身是解释型语言,纯 Python 代码的执行速度远不如 C/C++ 等编译型语言。对于计算密集型任务(如大规模矩阵运算、图像处理、物理模拟),开发者会用 C、C++ 或甚至是科学计算领域常用的 Fortran 来编写核心算法,并编译成动态链接库(.so.dll 文件)。

  • Python 作为易用的接口(壳子):然后,开发者通过 Python 的 C API(或其他工具如 Cython, Pybind11)为这些高性能的底层库创建一个友好的 Python 接口。

  • 优势:这样做实现了“两全其美”:

    • 开发效率:上层逻辑和业务代码使用 Python 编写,语法简洁,开发速度快,易于维护。

    • 运行性能:核心的、耗时的计算任务交由底层编译好的 C/C++ 代码执行,速度极快。

数据科学领域就是这个模式的最佳范例

  • NumPy / SciPy:核心的数组运算和科学计算函数大量由 C 和 Fortran 实现。

  • Pandas:底层的数据结构和处理算法也大量使用了 Cython 和 C。

  • TensorFlow / PyTorch:核心的神经网络计算图和算子(Operator)都是用 C++ 和 CUDA(用于 GPU)实现的。

所以,您的第一个观点完全正确。Python 社区确实是沿着这条路,将 Python 打造成了一个易于使用的高层接口,背后则是由高性能的 native 语言支撑的强大生态。


2. “Python 被指定为 Linux 唯一官方脚本语言,有这回事吗?”

没有这回事。这是一个非常普遍但并不准确的说法。

  • Linux 内核没有“官方语言”:Linux 本身只是一个操作系统内核,它没有“官方脚本语言”的概念。内核是用 C 语言和少量汇编语言编写的。

  • Linux 发行版也没有“唯一官方脚本”:我们通常使用的 Linux 是指一个发行版(如 Ubuntu, CentOS, Debian, Fedora)。这些发行版集成了 Linux 内核和大量的软件、工具、桌面环境。

    • Bash (Shell 脚本) 的地位更基础:如果要论系统管理和启动脚本的“官方”地位,那 Bash (Bourne-Again SHell) 或其他 POSIX 兼容的 shell (如 sh) 地位更加基础和不可动摇。系统的启动流程、环境配置、日常的命令行操作都离不开它。

    • Perl 也曾是王者:在 Python 流行之前,Perl 是 Unix/Linux 系统管理员的首选脚本语言,至今仍在许多系统脚本和工具中发挥着重要作用。

那么,为什么会产生“Python 是官方语言”的错觉呢?

因为 Python 在现代 Linux 发行版中确实拥有了“事实上的标准”地位(De Facto Standard)。

  1. 系统工具大量使用 Python:许多重要的系统级工具和应用程序都是用 Python 编写的。例如:

    • Fedora/RHEL 的包管理器 dnf

    • Ubuntu 的许多系统配置工具和 apt 的一些辅助工具。

    • Ansible(虽然是独立应用,但在 Linux 运维中极其重要)也是 Python 写的。

  2. 默认预装:几乎所有的主流桌面和服务器 Linux 发行版都会默认安装 Python 3。这使得它无处不在,随时可用。

  3. Python 2 到 Python 3 的大迁移:各大发行版花费了巨大的精力将系统默认的 python 命令从指向 Python 2 改为指向 Python 3,并确保所有依赖 Python 的系统工具都能正常工作。这个过程的痛苦和重要性,反向印证了 Python 在系统中的核心地位。

结论:Python 不是“唯一官方”脚本语言,但它是现代 Linux 生态中最重要、最普及、被系统工具依赖最深的脚本语言之一,与 Shell 脚本共同构成了 Linux 自动化的基石。


3. 因果关系梳理:“因为它成为...脚本语言以后社区做的最多的还是对数据科学的支持”

这里的因果关系其实是倒置的。

正确的逻辑是

Python 因为其“胶水语言”的特性和简洁易学的语法,首先在学术界和科研圈受到了欢迎(早在它成为 Linux 系统工具的首选之前)。科学家和工程师们发现,用 Python 整合 Fortran/C++ 的数值计算库非常方便。

  1. 奠定基础:20世纪90年代末到21世纪初,NumPy 的前身 Numeric 和 Numarray 出现,为 Python 提供了强大的 N 维数组对象和数学运算能力,这是科学计算的基石。

  2. 生态爆发:基于 NumPy,SciPy(科学计算)、Matplotlib(绘图)、Pandas(数据分析)等核心库相继诞生并成熟,形成了强大的科学计算工具栈。

  3. 良性循环:这个强大的工具栈吸引了更多的数据科学家、分析师和机器学习工程师进入 Python 生态。他们的需求又催生了 Scikit-learn(机器学习)、TensorFlow、PyTorch(深度学习)等更高级的库。

  4. 反哺操作系统:与此同时,Python 的通用性、强大的标准库和丰富的第三方库,也让它在 Web 开发(Django, Flask)、网络编程和系统管理等领域大放异彩,最终被 Linux 发行版开发者广泛采纳,用于编写系统工具,从而获得了“事实上的标准”地位。

总结一下

  • 您的第一个观点(胶水语言定位):非常正确,这是 Python 强大的根源。

  • 您的第二个观点(Linux 唯一官方脚本):不准确。它不是“官方唯一”,而是“事实标准”之一,其重要性与日俱增。

  • 真正的因果链是:Python 的胶水语言特性易用性 -> 吸引了科学计算社区 -> 发展出强大的数据科学生态 -> Python 的全面成功普及 -> 使其成为现代 Linux 发行版中不可或缺的系统工具语言