python動態

A. python為啥運行效率不高

原因：1、python是動態語言；2、python是解釋執行，但是不支持JIT；3、python中一切都是對象，每個對象都需要維護引用計數，增加了額外的工作。4、python GIL；5、垃圾回收。

當我們提到一門編程語言的效率時：通常有兩層意思，第一是開發效率，這是對程序員而言，完成編碼所需要的時間；另一個是運行效率，這是對計算機而言，完成計算任務所需要的時間。編碼效率和運行效率往往是魚與熊掌的關系，是很難同時兼顧的。不同的語言會有不同的側重，python語言毫無疑問更在乎編碼效率，life is short，we use python。

雖然使用python的編程人員都應該接受其運行效率低的事實，但python在越多越來的領域都有廣泛應用，比如科學計算 、web伺服器等。程序員當然也希望python能夠運算得更快，希望python可以更強大。

首先，python相比其他語言具體有多慢，這個不同場景和測試用例，結果肯定是不一樣的。這個網址給出了不同語言在各種case下的性能對比，這一頁是python3和C++的對比，下面是兩個case：

從上圖可以看出，不同的case，python比C++慢了幾倍到幾十倍。

python運算效率低，具體是什麼原因呢，下列羅列一些：

第一：python是動態語言

一個變數所指向對象的類型在運行時才確定，編譯器做不了任何預測，也就無從優化。舉一個簡單的例子：r = a + b。a和b相加，但a和b的類型在運行時才知道，對於加法操作，不同的類型有不同的處理，所以每次運行的時候都會去判斷a和b的類型，然後執行對應的操作。而在靜態語言如C++中，編譯的時候就確定了運行時的代碼。

另外一個例子是屬性查找，關於具體的查找順序在《python屬性查找》中有詳細介紹。簡而言之，訪問對象的某個屬性是一個非常復雜的過程，而且通過同一個變數訪問到的python對象還都可能不一樣（參見Lazy property的例子）。而在C語言中，訪問屬性用對象的地址加上屬性的偏移就可以了。

第二：python是解釋執行，但是不支持JIT（just in time compiler）。雖然大名鼎鼎的google曾經嘗試Unladen Swallow 這個項目，但最終也折了。

第三：python中一切都是對象，每個對象都需要維護引用計數，增加了額外的工作。

第四：python GIL，GIL是Python最為詬病的一點，因為GIL，python中的多線程並不能真正的並發。如果是在IO bound的業務場景，這個問題並不大，但是在CPU BOUND的場景，這就很致命了。所以筆者在工作中使用python多線程的情況並不多，一般都是使用多進程（pre fork），或者在加上協程。即使在單線程，GIL也會帶來很大的性能影響，因為python每執行100個opcode（默認，可以通過sys.setcheckinterval()設置）就會嘗試線程的切換，具體的源代碼在ceval.c::PyEval_EvalFrameEx。

第五：垃圾回收，這個可能是所有具有垃圾回收的編程語言的通病。python採用標記和分代的垃圾回收策略，每次垃圾回收的時候都會中斷正在執行的程序，造成所謂的頓卡。infoq上有一篇文章，提到禁用Python的GC機制後，Instagram性能提升了10%。感興趣的讀者可以去細讀。

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B. python中變數必須申明類型嗎為什麼

在Python中，變數不需要顯式聲明類型。

Python是一種動態類型語言，這意味著它在運行時自動推斷變數的類型。當你為變數賦值時，Python會根據所賦的值來確定變數的類型。這種特性使得Python代碼更加簡潔和靈活，因為開發者無需擔心類型聲明，可以專注於實現邏輯。

舉個例子，如果你在Python中寫下以下代碼：

python

x = 10

y = "Hello, World!"

在上面的代碼中，我們沒有顯式聲明`x`和`y`的類型。然而，Python會自動推斷出`x`是一個整數，而`y`是一個字元串。這種自動類型推斷是Python動態類型特性的一個關鍵方面。

動態類型語言的優點之一是它們通常更加簡潔和易於編寫。由於沒有類型聲明的負擔，開發者可以更快地編寫和測試代碼。此外，Python的動態類型系統也支持多態性，允許變數在程序執行過程中改變類型，這增加了代碼的靈活性和可擴展性。

然而，動態類型也有其缺點。由於類型是在運行時確定的，這可能導致類型錯誤在代碼執行過程中才被發現，而不是在編譯時。這可能會增加調試的難度，特別是在處理大型或復雜的項目時。盡管如此，Python提供了豐富的錯誤處理和調試工具，以幫助開發者有效地管理這些挑戰。

總的來說，Python中變數不需要顯式聲明類型，這一特性使得Python成為一種高效且靈活的編程語言，適用於各種開發場景。

C. python是動態語言嗎

動態語言的定義：動態編程語言是高級程序設計語言的一個類別，在計算機科學領域已被廣泛應用。
它是一類在執行時能夠改變其結構的語言：比如新的函數、對象、甚至代碼能夠被引進，已有的函數能夠被刪除或是其它結構上的變化。
Python是一種跨平台的計算機程序設計語言。是一種面向對象的動態類型語言，最初被設計用於編寫自動化腳本(shell)，隨著版本的不斷
更新和語言新功能的添加，越來越多被用於獨立的、大型項目的開發。
自從20世紀90年代初Python語言誕生至今，它已被逐漸廣泛應用於系統管理任務的處理和Web編程。
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Python的創始人為荷蘭人吉多·范羅蘇姆 （Guido van Rossum）。1989年聖誕節期間，在阿姆斯特丹，Guido為了打發聖誕節的無趣，
決心開發一個新的腳本解釋程序，作為ABC 語言的一種繼承。之所以選中Python（大蟒蛇的意思）作為該編程語言的名字，是取自英國
20世紀70年代首播的電視喜劇《蒙提.派森的飛行馬戲團》（Monty Python's Flying Circus）。
ABC是由Guido參加設計的一種教學語言。就Guido本人看來，ABC 這種語言非常優美和強大，是專門為非專業程序員設計的。但是ABC
語言並沒有成功，究其原因，Guido 認為是其非開放造成的。Guido 決心在Python 中避免這一錯誤。同時，他還想實現在ABC 中閃現
過但未曾實現的東西。
就這樣，Python在Guido手中誕生了。可以說，Python是從ABC發展起來，主要受到了Mola-3（另一種相當優美且強大的語言，為
小型團體所設計的）的影響。並且結合了Unix shell和C的習慣。
Python 已經成為最受歡迎的程序設計語言之一。自從2004年以後，python的使用率呈線性增長。Python 2於2000年10月16日發
布，穩定版本是Python 2.7。Python 3於2008年12月3日發布，不完全兼容Python 2。 [3] 2011年1月，它被TIOBE編程語言排行榜評
為2010年度語言。

D. Python 畫櫻花（動態畫+飄落效果+暗色效）小白入門必選

使用Python的Turtle庫，我們能夠輕松地繪制櫻花樹，包括動態生成、飄落效果和暗色效果的櫻花。這為編程新手提供了一個既有趣又具挑戰性的項目，能夠幫助他們理解和實踐Python的基本語法和繪圖函數。

Turtle庫讓編程彷彿在紙上畫畫，通過一組指令控制小烏龜在坐標系中移動，繪制出圖形。想像一下，小烏龜從原點(0,0)出發，遵循特定的函數指令，在坐標繫上自由移動，繪制出美麗的櫻花。

1. **動態生成櫻花**

結果展示：（請注意，由於格式限制，實際動態效果無法展示。）

代碼中使用了隨機函數，使得每次運行時櫻花樹的形態和布局都不同，呈現出動態效果。

2. **飄落效果櫻花**

結果展示：（請注意，由於格式限制，實際動態效果無法展示。）

通過精心設計的動畫效果，模擬櫻花隨風飄落的動態場景，營造出浪漫氛圍。

3. **暗色效果櫻花**

結果展示：（請注意，由於格式限制，實際動態效果無法展示。）

採用暗色系的背景和櫻花顏色，創造出獨特的視覺體驗，彷彿置身於靜謐的夜晚櫻花林。

今天我們就分享到這里，希望這份教程能夠激發你的創作靈感。想要獲取完整的代碼和更多源碼資料，請點擊下方鏈接~