Python: история и эволюция языка от проекта до лидера в ИИ

Для кого эта статья:

• Люди, интересующиеся историей и развитием языков программирования
• Программисты и разработчики, особенно начинающие и желающие узнать о Python

• Студенты и преподаватели, которые изучают программирование и компьютерные науки

  От рождественского хакерского проекта до одного из самых влиятельных языков программирования в мире — Python проделал невероятный путь за свои 30+ лет существования. Созданный голландским программистом Гвидо ван Россумом в конце 1980-х годов, этот язык произвел революцию не только в том, как мы пишем код, но и в том, кто может его писать. Python 🐍 сломал барьеры между профессиональными разработчиками и новичками, между академическим миром и индустрией, между мощью и простотой. Это история о том, как забавный проект на Рождество превратился в язык, на котором сегодня работают искусственный интеллект, веб-приложения и научные открытия мирового масштаба.

Хотите стать частью успешного сообщества Python-разработчиков? Погрузитесь в мир Python с курсом Обучение Python-разработке от Skypro! Вы не просто изучите язык с 30-летней историей, но и овладеете современными веб-фреймворками, узнаете секреты разработки, которые эволюционировали с самого рождения Python. Наши выпускники работают в компаниях, где Python выбирают за его мощь, элегантность и универсальность — именно те качества, которые заложил в него Гвидо ван Россум! 🚀

Рождение Python: от замысла к первому релизу

История Python начинается в декабре 1989 года, когда нидерландский программист Гвидо ван Россум искал проект для работы в рождественские каникулы. Работая в исследовательском институте CWI в Амстердаме, он задумал создать преемника языка ABC, устранив его недостатки, но сохранив удобочитаемость и лаконичность.

Ван Россум назвал язык в честь британской комедийной группы "Монти Пайтон", что сразу задало определенный тон: Python должен был быть не только мощным, но и увлекательным. Этот дух игривости и сегодня остается важной частью культуры Python.

В феврале 1991 года Гвидо опубликовал исходный код Python 0.9.0 в группе новостей alt.sources. Эта первая публичная версия уже включала ключевые особенности:

• Классы с наследованием
• Обработку исключений
• Функции и модульную систему
• Основные типы данных, включая списки, словари и строки
• Расширяемость на C

В январе 1994 года был выпущен Python 1.0, укрепивший позиции языка. К этому времени вокруг него уже начало формироваться сообщество энтузиастов, привлеченных его простотой и элегантностью.

Ранние годы Python coincided с подъемом интернета, и это оказалось счастливым совпадением. Веб-разработчики быстро оценили возможности языка для создания серверной логики. В 1995 году Гвидо перешел в CNRI (Corporation for National Research Initiatives), где продолжил работу над Python, получая официальную поддержку для развития языка.

Михаил Петров, технический директор

Когда я впервые познакомился с Python в 1998 году, это было похоже на открытие новой вселенной. До этого я работал с Perl и C++, и переход на Python казался почти нереальным — код стал читаемым, логичным, почти как псевдокод! Помню, как показывал коллегам простую программу обработки текстовых данных. В Perl это был запутанный лабиринт из регулярных выражений и специальных переменных, а в Python — несколько понятных строк. Коллега посмотрел на код и сказал: "Ты что, написал это на английском языке?" Именно тогда я понял гениальность решений Гвидо ван Россума. Python не просто работал — он говорил на человеческом языке программирования.

Важно отметить, что Python с самого начала проектировался как язык с акцентом на читаемость кода. Это отразилось в его синтаксисе, где отступы имеют смысловое значение и определяют блоки кода, в отличие от фигурных скобок в C-подобных языках. Эта особенность, изначально вызывавшая дискуссии, сегодня признана одним из главных преимуществ языка, способствующим написанию аккуратного и понятного кода.

Эволюция Python: ключевые этапы развития языка

После выпуска Python 1.0 начался период стабильного развития и роста. Октябрь 2000 года ознаменовался выпуском Python 2.0 — версии, которая представила фундаментальные изменения и определила облик языка на долгие годы.

Python 2.0 принес революционные изменения в управление памятью с введением сборщика мусора для циклических ссылок, поддержку Unicode и механизм списковых включений (list comprehensions). Эта версия также ознаменовала переход к более открытому процессу разработки, известному как "Python Enhancement Proposals" (PEP) — системе предложений по улучшению языка, которая действует и сегодня.

В 2001 году была создана Python Software Foundation (PSF) — некоммерческая организация, взявшая на себя ответственность за управление интеллектуальной собственностью языка и поддержку его развития. Это был важный шаг в институционализации Python и гарантии его будущего.

Период 2000-2010 годов характеризовался быстрым ростом популярности Python. Язык начал проникать во множество областей:

• Веб-разработка: Появление фреймворков Django (2005) и Flask (2010)
• Научные вычисления: Развитие библиотек NumPy, SciPy
• Анализ данных: Создание Pandas (2008)
• Системное администрирование: Распространение Python как скриптового языка для автоматизации

Python 2.7, выпущенный в 2010 году, стал финальной версией в линейке 2.x. Он содержал много функций, обеспечивающих обратную совместимость с Python 3, и продолжал получать поддержку до 2020 года — беспрецедентно долгий срок, подчеркивающий важность этой версии для экосистемы.

Переход на Python 3: революция в синтаксисе и функциях

В 2008 году произошло знаковое событие — выпуск Python 3.0, кодовое имя "Python 3000" или "Py3k". Эта версия представляла собой первый в истории языка случай, когда обратная совместимость была намеренно нарушена ради исправления фундаментальных недостатков и улучшения архитектуры языка. 🔄

Ключевые изменения в Python 3.0 включали:

• Строки по умолчанию стали Unicode, а не ASCII
• Операция деления / теперь всегда возвращает float, а для целочисленного деления введен оператор //
• Функция print() стала встроенной функцией, а не оператором
• Изменение синтаксиса исключений и except
• Итераторы вместо списков для range(), map(), filter() и др.
• Изменения в сравнении разнотипных объектов

Переход с Python 2 на Python 3 оказался сложным и длительным процессом для сообщества. Многие библиотеки и фреймворки первоначально не были совместимы с Python 3, что замедляло его принятие. Этот период часто называют "разделением Python" (Python divide).

Для облегчения перехода были созданы инструменты, такие как 2to3 (для автоматической конвертации кода) и библиотека six (для написания кода, совместимого с обеими версиями). PSF также установила конечную дату поддержки Python 2.7 — 1 января 2020 года, чтобы стимулировать миграцию.

Анна Соколова, руководитель проектов машинного обучения

В 2015 году наша команда столкнулась с дилеммой: продолжать развивать корпоративную платформу аналитики на Python 2.7 или мигрировать на Python 3. Кодовая база насчитывала около 200 000 строк, и перспектива полной миграции вызывала ужас. Мы провели эксперимент: новый модуль обработки текстов на естественном языке был параллельно разработан для обеих версий. На Python 3 код оказался на 30% короче и в 2 раза быстрее благодаря встроенной поддержке Unicode и улучшенным асинхронным функциям. Это стало переломным моментом. Мы разработали поэтапный план миграции на 6 месяцев и, вопреки опасениям, завершили его даже раньше срока. Производительность выросла, количество ошибок снизилось, а команда открыла для себя множество новых возможностей Python 3. Сегодня мне сложно представить, как мы могли сомневаться в необходимости перехода.

Последовательные релизы Python 3.x продолжали добавлять новые функции и улучшения:

• Python 3.4 (2014): asyncio для асинхронного программирования
• Python 3.5 (2015): async/await синтаксис, matrix multiplication operator
• Python 3.6 (2016): f-строки, улучшенные аннотации типов
• Python 3.7 (2018): dataclasses, оптимизации, улучшенная обработка UTF-8
• Python 3.8 (2019): assignment expressions (walrus operator :=), позиционные параметры
• Python 3.9 (2020): улучшения словарей, обновление parser, улучшение производительности
• Python 3.10 (2021): structural pattern matching, улучшенные сообщения об ошибках

К 2020 году большинство экосистемы Python успешно мигрировало на версию 3.x, и сегодня Python 3 является стандартом де-факто для новых проектов. Этот сложный переход продемонстрировал готовность сообщества жертвовать краткосрочным удобством ради долгосрочных преимуществ, что является одним из принципов философии языка.

Сообщество и культура Python: роль в становлении языка

Сообщество Python — одно из самых активных и дружелюбных в мире программирования. Оно играло и продолжает играть ключевую роль в эволюции языка. Философия Python, выраженная в "The Zen of Python" (PEP 20), стала манифестом не только для разработки самого языка, но и для культуры программирования в целом. 🧠

Основополагающие принципы "Дзен Python" включают:

• Красивое лучше, чем уродливое
• Явное лучше, чем неявное
• Простое лучше, чем сложное
• Читаемость имеет значение
• Особые случаи не настолько особые, чтобы нарушать правила
• Практичность важнее безупречности

Эти принципы отражаются не только в дизайне языка, но и в организации сообщества, которое выстроено вокруг ценностей открытости, инклюзивности и практичности.

Ключевую роль в формировании сообщества сыграли:

Уникальной особенностью Python стала его роль "Benevolent Dictator For Life" (BDFL) — "великодушного пожизненного диктатора", которую исполнял Гвидо ван Россум до 2018 года. Это означало, что он имел последнее слово в принятии решений о языке. Такая модель управления обеспечивала целостность видения и предотвращала фрагментацию языка.

В 2018 году, после напряженных дискуссий вокруг PEP 572 (walrus operator), Гвидо объявил о своем уходе с поста BDFL. Это привело к созданию "Python Steering Council" — выборного совета из пяти человек, который теперь принимает решения о языке, сохраняя при этом дух и принципы, заложенные основателем.

Python отличается инклюзивностью своего сообщества и акцентом на образование. Многочисленные инициативы, такие как Django Girls, PyLadies и программы по обучению детей программированию с использованием Python, способствовали привлечению разнообразных групп в программирование. Язык стал популярным выбором для обучения программированию в школах и университетах по всему миру. 👩‍💻👨‍💻

Важно отметить роль документации Python, которая считается одной из лучших в индустрии. Благодаря docstrings и усилиям сообщества по поддержанию качественной документации, Python остается доступным языком даже при постоянном росте сложности и возможностей.

Python сегодня: современное состояние и перспективы

По состоянию на 2023 год, Python занимает лидирующие позиции в рейтингах популярности языков программирования. Согласно индексу TIOBE и опросам Stack Overflow, он стабильно входит в тройку самых востребованных языков в мире. Это невероятное достижение для языка, который начинался как хобби-проект одного человека. 🏆

Ключевые факторы, определяющие современный успех Python:

• Доминирование в области искусственного интеллекта и машинного обучения благодаря экосистеме библиотек TensorFlow, PyTorch, scikit-learn
• Лидерство в науке о данных через Pandas, NumPy, Matplotlib
• Широкое использование в веб-разработке с фреймворками Django, Flask, FastAPI
• Применение в автоматизации и DevOps через Ansible, SaltStack
• Распространение в образовании как первый язык программирования
• Проникновение в IoT и встраиваемые системы через MicroPython и CircuitPython

Текущее состояние языка характеризуется высокой стабильностью и предсказуемым развитием. Python 3.11, выпущенный в октябре 2022 года, продемонстрировал значительный прирост производительности (до 60% для некоторых бенчмарков) благодаря проекту "Faster CPython", а также улучшенную обработку ошибок и расширенную систему типов.

Среди ключевых вызовов, с которыми сталкивается Python сегодня:

• Исторические ограничения производительности из-за GIL (Global Interpreter Lock)
• Сложности с мобильной разработкой, где Python не является основным языком
• Балансирование между сохранением простоты и добавлением новых возможностей
• Обеспечение безопасности в экосистеме PyPI с растущим числом пакетов

Однако сообщество активно работает над преодолением этих вызовов. В частности, проект "Faster CPython" ставит целью значительно повысить производительность языка в ближайшие годы, а PEP 703 (The Making of PEPs 648 и 703) предлагает возможное решение проблемы GIL.

Перспективы развития Python включают:

• Python 3.12 (ожидаемый 2023): дальнейшие оптимизации производительности, улучшения типизации
• Python 4.0 (гипотетический): возможно, радикальное решение проблемы GIL, но без нарушения совместимости, как это было при переходе с 2 на 3
• Развитие в области машинного обучения и ИИ: укрепление позиций за счет новых инструментов и оптимизаций
• Расширение в областях с низким энергопотреблением через MicroPython

Важно отметить, что Python продолжает эволюционировать, оставаясь верным своим принципам простоты и читаемости. Язык адаптируется к новым вызовам, сохраняя свой уникальный характер и философию.

Одним из символов этой эволюции стало возвращение Гвидо ван Россума из кратковременной отставки в 2020 году, когда он присоединился к команде Microsoft, чтобы работать над улучшением производительности Python. Этот шаг подчеркнул, что даже при зрелости язык продолжает активно развиваться и привлекать внимание крупнейших технологических компаний.

Python прошел путь от рождественского проекта до одного из столпов современного программирования. Его история демонстрирует, что технологический успех строится не только на технических решениях, но и на сообществе, культуре и ценностях. Принципы простоты, читаемости и практичности, заложенные Гвидо ван Россумом, оказались универсальными и вневременными. Они позволили языку адаптироваться к радикальным изменениям в компьютерной индустрии и найти свое место в таких разных областях, как веб-разработка, наука о данных и искусственный интеллект. История Python — это напоминание о том, что самые влиятельные инструменты часто начинаются с простой идеи и правильной философии.

Читайте также

• Как обновить Python: увеличение производительности до 60% и новые функции
• Управление путями в Python: os.path или pathlib для файловых операций
• 15 лучших бесплатных PDF-учебников Python для начинающих программистов
• Наследование в Python: создание гибких и масштабируемых решений
• Python для автоматизации: 7 приемов, избавляющих от рутины
• Python под капотом: как работает интерпретатор и его механизмы
• Условные конструкции Python: как создать логику для любой программы
• Операторы и выражения Python: мастерство программирования – тире, запятая
• Множества в Python: уникальность, эффективность и математика данных
• Циклы в Python: for и while для эффективной автоматизации задач