1.5 Python 2 与 Python 3 的对比

在Python的发展历程中，Python 2和Python 3是两个重要的里程碑，它们之间虽一脉相承，但在语法、库支持、性能优化等方面存在显著差异。随着Python社区的不断推动和时间的推移，Python 2已于2020年1月1日正式停止官方支持，标志着Python 3成为Python编程的唯一官方版本。对于初学者及希望深入学习Python机器学习的人来说，了解Python 2与Python 3之间的区别至关重要，这不仅能帮助我们更好地理解Python的发展脉络，还能确保编写的代码具有更好的兼容性和未来性。

1.5.1 版本历史背景

• Python 2：自2000年发布以来，Python 2系列版本（如2.5、2.6、2.7）广泛应用于科学计算、Web开发、数据分析等多个领域。Python 2的设计考虑了向后兼容性，允许旧的Python代码在新版本中继续运行，但这种设计也带来了一些问题，如代码库的老旧、语言特性的更新缓慢等。

• Python 3：为了解决Python 2中存在的诸多问题，如Unicode字符串处理、整数除法行为、打印函数等，Python 3于2008年发布。Python 3在设计时就明确表示不再支持Python 2的某些旧特性，而是引入了更为现代和强大的功能，如更简洁的语法、更好的性能优化、以及对Unicode的原生支持等。

1.5.2 主要差异概述

1.5.2.1 语法差异

• 打印函数：Python 2使用print作为语句（如print "Hello, World!"），而Python 3将其改为函数（需使用圆括号，如print("Hello, World!")）。

• 除法：Python 2中，/运算符对于整数执行的是经典除法（得到浮点数结果），而//是地板除（向下取整）。Python 3则统一使用/进行真除法，//进行地板除，无论操作数是否为整数。

• Unicode：Python 2中，字符串分为str（字节串）和unicode（Unicode字符串）两种类型，而Python 3中，所有字符串都是Unicode字符串（即str类型），字节串则通过bytes类型表示。

• 异常处理：Python 3修改了异常处理的语法，引入了as关键字来明确异常变量（如except Exception as e:）。

1.5.2.2 标准库与第三方库

• 标准库：Python 3对标准库进行了大量更新，移除了不再推荐使用或已废弃的模块，并引入了许多新模块。例如，Python 2中的repr库在Python 3中被合并到内置模块中，而configparser（用于处理配置文件）等新模块则被引入。

• 第三方库：随着Python 3的普及，越来越多的第三方库开始仅支持Python 3，或优先更新Python 3版本。这包括许多在机器学习领域广泛使用的库，如NumPy、Pandas、SciPy、TensorFlow、PyTorch等。

1.5.2.3 性能优化

Python 3在性能优化方面做了大量工作，引入了新的编译器和解释器特性，如PEP 380引入的生成器表达式和PEP 3118中定义的缓冲区协议改进，这些都使得Python 3在处理大数据集和复杂计算时更为高效。

1.5.3 迁移策略与注意事项

对于仍在使用Python 2的开发者或项目，迁移到Python 3是不可避免的趋势。以下是一些迁移时需要注意的要点：

• 使用兼容性工具：如2to3脚本，它是Python官方提供的一个自动化工具，可以帮助将Python 2代码转换为Python 3代码。但请注意，2to3并不能处理所有情况，特别是在涉及到特定库或复杂逻辑时。

• 逐步迁移：建议采用逐步迁移的策略，先对代码库中的一小部分进行迁移和测试，确保没有问题后再继续迁移其他部分。

• 更新依赖库：检查并更新所有依赖的第三方库，确保它们支持Python 3。对于不再维护或无法更新的库，可能需要寻找替代方案。

• 测试与调试：迁移过程中，充分的测试是必不可少的。确保新代码在功能上与旧代码保持一致，并特别注意处理Unicode字符串、文件读写、网络通信等可能受影响的领域。

1.5.4 结论

Python 2与Python 3之间的对比，不仅是版本号的简单更迭，更是Python语言在发展过程中不断自我革新、追求卓越的体现。对于学习Python机器学习的读者而言，掌握Python 3是通往成功之路的关键一步。虽然Python 2的辉煌历史值得铭记，但面向未来，选择Python 3将使我们能够充分利用最新的语言特性和工具，更高效地解决复杂问题。在本书后续章节中，我们将基于Python 3展开深入讲解，帮助读者掌握Python在机器学习领域的强大功能。