版本历史与演进

Python 版本时间线

自 1991 年首次发布以来，Python 已取得了显著的进步。以下是突出关键功能和变化的主要版本时间线。

来源：Doc/whatsnew/3.13.rst1-201 Doc/whatsnew/3.12.rst1-60 Doc/whatsnew/3.11.rst1-50 Doc/whatsnew/3.14.rst1-50

主要版本过渡

Python 2.x 到 3.x 的过渡

从 Python 2.x 到 3.x 的过渡代表了 Python 历史上最重大的断裂。Python 3.0（发布于 2008 年 12 月）为了解决根本性的设计问题，故意不向后兼容。

文本与二进制数据区分（str vs. bytes）
默认情况下使用 Unicode 进行字符串处理
print 成为函数而非语句
整数除法行为改变（3/2 = 1.5，而不是 1）
许多函数（range、map 等）使用迭代器而非列表
移除旧式类

此次过渡导致了 Python 2.x 和 3.x 双版本并存的漫长时期。Python 2.7（发布于 2010 年 7 月）成为最后一个 2.x 版本，支持期延长至 2020 年 1 月 1 日。

来源：Doc/whatsnew/2.7.rst1-50 Doc/whatsnew/2.6.rst1-20

Python 3.x 演进

让我们回顾一下 Python 3 开发的关键里程碑。

近期主要版本

来源：Doc/whatsnew/3.13.rst50-120 Doc/whatsnew/3.12.rst55-150 Doc/whatsnew/3.11.rst52-150 Doc/whatsnew/3.14.rst58-120

Python 3.11 (2022)

Python 3.11 的主要改进包括：

性能：通过专门的自适应解释器，比 Python 3.10 快 10-60%。
异常组和 except* 语法 (PEP 654)
Traceback 中的精细化错误位置
低影响监控 API (PEP 669)

Python 3.12 (2023)

Python 3.12 的主要功能包括：

类型参数语法和 type 语句 (PEP 695)
f-string 在语法中被正式化 (PEP 701)
每个解释器的 GIL (PEP 684)
列表推导式内联 (PEP 709)
从 Python 访问缓冲区协议 (PEP 688)
移除 distutils (PEP 632)

Python 3.13 (2024)

Python 3.13 的主要功能包括：

自由线程模式（可选 GIL），支持真正的并行执行 (PEP 703)
实验性 JIT 编译器
更优的交互式解释器，支持多行编辑
改进的错误消息，默认彩色显示
为 locals() 定义了可变语义 (PEP 667)
移动平台支持（iOS 和 Android）

Python 3.14 (计划于 2025 年发布)

Python 3.14 的即将推出的功能包括：

注解的延迟求值 (PEP 649)
安全的外部调试器接口 (PEP 768)
Python 配置 C API (PEP 741)
允许 except 和 except* 表达式无需括号 (PEP 758)
尾调用优化解释器以提高性能

来源：Doc/whatsnew/3.14.rst67-400 Doc/whatsnew/3.13.rst97-350 Doc/whatsnew/3.12.rst90-320 Doc/whatsnew/3.11.rst110-350

稳定 ABI 和兼容性

稳定 ABI（应用程序二进制接口）于 Python 3.2 (PEP 384) 引入，旨在为扩展模块在不同 Python 版本之间提供二进制兼容性。

稳定 ABI 包括：

核心类型对象（PyLong_Type、PyBool_Type 等）
对象操作函数（PyObject_GetAttr、PyArg_Parse 等）
内存管理函数（Py_INCREF、Py_DECREF 等）
扩展模块 API（PyModule_Create 等）

针对稳定 ABI 编译的扩展可以在多个 Python 版本之间工作而无需重新编译，从而支持 Python 生态系统的增长。

来源：Misc/stable_abi.toml1-100 Doc/data/stable_abi.dat1-100 PC/python3dll.c1-50

核心系统演进

解释器执行管道演进

CPython 解释器执行模型在最近几个版本中得到了显著的演进。

Python 3.11：添加了专门的自适应解释器，该解释器创建代码对象的专用版本以实现更快的执行（性能提升 10-60%）。
Python 3.12：引入了每个解释器的 GIL，允许多个解释器并行运行。
Python 3.13：添加了自由线程模式选项，允许禁用 GIL 以实现真正的并行执行。
Python 3.13：添加了实验性 JIT 编译器，默认禁用。
Python 3.14：引入尾调用优化解释器以实现显著的性能提升。

来源：Doc/whatsnew/3.13.rst300-420 Doc/whatsnew/3.14.rst350-398

对象系统演进

Python 的对象系统在保持兼容性的同时得到了持续的改进。

Python 3.0：统一了类型系统，移除了旧式类。
Python 3.8：引入了 Vectorcall 协议以加快函数调用速度。
Python 3.11：更小的 PyObject 结构 (PEP 623)
Python 3.13：对象支持自由线程，具有每个对象的互斥锁。

在 Python 3.13 中，核心对象结构已扩展以支持自由线程。

来源： Include/object.h109-164 Doc/whatsnew/3.13.rst300-350

模块系统与标准库演进

标准库得到了显著的演进

模块移除与弃用

Python 3.11 通过 PEP 594 弃用了许多遗留模块，这些模块已在 Python 3.13 中被移除

3.13 中移除的模块：aifc, audioop, cgi, cgitb, chunk, crypt, imghdr, mailcap, msilib, nis, nntplib, ossaudiodev, pipes, sndhdr, spwd, sunau, telnetlib, uu, xdrlib
Python 3.12 移除了 distutils（已被 setuptools 和现代打包工具取代）

标准库改进

Python 3.4：增加了 pathlib、enum 和 asyncio
Python 3.12：通过支持子类化改进了 pathlib
Python 3.13：将 dbm.sqlite3 添加为默认 DBM 后端
Python 3.13：增加了使用形式化验证代码实现的 HMAC

来源： Doc/whatsnew/3.13.rst93-101 Doc/whatsnew/3.12.rst112-122 Doc/whatsnew/3.11.rst96-98

安全改进

Python 一直在不断改进其安全状况

Python 3.12：为 tarfile 增加了安全的解压功能，以防止目录遍历攻击
Python 3.13：用形式化验证过的 HACL* 代码替换了内置哈希实现
Python 3.13：为 SSL 证书验证增加了更安全的默认值

来源： Doc/whatsnew/3.13.rst145-148 Doc/whatsnew/3.12.rst126-133

开发者体验改进

Python 一直在持续提升其开发者体验

Python 3.11：在 traceback 中增加了精细的错误位置信息
Python 3.12：改进了错误的“您是否是指...”建议
Python 3.13：为 traceback 和 doctest 增加了彩色输出
Python 3.13：引入了更好的支持多行编辑的交互式 shell

来源： Doc/whatsnew/3.13.rst247-284 Doc/whatsnew/3.12.rst427-458 Doc/whatsnew/3.11.rst115-130

发布模式变更

Python 的发布节奏和支持周期已经过时

在 Python 3.9 中，PEP 602 确立了年度发布周期（取代了 18 个月）
Python 3.13 将完全支持（“bugfix”）周期延长至两年
支持时间线
- Python 3.9-3.12：1.5 年完全支持 + 3.5 年安全修复
- Python 3.13 及以后：2 年完全支持 + 3 年安全修复

来源： Doc/whatsnew/3.13.rst197-205

未来方向

根据当前的开发和讨论，Python 的未来可能包括

进一步完善 JIT 编译器
扩大对自由线程的支持
增强静态类型功能
通过专用字节码路径实现更多性能优化
持续改进开发者体验和错误消息