python入门

 

 Python介绍

目前Python主要应用领域：

• 云计算: 云计算最火的语言， 典型应用OpenStack
• WEB开发: 众多优秀的WEB框架，众多大型网站均为Python开发，Youtube, Dropbox, 豆瓣。。。， 典型WEB框架有Django
• 科学运算、人工智能: 典型库NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas
• 系统运维: 运维人员必备语言
• 金融：量化交易，金融分析，在金融工程领域，Python不但在用，且用的最多，而且重要性逐年提高。原因：作为动态语言的Python，语言结构清晰简单，库丰富，成熟稳定，科学计算和统计分析都很牛逼，生产效率远远高于c,c++,java,尤其擅长策略回测
• 图形GUI: PyQT, WxPython,TkInter

Python 特点

易于学习 易于维护  交互  可扩展 可移植 可嵌入

Python 是一门什么样的语言？

动态解释型强类型，交互式，面向对象语言的语言

编译和解释的区别是什么？

编译器是把源程序的每一条语句都编译成机器语言,并保存成二进制文件,这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序,速度很快; 

而解释器则是只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的. 

编译型vs解释型

编译型
优点：编译器一般会有预编译的过程对代码进行优化。因为编译只做一次，运行时不需要编译，所以编译型语言的程序执行效率高。可以脱离语言环境独立运行。
缺点：编译之后如果需要修改就需要整个模块重新编译。编译的时候根据对应的运行环境生成机器码，不同的操作系统之间移植就会有问题，需要根据运行的操作系统环境编译不同的可执行文件。

解释型
优点：有良好的平台兼容性，在任何环境中都可以运行，前提是安装了解释器（虚拟机）。灵活，修改代码的时候直接修改就可以，可以快速部署，不用停机维护。

缺点：每次运行的时候都要解释一遍，性能上不如编译型语言。

Python的优缺点

优点:

Python的定位是“优雅”、“明确”、“简单”，所以Python程序看上去总是简单易懂

开发效率非常高，Python有非常强大的第三方库，基本上你想通过计算机实现任何功能

可移植性————由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上

可扩展性————如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们。

可嵌入性————你可以把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能

缺点：

速度慢，Python 的运行速度相比C语言确实慢很多，跟JAVA相比也要慢一些,是边编译边解释的语言

代码不能加密，因为PYTHON是解释性语言，它的源码都是以名文形式存放的

线程不能利用多CPU问题，这是Python被人诟病最多的一个缺点，GIL即全局解释器锁

Python解释器

CPython：这个解释器是用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。

IPython：  IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。

 CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符

PyPy：  PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。

Jython：   Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行

IronPython：  IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码

小结

Python的解释器很多，但使用最广泛的还是CPython。如果要和Java或.Net平台交互，最好的办法不是用Jython或IronPython，而是通过网络调用来交互，确保各程序之间的独立性。

 

Hello World程序

在linux下直接执行: ./hello.py  需要明确的指出 hello.py 脚本由 python 解释器来执行，那么就需要在 hello.py 文件的头部指定解释器

#!/usr/bin/env python   
  
print "hello,world"

如此一来，执行： ./hello.py 即可

ps：执行前需给予 hello.py 执行权限，chmod 755 hello.py

在交互器中执行

windows和linux下相同,输入命令 : python

变量

• 第一个字符必须是字母表中字母或下划线'_'。
• 变量的其他的部分有字母、数字和下划线组成。
• 变量对大小写敏感。
• 不能是关键字
• 变量名尽量专业

python关键字

保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当前版本的所有关键字：

>>> import keyword

>>> keyword.kwlist ['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

字符编码

python解释器在加载 .py 文件中的代码时，会对内容进行编码（默认ascill）

关于中文

为了处理汉字，程序员设计了用于简体中文的GB2312和用于繁体中文的big5

显然ASCII码无法将世界上的各种文字和符号全部表示，所以，就需要新出一种可以代表所有字符和符号的编码，即：Unicode

Unicode（统一码、万国码、单一码）是一种在计算机上使用的字符编码。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，规定虽有的字符和符号最少由 2个字节表示，即：2 **16 = 65536，
注：此处说的的是最少2个字节，可能更多

UTF-8，是对Unicode编码的压缩和优化，他不再使用最少使用2个字节，而是将所有的字符和符号进行分类：ascii码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存，东亚的字符用3个字节保存...

python解释器在加载 .py 文件中的代码时，会对内容进行编码（默认ascill），如果不指定语言，代码中出现中文可能会报错，需要在头部注明编码方式

应该显示的告诉python解释器，用什么编码来执行源代码
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
  
print( "你好")

编码方式的演变：Ascill(一个字节)---GB2312---GBK1.0---GB18030---Unicode（utf-8）

 

 注释

当行注视：# 被注释内容

多行注释：""" 被注释内容 """

模块初识　

Python的强大之处在于他有非常丰富和强大的标准库和第三方库，几乎你想实现的任何功能都有相应的Python库支持，以后的课程中会深入讲解常用到的各种库

sys

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
import sys
print(sys.argv)
#输出

$ python test.py helo world

['test.py', 'helo', 'world'] #把执行脚本时传递的参数获取到了

os

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import os
os.system("df -h") #调用系统命令

完全结合一下　　

import os,sys
 
os.system(''.join(sys.argv[1:])) #把用户的输入的参数当作一条命令交给os.system来执行

自己写个模块

python tab补全模块

#!/usr/bin/env python 
# python startup file 
import sys
import readline
import rlcompleter
import atexit
import os
# tab completion 
readline.parse_and_bind('tab: complete')
# history file 
histfile = os.path.join(os.environ['HOME'], '.pythonhistory')
try:
    readline.read_history_file(histfile)
except IOError:
    pass
atexit.register(readline.write_history_file, histfile)
del os, histfile, readline, rlcompleter

for Linux

你会发现，上面自己写的tab.py模块只能在当前目录下导入，如果想在系统的何何一个地方都使用怎么办呢？ 此时你就要把这个tab.py放到python全局环境变量目录里啦，基本一般都放在一个叫 Python/3.5/site-packages 目录下，这个目录在不同的OS里放的位置不一样，用 print(sys.path) 可以查看python环境变量列表。

.pyc是个什么鬼？

1. Python是一门解释型语言？

我初学Python时，听到的关于Python的第一句话就是，Python是一门解释性语言，我就这样一直相信下去，直到发现了*.pyc文件的存在。如果是解释型语言，那么生成的*.pyc文件是什么呢？c应该是compiled的缩写才对啊！

2. 解释型语言和编译型语言 

计算机是不能够识别高级语言的，所以当我们运行一个高级语言程序的时候，就需要一个“翻译机”来从事把高级语言转变成计算机能读懂的机器语言的过程。这个过程分成两类，第一种是编译，第二种是解释。

编译型语言在程序执行之前，先会通过编译器对程序执行一个编译的过程，把程序转变成机器语言。运行时就不需要翻译，而直接执行就可以了。最典型的例子就是C语言。

解释型语言就没有这个编译的过程，而是在程序运行的时候，通过解释器对程序逐行作出解释，然后直接运行，最典型的例子是Ruby

 简述Python的运行过程

在说这个问题之前，我们先来说两个概念，PyCodeObject和pyc文件。

我们在硬盘上看到的pyc自然不必多说，而其实PyCodeObject则是Python编译器真正编译成的结果。我们先简单知道就可以了，继续向下看。

当python程序运行时，编译的结果则是保存在位于内存中的PyCodeObject中，当Python程序运行结束时，Python解释器则将PyCodeObject写回到pyc文件中。

当python程序第二次运行时，首先程序会在硬盘中寻找pyc文件，如果找到，则直接载入，否则就重复上面的过程。

所以我们应该这样来定位PyCodeObject和pyc文件，我们说pyc文件其实是PyCodeObject的一种持久化保存方式。

数据类型

1、数字

2 是一个整数的例子。
长整数 不过是大一些的整数。
3.23和52.3E-4是浮点数的例子
(-5+4j)和(2.3-4.6j)是复数的例子，其中-5,4为实数，j为虚数

int（整型）

　　在32位机器上，整数的位数为32位，取值范围为-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647
　　在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

long（长整型）
　　跟C语言不同，Python的长整数没有指定位宽，即：Python没有限制长整数数值的大小，但实际上由于机器内存有限，我们使用的长整数数值不可能无限大。
　　注意，自从Python2.2起，如果整数发生溢出，Python会自动将整数数据转换为长整数，所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了。
float（浮点型）

      浮点数用来处理实数，即带有小数的数字。类似于C语言中的double类型，占8个字节（64位），其中52位表示底，11位表示指数，剩下的一位表示符号。
complex（复数）
　　复数由实数部分和虚数部分组成，一般形式为x＋yj，其中的x是复数的实数部分，y是复数的虚数部分，这里的x和y都是实数。

注：Python中存在小数字池：-5 ～ 257

 

2、布尔值

　　真或假

　　1 或 0

3、字符串

    万恶的字符串拼接：

　　python中的字符串在C语言中体现为是一个字符数组，每次创建字符串时候需要在内存中开辟一块连续的空，并且一旦需要修改字符串的话，就需要再次开辟空间，万恶的+号    每出现一次就会在内从中重新开辟一块空间。

 PS: 字符串是 %s;整数 %d;浮点数%f

 

字符串常用功能：

• 移除空白
• 分割
• 长度
• 索引
• 切片

列表 list

创建列表：

name_list = ['zyp', 'seven', '111']
或
name_list ＝ list(['zyp', 'seven', '111'])

基本操作：

• 索引
• 切片
• 追加
• 删除
• 长度
• 切片
• 循环
• 包含

元组(不可变列表)

创建元组：

 

ages = (11, 22, 33, 44, 55)
或
ages = tuple((11, 22, 33, 44, 55))

字典（无序）

创建字典：

person = {"name": "z", 'age': 18}
或
person = dict({"name": "z", 'age': 18})

常用操作：

• 索引
• 新增
• 删除
• 键、值、键值对
• 循环
• 长度

数据运算

算术运算：

比较运算：

赋值运算：

逻辑运算：

成员运算：

身份运算：

位运算：

#!/usr/bin/python
  
a = 60            # 60 = 0011 1100
b = 13            # 13 = 0000 1101
c = 0
  
c = a & b;        # 12 = 0000 1100
print "Line 1 - Value of c is ", c
  
c = a | b;        # 61 = 0011 1101
print "Line 2 - Value of c is ", c
  
c = a ^ b;        # 49 = 0011 0001 #相同为0，不同为1
print "Line 3 - Value of c is ", c
  
c = ~a;           # -61 = 1100 0011
print "Line 4 - Value of c is ", c
  
c = a << 2;       # 240 = 1111 0000
print "Line 5 - Value of c is ", c
  
c = a >> 2;       # 15 = 0000 1111
print "Line 6 - Value of c is ", c

按位取反运算规则(按位取反再加1)   详解http://blog.csdn.net/wenxinwukui234/article/details/42119265

 运算符优先级：

 

 

行与缩进

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数

 多行语句

Python 通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，我们可以使用反斜杠(\)来实现多行语句，

total = item_one + \ item_two + \ item_three

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠(\)，直接换行即可

格式化输出

表达式if ... else

 if 布尔值 ：

          成立执行的操作

else:  

        不成立执行的操作

 

场景一、用户登陆验证

# 提示输入用户名和密码
  
# 验证用户名和密码
#     如果错误，则输出用户名或密码错误
#     如果成功，则输出 欢迎，XXX!
 
 
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: encoding -*-
  
import getpass
  
  
name = raw_input('请输入用户名：')
pwd = getpass.getpass('请输入密码：')
  
if name == "alex" and pwd == "cmd":
    print("欢迎，alex！")
else:
    print("用户名和密码错误")

场景二、猜年龄游戏

在程序里设定好你的年龄，然后启动程序让用户猜测，用户输入后，根据他的输入提示用户输入的是否正确，如果错误，提示是猜大了还是小了

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
 
my_age = 28
 
user_input = int(input("input your guess num:"))
 
if user_input == my_age:
    print("Congratulations, you got it !")
elif user_input < my_age:
    print("Oops,think bigger!")
else:
    print("think smaller!")

变量的作用域：外层变量，可以被内层代码使用；内层变量，不应被外层代码使用

表达式for loop

for i in range(10):
    print("loop:", i )
#输出  1-10

 

多层if嵌套

if 布尔值 ：

       成立执行的操作

elif  布尔值 ：

     成立执行的操作

elif  布尔值 ：

     成立执行的操作

……

 

whlie循环

while 布尔值 ：

     成立执行的操作

 

关于循环的两个操作：break（跳出这个循环），continue(结束当前循环，进入下次循环)

for循环

流程控制描述

回到上面for 循环的例子，如何实现让用户不断的猜年龄，但只给最多3次机会，再猜不对就退出程序。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
my_age = 28
count = 0
while count < 3:
    user_input = int(input("input your guess num:"))
 
    if user_input == my_age:
        print("Congratulations, you got it !")
        break
    elif user_input < my_age:
        print("Oops,think bigger!")
    else:
        print("think smaller!")
    count += 1 #每次loop 计数器+1
else:
    print("错太多了.")

 

登陆接口

# !usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
f=open('user_file',"r+",encoding='utf-8')   #创建存用户名和密码的文件
f1=open('lock_file','r+',encoding='utf-8')  #创建存锁定用户的文件
user_pwd=f.readlines()     #将文件转为列表
lock_user=f1.readlines()
#print(user_pwd)
user_list=[]     #创建存用户名的空列表
pwd_list=[]     #创建存密码的空列表
lock_list=lock_user[:]   #创建存锁定用户名的空列表
count=0           #初始化一个循环变量
for i in user_pwd[0::2]:       #通过遍历去掉列表中的换行，并取出列表中所有的用户名
    user_list.append(i.strip()) # 去掉换行后追加到用户名列表
#print(user_list)
for j in user_pwd[1::2]:    #通过遍历去掉列表中的换行，并取出列表中所有的密码
   pwd_list.append(j.strip())     # 去掉换行后追加到密码列表
#print(pwd_list)
for k in lock_user:    #通过遍历去掉列表中的换行，并取出列表中所有的被锁定用户
    lock_list.append(k.strip())
while True:
    if count<3:   #判断小于3次继续循环，大于三次锁定用户并跳出
        username=input(' Please input user name：')  #从屏幕获取用户名
        if username in lock_list:     #判断用户名是否在锁定列表中

            print('%s have been locked'%username)   #存在锁定用户
            break
        else:
            if username in user_list:  #判断输入的用户名是否存在用户名列表中
                password=input('Please enter your password：')    #从屏幕获取密码
                if (password in pwd_list) and pwd_list.index(password)==user_list.index(username):  #判断密码是否匹配
                    print('Welcome to {0}'.format(username))
                    break
                else:
                    print('please input again！')
                    count +=1  #循环体自加1
            else:
                print('The {_user} name entiered does not exist'.format(_user=username))
                autonomously=input('Continue typing! Enter \'n\', exit!')
                if autonomously != 'n':
                    continue
                else:
                    break
    else:
        print('You\'ve lost three times and the account has been locked')
        f1.write(username+'\n')  #将要锁定的用户名写入lock_file中
        break

f.close() #关闭文件
f1.close()

三级菜单

info={                         #定义一个三级菜单的字典
    '广东省':
        {'广州市':
             { '越秀区':['高氏兄弟','施耐德','阿托菲纳'],
               '海珠区':['安美特','宝洁','百事'],
               '天河区':['美赞臣','高露洁','金佰利']
             },
         '深圳市':
             {'福田区':['天经大厦','天济大厦','天吉大厦','天祥大厦'],
               '南山区':['腾讯','创维','中兴'],
               '罗湖区':['京基一百','老街',]
             }
        },
    '湖北省':
        {'武汉市':
             {'武昌区':['黄鹤楼','宏基','傅家坡'],
              '汉口区':['新荣','洪山']
             },
         '黄冈市':
             {'红安':['a','b'],
              '浠水':['清泉','洗马']
             }
        },
}
while True:
    for i in info:            #获取字典的中的省份,并打印
        print(i)
    a=input("请输入要进入的省份：")       #从屏幕获取值
#    print(info[a])
    while a in info:       #判断输入值是否存在
        for j in info[a] :          #存在，获取字典的中的市,并打印
            print(j)
        b=input('请输入要进入市：')       #从屏幕获取值
        while b in info[a]:              #判断输入值是否存在
            for k in info[a][b]:           #存在，获取字典的中的区或者县,并打印
                print(k)
            c=input('请输入要进入的区')       #从屏幕获取值
            while c in info[a][b]:             #判断输入值是否存在
                for m in info[a][b][c]:           #存在，获取字典中区或者县的元素,并打印
                    print(m)
                jixu=input('是否返回区,县,按任意键继续，按n退出')        #让用户选择是否继续查看
                if jixu != 'n':      #继续，就返回上一级
                    break
                else:               #退出
                    exit()
            else :
                jixu=input('是否重新输入市，按任意键继续，按n退出')      #输入值不存在，继续判断用户是否要继续查找
                if jixu!='n':
                    break
                else:
                    exit()
        else:
            jixu=input('是否重新输入省，按任意键继续，按n退出')
            if jixu!='n':
                break
            else:
                exit()
    else :
        jixu=input('输入错误，是否继续输入，按任意键继续，按n退出')
        if jixu!='n':
            continue
        else:
            exit()
exit()