Python之路【第一篇】:Python简介和入门
python简介:
一、什么是python
Python(英国发音:/ pa θ n/ 美国发音:/ pa θɑ n/),是一种面向对象、直译式的计算机程序语言。
每一门语言都有自己的哲学:
pythonde 设计哲学是:“优雅”、“明确”、“简单”
二、python由来
1989年的圣诞节期间,吉多·范罗苏姆为了在阿姆斯特丹打发时间,决心开发一个新的脚本解释程序,作为ABC语言的一种继承。之所以选中Python作为程序的名字,是因为他是BBC电视剧——蒙提·派森的飞行马戏团(Monty Python‘s Flying Circus)的爱好者。
三、Python能做什么
Web程序
Python经常被用于Web开发。比如,通过mod_wsgi模块,Apache可以运行用Python编写的Web程序。使用Python语言编写的Gunicorn作为Web服务器,也能够运行Python语言编写的Web程序。Python定义了WSGI(Web Server Gateway Interface)标准应用接口来协调Http服务器与基于Python的Web程序之间的沟通。一些Web框架,如Django、Pyramid、TurboGears、Tornado、web2py、Zope、Flask等,可以让程序员轻松地开发和管理复杂的Web程序。
Python对于各种网络协议的支持很完善,因此经常被用于编写服务器软件、网络蠕虫。第三方库Twisted支持异步在线编写程序和多数标准的网络协议(包含客户端和服务器),并且提供了多种工具,被广泛用于编写高性能的服务器软件。另有gevent这个流行的第三方库,同样能够支持高性能高并发的网络开发。
GUI开发
Python本身包含的Tkinter库能够支持简单的GUI(Graphical User Interface)开发。但是越来越多的Python程序员选择wxPython或者PyQt等GUI包来开发跨平台的桌面软件。使用它们开发的桌面软件运行速度快,与用户的桌面环境相契合。通过PyInstaller还能将程序发布为独立的安装程序包。
操作系统
在很多操作系统里,Python是标准的系统组件。大多数Linux发布版以及NetBSD、OpenBSD和Mac OS X都集成了Python,可以在终端机下直接运行Python。有一些Linux发布版的安装器使用Python语言编写,比如Ubuntu的Ubiquity安装器、Red Hat Linux和Fedora的Anaconda安装器。Gentoo Linux使用Python来编写它的Portage包管理系统。Python标准库包含了多个调用作业系统功能的库。通过pywin32这个第三方软件包,Python能够访问Windows的COM服务及其它Windows API。使用IronPython,Python程序能够直接调用.Net Framework。
其他
NumPy、SciPy、Matplotlib可以让Python程序员编写科学计算程序。有些公司会使用Scons代替make构建C++程序。
很多游戏使用C++编写图形显示等高性能模块,而使用Python或者Lua编写游戏的逻辑、服务器。相较于Python,Lua的功能更简单、体积更小;而Python则支持更多的特性和数据类型。很多游戏,如EVE Online使用Python来处理游戏中繁多的逻辑。
YouTube、Google、Yahoo!、NASA都在内部大量地使用Python。OLPC的作业系统Sugar项目的大多数软件都是使用Python编写
所以他的应用范围大概分为:
数据分析
系统编程
组件集成
网络服务
图像处理
数值计算和科学计算
四、设计哲学与定位
Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。Python开发者的哲学是“用一种方法,最好是只有一种方法来做一件事”。在设计Python语言时,如果面临多种选择,Python开发者一般会拒绝花俏的语法,而选择明确没有或者很少有歧义的语法。这些准则被称为“ Python格言”。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表
1.优美胜于丑陋(Python 以编写优美的代码为目标)
2.明了胜于晦涩(优美的代码应当是明了的,命名规范,风格相似)
3.简洁胜于复杂(优美的代码应当是简洁的,不要有复杂的内部实现)
4.复杂胜于凌乱(如果复杂不可避免,那代码间也不能有难懂的关系,要保持接口简洁,多加注释!)
5.扁平胜于嵌套(优美的代码应当是扁平的,不能有太多的嵌套)
6.间隔胜于紧凑(优美的代码有适当的间隔,不要奢望一行代码解决问题,一行代码不能超过80个字符,你可以换行或起一个新的逻辑来写)
7.可读性很重要(优美的代码是可读的)
8.即便假借特例的实用性之名,也不可违背这些规则(这些规则至高无上),觉对不允许特列必须按照这个规则
9.不要包容所有错误,除非你确定需要这样做(精准地捕获异常,不写 except:pass 风格的代码)
10.当存在多种可能,不要尝试去猜测!
11.而是尽量找一种,最好是唯一一种明显的解决方案(如果不确定,就用穷举法)
12.虽然这并不容易,因为你不是 Python 之父(这里的 Dutch 是指 Guido )
13.做也许好过不做,但不假思索就动手还不如不做(动手之前要细思量)
14.如果你无法向人描述你的方案,那肯定不是一个好方案;反之亦然(方案测评标准)
15.命名空间是一种绝妙的理念,我们应当多加利用(倡导与号召
PS:
简单的拿php和python做对比:
python是综合性的语言,他不光可以做web开发。他俩的对比应该仅限于web开发方向。不见其phpweb开发别python好,php是先入为主,python的web框架在2000才有的比较晚了
django起来的比较晚,他们的web开发都是很不错了。你用php做的python都可以做。python给你的是一个完整的解决,前端和后端都可以用python。
简单的拿C和python做对比:
python慢,慢的严重!!!!相同的程序比C慢几百倍很正常
编程风格:
一、语法要求
缩进统一
统一级别的代码缩进必须一致!(并且建议所有级别的代码的缩进是相同的,开发规范里建议4个空格)建议不要用Tab因为如果想把代码在windows上运行,linux和windows的Tab的定义不同!!!!
好的编辑器能提高开发代码的效率!
所有的python,第一行一定要顶到行头!同一级别的新的都要顶到行头。
二、变量
标识符的第一个字符必须是字母表中字母(大写或小写)或者一个下划线('_');
标识符名称的其他部分可以由字母(大写或小写)、下划线('_')或者数字(0-9)组成;
有效 标识符名称例如:my、_my_name、name_z12和a1w2_c3;
无效 标识符名称例如:2things、this is dog和my-name;
标识符名称是对大小写敏感的。例如,myname和mYname不是同一个标识符。注意前者中的小写y和后者中的大写Y;
常量:数值不变的量
变量:数值会变动的量
在python中没有常量的,所有的数值都可以改变,但是他依然有个常量的概念,但是是人为的你不去改变他,定义一个常量应该用大写的形式;
例如:
AGE = 10 这个就是常量,它是大写的!是约定俗成的,但是它是可以改的!!
name = 'Ray Zhu' 这个就是变量
######需要特别注意的是,定义变量的时候不能定义python自带的内置方法####
例如:
type
以下关键词不能声明为变量名:
变量的起名的方式就是标识符名称,通过标识符去调用内存中的数据。
Python环境:
一、安装python
windows:
Linux:
Linux的yum依赖自带的Python,为防止错误,此处更新其实就是再安装一个高版本Python!
Python入门
一、第一句python
vim hello_world.py 创建一个文件:
执行:
python hello.py即可
或者增加执行权限:
chmod +x hello.py
./hello.py
注意:
#!/usr/bin/env python
备注:
脚本用env启动的原因:是因为脚本解释器再linux中可能被安装与不同的目录中,env可以在系统的PATH目录中查找。同时,env还规定一些系统环境变量。env就是envirnment 环境变量的缩写
# _*_ coding:utf-8 _*_ 指定编码类型为utf-8,在Python3中默认编码为utf8,加不加这个都无所谓
二、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)
ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言,其最多只能用 8 位来表示(一个字节),即:2**8 = 256,所以,ASCII码最多只能表示 256 个符号
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 16 位来表示(2个字节),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...
所以,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),所以如果不指定编码类型,如果有中文就会报错。
三、Python的工作过程
1、python 把代码读到内存; 2、词法语法分析; 3、放到编译器 =======》》生成字节码; 4、执行字节码 =======》》生成机器码; 5、CPU执行
四、执行脚本传入参数
Python有大量模块,从而使得开发Python程序非常简洁。类库有包括三种:
Python内部提供的模块
业内开源的模块
程序员自己开发的模块
Python内部提供了一个sys的模块,其中sys.argv 用来捕获执行 执行python脚本时传入的参数
#!/usr/bin/env python
# _*_ coding:utf-8 _*_
import sys
print (sys.argv)
五、pyc文件
执行Python代码时,如果导入了其他的.py文件, 那么,在执行过程中会自动生成一个其同名的.pyc文件,该文件就是Python解释器编译之后产生的字节码文件;
同样的道理:代码在经过编译可以产生字节码;字节码通过反编译也可以得到代码。(任何字节码通过反编译都可以代码)
六、变量
变量:只能由字母、数字、下划线组成
特别注意的是,定义变量时变量不能以数字开头
python关键字不能用于变量
python的内置函数或类
最好不要和python的内置的东西重复;
字符串的值是不能被修改的,他在内存里是连续的,如果想改的话必须在后面预留所以不支持修改!
字符串特性,一旦修改,重新创建
例:
name1 = "zhurui"
name2 = name1
这里把修改为name1 = "boy",猜想下name2会不会变呢??
其实name2是不变的,结合上面的规则:字符串特性,一旦修改,重新创建
name1 = "boy" name1的值变了,他会重新开辟一块内存空间!
注意:
name1 = "zhurui"
name2 = "zhurui"
这里虽然他们的内存地址是相同的,但是它们的原理是各自在内存中开辟了一块内存空间,python给他进行了优化而已。有个池的概念(把你最常用的值做一个指向)!
集合又不相同:
name1 = ['ray', 'karen', 'eric']
如果把name2 = name1
print (name2)
['ray', 'karen', 'eric']
name1 这个集合增加一个,现在name2变不变呢?会变得集合和字符串不同它的各个元素不是连续的,所以name2 = name1指向后,name1增加一个元素不会开辟一块新的空间,name2就会跟着改变;
七、条件语句(流程控制)
if...else 和 if...elif...elif...........else
场景一:用户登录验证
场景二:根据用户输入内容输出其权限:
场景三:猜数字游戏:
有3次机会,如果3次中没有猜中给予提示,3次都没有猜中,鼓励!
#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
import random
rand_num = random.randrange(10)
for i in range(3):
guess_num = int(input("请猜测数字:"))
if guess_num == rand_num:
print("恭喜你,你猜对了")
break
elif guess_num > rand_num:
print("您猜测的数字偏大,请尝试小点的数字")
else:
print("您猜测的数字偏小,请尝试大点的数字")
else:
print("不要灰心,这次只是运气不好,请下次尝试")
print("这个真正的数字是:% ") % rand_num
插播一条重要消息:
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
while 循环
原理:当条件为真的时候运行,当条件为假的时候停止!
实质就是没有规定次数,不设置条件永远循环下去。
#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
import time
count = 0
while True:
count += 1
print("loop"),count
time.sleep(3)
#这个循环3秒钟自+1,后无限循环只要这个条件为"真",就无限循环下去
综上对比下 上面这个例子:
#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
import time
count = 0
while count < 5:
count += 1
print("zhurui"),count
time.sleep(3)
## 这个循环每3秒循环一次,当条件count < 5的时候为真(count自增长小于5,循环输出打印zhurui),当count 不小于5的时候为假(False)则退出循环停止。
#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
import random
rand_num = random.randrange(10)
try_count = 0
while try_count <3:
guess_num = int(input("请输入猜测数字:"))
if guess_num > 10:
print("输入的数字超出了范围")
continue
if guess_num == rand_num:
print("恭喜你,被你猜对了!!!")
break
elif guess_num < rand_num:
print("您猜测的数字小了,请尝试大点的数字")
else:
print("你猜的数字有点大了,请尝试小点的数字")
try_count +=1
else:
print("不要灰心,这次只是运气不好,请下次尝试")
print("这个是真正的数字:" %d) % rand_num
##当执行guess_num > 10 如果你输入的是大于10的数字那么将会执行continue,就会跳出当前循环,没有执行try_count +=1 所以没有计数!!
注意:
continue:退出当前循环,开始下一次循环;
break:退出所有的循环;
有个需求,我想返回我的上层怎么做,用标识位! 如下面的例子:
1 #!/usr/bin/env python
2 # _*_ coding: utf-8 _*_
3
4 while True:
5 print("这TMD是第一层!")
6 while True:
7 print("这TMD是第二层!")
8 while True:
9 print("这TMD是第三层!")
这就是个死循环,当执行到第三个循环的时候就无限循环,这里有人会想,用break行不行,我们试试就知道了:
1 #!/usr/bin/env python
2 # _*_ coding: utf-8 _*_
3
4 while True:
5 print("这TMD是第一层!")
6 break
7 while True:
8 print("这TMD是第二层!")
9 break
10 while True:
11 print("这TMD是第三层!")
12 break
执行代码输出结果:
1 C:\Python35\python3.exe C:/Users/ZR/PycharmProjects/python全栈开发/day1/while_print.py
2 这TMD是第一层!
3
4 Process finished with exit code 0
就仅仅执行了第一个循环跳出,然而并不是我们想要的结果,那就用到"标识位"了,工作中也有很多地方用到它:
1 #!/usr/bin/env python
2 # _*_ coding: utf-8 _*_
3
4 count = 0
5 while True:
6 print("这TMD是第一层!")
7 jump_1_flag = False
8 while True:
9 print("这TMD是第二层!")
10 jump_2_flag = False
11 while True:
12 count +=1
13 print("这TMD是第三层!")
14 if count > 3:
15 jump_2_flag = True
16 break
17 if jump_2_flag:
18 print("第三层跳到我这里来了,我也要跳到第一层")
19 jump_1_flag = True
20 break
21 if jump_1_flag:
22 print("第二层和第三层跳到我这里来了,我也要跳")
23 break
执行结果如下:
C:\Python35\python3.exe C:/Users/ZR/PycharmProjects/python全栈开发/day1/while_jump.py
这TMD是第一层!
这TMD是第二层!
这TMD是第三层!
这TMD是第三层!
这TMD是第三层!
这TMD是第三层!
第三层跳到我这里来了,我也要跳到第一层
第二层和第三层跳到我这里来了,我也要跳
Process finished with exit code 0
最后再来一个简单的登录例子:
1 #!/usr/bin/env python
2 # _*_ coding: utf-8 _*_
3 '''
4 用户登录(三次机会重试)
5 '''
6 count = 0
7 while count < 3:
8 user = input("请输入用户名:")
9 pwd = input("请输入密码:")
10 if user == "zhurui" and pwd == "123":
11 print("欢迎登录!")
12 print('...........')
13 break
14 else:
15 print("用户名或者密码错误")
16 count +=1
输出结果:
C:\Python35\python3.exe C:/Users/ZR/PycharmProjects/python全栈开发/day1/logging.py
请输入用户名:fdfdsf
请输入密码:ggsd
用户名或者密码错误
请输入用户名:gdsgegw
请输入密码:geeeer
用户名或者密码错误
请输入用户名:gsgswe
请输入密码:rewrw
用户名或者密码错误
Process finished with exit code 0
输入正确:
C:\Python35\python3.exe C:/Users/ZR/PycharmProjects/python全栈开发/day1/logging.py
请输入用户名:zhurui
请输入密码:123
欢迎登录!
...........
Process finished with exit code 0
八、Python运算符
python算数运算符
操作符 | 描述符 | 例子 |
+ | 加法 - 对操作符的两侧增加值 | a + b =10 |
- | 减法 - 左侧操作数减去右侧操作数 | a - b = 20 |
* | 乘法 - 运算符两侧的值相乘 | a * b = 190 |
/ | 除 - 由右侧操作数除以左侧操作数 | b / a = 4 |
% | 模 - 由右侧操作数和余返回除以左侧操作数 | b % a = 0 |
** | 指数 - 执行对操作指数(幂)的计算 | 2**3 = 8 |
// | 地板除 - 操作数的除法,其中结果是讲小数点后的位数舍弃,只取整数部分 | 9//2 = 4而 9.0//2.0 = 4.0 |
例子:
1 >>> a = 20
2 >>> b = 10
3 >>> c = a + b
4 >>> print(c)
5 30
6 >>> c = a -b
7 >>> print(c)
8 10
9 >>> c = a * b
10 >>> print(c)
11 200
12 >>> c = a / b
13 >>> print(c)
14 2.0
15 >>> c = a % b
16 >>> print(c)
17 0
18 >>> c = a**b
19 >>> print(c)
20 10240000000000
21 >>> c = a//b
22 >>> print(c)
23 2
python赋值运算符
运算符 | 描述符 | 例子 |
= | 简单的赋值运算符,赋值从右侧操作数左侧操作数 | c = a + b 将指定的值a + b 到c |
+= | 加法AND赋值操作符 ,它增加了右操作数左操作数和结果赋给左操作数 | a +=b 相当于a = a + b |
-= | 减AND赋值操作符,它减去右边的操作数从左边操作数,并将结果赋给左操作数 | a -=b 相当于 a = a - b |
*= | 乘法AND赋值操作符,它乘以右边的操作数与左操作数,并将结果赋给左操作数 | a *=b 相当于 a = a * b |
/= | 除法AND赋值操作符,它把左操作数与正确的操作数,并将结果赋给左操作数 | a /=b 相当于 a = a / b |
%= | 模量AND赋值操作符,它需要使用两个操作数的模量和分配结果左操作数 | a %= b 相当于 a = a % b |
//= | 地板除 ,并分配一个值,执行地板除对操作和赋值给左操作数 | a //=b 相当于a = a // b |
例子:
>>> a = 10
>>> b = 20
>>> c = 0
>>> c = a + b
>>> c +=a
>>> print(c)
40
等价于
c +=a <=========> c = c + a
python比较运算符
运算符 | 描述符 | 例子 |
== | 检查,两个操作数的值是否相等,如果是则条件变为真。 | (a == b) 不为true |
!= | 检查两个操作数的值是否相等,如果值不相等,则条件变为真。 | (a != b) 为true |
<> | 检查两个操作数的值是否相等,如果值不相等,则条件变为真。 | (a <>b)为true,这个类似于 != 运算符 |
> | 检查左操作数的值是否大于右操作数的值,如果是,则条件成立。 | (a > b) 不为true |
< | 检查左操作数的值是否小于右操作数的值,如果是,则条件成立。 | (a < b)为true |
>= | 检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值,如果是,则条件成立。 | (a >= b)不为true |
<= | 检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值,如果是,则条件成立。 | (a <= b)为true |
例子:
>>> a = 34
>>> b = 45
>>> a == b
False
>>> a != b
True
>>> a > b
False
>>> a < b
True
>>> a >= b
False
>>> a <= b
True
>>>
python逻辑运算符
运算符 | 描述 | 示例 |
and | 所谓逻辑与运算符,如果两个操作数都是真的,那么则条件成立。 | (a and b)为true |
or | 所谓逻辑OR运算符,如果有两个操作数都是非零然后再条件变为真。 | (a or b)为true |
not | 所谓逻辑非运算符。用于反转操作数的逻辑状态,如果一个条件为真,则逻辑非运算符将返回false。 | not(a and b) 为 false |
例子:
and运算,都为真时为真
>>> 20 > 10 and 29 > 18 True >>> 20 > 10 and 29 > 34 False
or运算,有一个为真的时候即可为真
>>> 20 > 10 and 29 > 18 True >>> 20 > 10 and 29 > 34 False >>> 20 > 10 or 29 > 34 True
not运算,假为真真为假
>>> not 9.9 <= 9 True >>> not 9.9 >= 9 False >>>
python成员运算符
1 a = "元" in "朱元璋"
例子:
>>> if a == "元" in "朱元璋":
... print("包含")
... else:
... print("不包含")
...
包含
简单归纳总结下:
1、运算符
结果是值
算数运算
a = 10 * 10
赋值运算
a = a + 1 等价于 a +=1
结果是布尔值
比较运算
a = 1 > 5
逻辑运算
a = 1 > 6 or 1 == 1
成员运算
a = "纹" in "郑秀文"