第一篇 初识Python

阅读目录

• 一 本章目标
• 二 编程语言介绍
• 2.1 什么是编程？为什么要编程？（5分钟）
• 2.2 什么是编程语言？（3分钟）
• 2.3 编程语言分哪些种类？（7分钟）
• 2.4 主流编程语言介绍（10分钟）
• 三 python介绍
• 3.1 Python介绍（3-5分钟）
• 3.2 目前Python主要应用领域（5-10分钟）
• 3.3 Python在一些公司的应用（3-5分钟） 
• 3.4 python的发展史（1分钟）
• 3.5 python的发展前景怎么样？（1-3分钟）
• 3.6 python是一种怎样的语言（3-5分钟）
• 3.7 Python与其他语言的对比
• 3.8 Python解释器的种类（1分钟）
• 3.9 Python 2 or Python 3 ? (3-5分钟)
• 四 python安装与环境配置
• 4.1 Windows下的python解释器安装
• 4.1.2 Linux下的python解释器安装
• 4.2 更新Python
• 五 第一个python程序
• 5.1 第一句python代码
• 六 变量
• 6.1 什么是变量？
• 6.2 为何要有变量？
• 6.3 变量的声明
• 6.4 变量的引用
• 6.5 标识符命令规范：
• 6.6 定义方式
• 6.7 变量的赋值/修改
• 6.8 定义变量不好的方式举例
• 6.9 常量（2-4分钟）
• 七 程序交互
• 7.1 读取用户输入(5-8分钟)
• 7.2 注释(5-8分钟)
• 7.3 文件头
• 八 基本数据类型
• 九 格式化输出
• 十 基本运算符
• 十一 流程控制
• 11.1 条件语句
• 11.2 循环语句
• 十二 开发工具IDE
• 十三 本节总结
• 练习题:
• 作业

 

一 本章目标

• 了解编程语言
• 了解python及与其他语言的优劣对比
• 安装python解释器及环境变量配置、运行python交互式环境
• 打印hello world程序
• 初识变量、用户输入，流程控制，while循环

 

二 编程语言介绍

 

本节重点：

• 让学生理解为编程语言是什么？为什么要编程？
• 让学生大体明白，编程语言是如何与计算机底层通信的
• 编程语言有哪些分类？
• 分别列举主流编程语言的特点

本节时长需控制在25-30分钟内

 

2.1 什么是编程？为什么要编程？（5分钟）

 

编程是个动词，编程==写代码/程序/软件，那么为何要编程呢？
首先我们需要达成共识，程序员编写的程序是交给计算机运行的

 

那什么是计算机呢？计算机顾名思义是用来计算（数学运算和逻辑运算）的机器（硬件），计算机的发展是不断用机器取代人力、解放人力的过程，比如早期的计算工具，如算盘，也属于一种计算机，只是不能自动，因而如何让计算机按照人类的给定的规则自动的去完成计算，这就需要我们事先为计算机编好程序。

编程的目的就是：让机器（比如计算机）按照人们事先为其编写好的程序自发地去工作。

 

2.2 什么是编程语言？（3分钟）

    从2.1得知，编程的目的是人命令计算机去干活，因而我们可以将计算机形象地比喻为人的奴隶，人需要命令自己的奴隶为自己干活，如何命令，就需要有一种沟通的介质或形式，即语言，举例如下

人----------->汉语--------------->中国人

 

                   八格牙路----------->日本人

 

                   汪汪汪------------->狗

 

                   编程语言----------->计算机

 

编程语言即语言，语言的本质就是沟通，因而编程语言与英语 、法语、日语等所有语言并无区别，只不过英语是人与人之间沟通的介质，而编程语言则是程序员与计算机沟通的介质。

程序员把自己想要说的话用编程的语言写到文件里，这其实就开发了一个程序，接下来让计算机按照文件里说的内容去做事情，这就是程序的执行。

 

2.3 编程语言分哪些种类？（7分钟）

一：机器语言：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。

机器语言

由于计算机内部只能接受二进制代码，因此，用二进制代码0和1描述的指令称为机器指令，全部机器指令的集合构成计算机的机器语言，用机器语言编程的程序称为目标程序。只有目标程序才能被计算机直接识别和执行。但是机器语言编写的程序无明显特征，难以记忆，不便阅读和书写，且依赖于具体机种，局限性很大，机器语言属于低级语言。
用机器语言编写程序，编程人员要首先熟记所用计算机的全部指令代码和代码的涵义。手编程序时，程序员得自己处理每条指令和每一数据的存储分配和输入输出，还得记住编程过程中每步所使用的工作单元处在何种状态。这是一件十分繁琐的工作。编写程序花费的时间往往是实际运行时间的几十倍或几百倍。而且，编出的程序全是些0和1的指令代码，直观性差，还容易出错。除了计算机生产厂家的专业人员外，绝大多数的程序员已经不再去学习机器语言了。
机器语言是微处理器理解和使用的，用于控制它的操作二进制代码。
尽管机器语言好像是很复杂的，然而它是有规律的。
存在着多至100000种机器语言的指令。这意味着不能把这些种类全部列出来。
以下是一些示例：
指令部份的示例
代表 加载（LOAD）
代表 存储（STORE）
...

暂存器部份的示例
代表暂存器 A
代表暂存器 B
...

存储器部份的示例
代表地址为 0 的存储器
代表地址为 1 的存储器
代表地址为 16 的存储器
代表地址为 2^11 的存储器
集成示例

0000,0000,000000010000 代表 LOAD A, 16
0000,0001,000000000001 代表 LOAD B, 1
0001,0001,000000010000 代表 STORE B, 16
0001,0001,000000000001 代表 STORE B, 1[1]

优点：灵活、直接执行和速度快。
缺点：不同型号的计算机其机器语言是不相通的，按着一种计算机的机器指令编制的程序，不能在另一种计算机上执行。

二：汇编语言：汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的，标识符更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。

汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。汇编程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作。例如移动、自增，因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错，而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识，但汇编语言的优点也是显而易见的，用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能够实现的，而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快。
汇编的hello world，打印一句hello world, 需要写十多行，也是醉了。
; hello.asm 
section .data            ; 数据段声明
        msg db "Hello, world!", 0xA     ; 要输出的字符串
        len equ $ - msg                 ; 字串长度
section .text            ; 代码段声明
global _start            ; 指定入口函数
_start:                  ; 在屏幕上显示一个字符串
        mov edx, len     ; 参数三：字符串长度
        mov ecx, msg     ; 参数二：要显示的字符串
        mov ebx, 1       ; 参数一：文件描述符(stdout) 
        mov eax, 4       ; 系统调用号(sys_write) 
        int 0x80         ; 调用内核功能
                         ; 退出程序
        mov ebx, 0       ; 参数一：退出代码
        mov eax, 1       ; 系统调用号(sys_exit) 
        int 0x80         ; 调用内核功能

   优点：能完成一般高级语言所不能实现的操作，而且源程序经汇编生成的可执行文件比较小，且执行速度很快。

缺点：源程序比较冗长、复杂、容易出错，而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识。

三：高级语言：明确地讲，高级语言就是说人话，用人类能读懂的（比如英文）字符编程。高级语言是绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等。

高级语言是大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令，并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。同时，由于省略了很多细节，编程者也就不需要有太多的专业知识。
高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，像最简单的编程语言PASCAL语言也属于高级语言。
高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别，必须经过转换才能被执行，按转换方式可将它们分为两类：
编译类：编译是指在应用源程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成目标代码（机器语言），因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行(编译后生成的可执行文件，是cpu可以理解的2进制的机器码组成的)，使用比较方便、效率较高。但应用程序一旦需要修改，必须先修改源代码，再重新编译生成新的目标文件（* .obj，也就是OBJ文件）才能执行，只有目标文件而没有源代码，修改很不方便。

编译后程序运行时不需要重新翻译，直接使用编译的结果就行了。程序执行效率高，依赖编译器，跨平台性差些。如C、C++、Delphi等
解释类：执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”，应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码（机器语言），一边执行，因此效率比较低，而且不能生成可独立执行的可执行文件，应用程序不能脱离其解释器(想运行，必须先装上解释器，就像跟老外说话，必须有翻译在场)，但这种方式比较灵活，可以动态地调整、修改应用程序。如Python、Java、PHP、Ruby等语言。

优点：大大简化了程序中的指令。同时，由于省略了很多细节，编程者也就不需要有太多的专业知识。
   缺点：高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别，必须经过转换才能被执行。
     
     按转换方式可将它们分为两类：
     解释类：执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”，应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(如python程序，先翻译/编译成字节码，然后由解释器解释执行，这个过程程序员都无需关心了，享受这种便利即可)，一边执行
优点：这种方式比较灵活，调试程序极为方便，程序一旦出错，立即调试立即就可以测试结果
    缺点：效率比较低，而且不能生成可独立执行的可执行文件，应用程序不能脱离其解释器。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. 

   编译类：编译是指在程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成机器指令，并保存成二进制文件
     优点：编译后的代码可以直接在机器上运行，运行速度比解释型要高。
     缺点：调试程序麻烦，程序一旦需要修改，必须先修改源代码，再重新编译后才能执行。

总结：编程语言经历了:机器语言-------->汇编语言------------>高级语言（java,C#,php,ruby,python）

1:开发效率从低到高

2:执行效率从高到低

3:掌握难度从难到易

注解：执行效率不是问题，硬件已经足够用，于是开发效率成了关键，因而高级语言在当今世界大行其道。

 

2.4 主流编程语言介绍（10分钟）

世界上的编程语言有600多种，但真正大家主流在使用的最多二三十种，不同的语言有自己的特点和擅长领域，随着计算机的不断发展，新语言在不断诞生，也同时有很多老旧的语言慢慢无人用了。有个权威的语言排名网站，可以看到主流的编程语言是哪些

*2017年5月数据(https://www.tiobe.com/tiobe-index/ )

长期语言排名

 

 

下面介绍下几个主流的编程语言：(5分钟快速介绍)

C语言:

C语言是一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972年推出，1978年后，C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上，它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。它的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件，三维，二维图形和动画，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。

C++：

C++是C语言的继承的扩展，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。C++擅长面向对象程序设计的同时，还可以进行基于过程的程序设计，因而C++就适应的问题规模而论，大小由之。

C++不仅拥有计算机高效运行的实用性特征，同时还致力于提高大规模程序的编程质量与程序设计语言的问题描述能力。

JAVA:

Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的总称。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。在全球云计算和移动互联网的产业环境下，Java更具备了显著优势和广阔前景。

PHP:

PHP（外文名:PHP: Hypertext Preprocessor，中文名：“超文本预处理器”）是一种通用开源脚本语言。语法吸收了C语言、Java和Perl的特点，利于学习，使用广泛，主要适用于Web开发领域

Ruby:

Ruby 是开源的，在Web 上免费提供，但需要一个许可证。[4]

Ruby 是一种通用的、解释的编程语言。

Ruby 是一种真正的面向对象编程语言。

Ruby 是一种类似于 Python 和 Perl 的服务器端脚本语言。

Ruby 可以用来编写通用网关接口（CGI）脚本。

Ruby 可以被嵌入到超文本标记语言（HTML）。

Ruby 语法简单，这使得新的开发人员能够快速轻松地学习 Ruby

GO:

Go 是一个开源的编程语言，它能让构造简单、可靠且高效的软件变得容易。

Go是从2007年末由Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson主持开发，后来还加入了Ian Lance Taylor, Russ Cox等人，并最终于2009年11月开源，在2012年早些时候发布了Go 1稳定版本。现在Go的开发已经是完全开放的，并且拥有一个活跃的社区。

由其擅长并发编程

Python:

Python是一门优秀的综合语言， Python的宗旨是简明、优雅、强大，在人工智能、云计算、金融分析、大数据开发、WEB开发、自动化运维、测试等方向应用广泛，已是全球第4大最流行的语言。

 

三 python介绍

• 让学生了解Python的特点、发展史
• 通过介绍Python广泛的应用领域和前景，激发学生们的学习兴趣

本节时长需控制在35分钟之内

 

3.1 Python介绍（3-5分钟）

python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。1989年的圣诞节期间，Guido开始写Python语言的编译器。Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。

 

最新的TIOBE排行榜，Python赶超PHP占据第4， Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。

 

Python可以应用于众多领域，如：数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。

 

3.2 目前Python主要应用领域（5-10分钟）

1. WEB开发——最火的Python web框架Django, 支持异步高并发的Tornado框架，短小精悍的flask,bottle, Django官方的标语把Django定义为the framework for perfectionist with deadlines(大意是一个为完全主义者开发的高效率web框架)

2. 网络编程——支持高并发的Twisted网络框架， py3引入的asyncio使异步编程变的非常简单

3. 爬虫——爬虫领域，Python几乎是霸主地位，Scrapy\Request\BeautifuSoap\urllib等，想爬啥就爬啥

4. 云计算——目前最火最知名的云计算框架就是OpenStack,Python现在的火，很大一部分就是因为云计算

5. 人工智能——谁会成为AI 和大数据时代的第一开发语言？这本已是一个不需要争论的问题。如果说三年前，Matlab、Scala、R、Java 和 Python还各有机会，局面尚且不清楚，那么三年之后，趋势已经非常明确了，特别是前两天 Facebook 开源了 PyTorch 之后，Python 作为 AI 时代头牌语言的位置基本确立，未来的悬念仅仅是谁能坐稳第二把交椅。

6. 自动化运维——问问中国的每个运维人员，运维人员必须会的语言是什么？10个人相信会给你一个相同的答案，它的名字叫Python
7. 金融分析——我个人之前在金融行业，10年的时候，我们公司写的好多分析程序、高频交易软件就是用的Python,到目前,Python是金融分析、量化交易领域里用的最多的语言
8. 科学运算—— 你知道么,97年开始，NASA就在大量使用Python在进行各种复杂的科学运算，随着NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys等众多程序库的开发，使的Python越来越适合于做科学计算、绘制高质量的2D和3D图像。和科学计算领域最流行的商业软件Matlab相比，Python是一门通用的程序设计语言，比Matlab所采用的脚本语言的应用范围更广泛
9. 游戏开发——在网络游戏开发中Python也有很多应用。相比Lua or C++,Python 比 Lua 有更高阶的抽象能力，可以用更少的代码描述游戏业务逻辑，与 Lua 相比，Python 更适合作为一种 Host 语言，即程序的入口点是在 Python 那一端会比较好，然后用 C/C++ 在非常必要的时候写一些扩展。Python 非常适合编写 1 万行以上的项目，而且能够很好地把网游项目的规模控制在 10 万行代码以内。另外据我所知，知名的游戏<文明> 就是用Python写的

 

3.3 Python在一些公司的应用（3-5分钟） 

• 谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬虫、Google广告等项目都在大量使用Python开发
• CIA: 美国中情局网站就是用Python开发的
• NASA: 美国航天局(NASA)大量使用Python进行数据分析和运算
• YouTube:世界上最大的视频网站YouTube就是用Python开发的
• Dropbox:美国最大的在线云存储网站，全部用Python实现，每天网站处理10亿个文件的上传和下载
• Instagram:美国最大的图片分享社交网站，每天超过3千万张照片被分享，全部用python开发
• Facebook:大量的基础库均通过Python实现的
• Redhat: 世界上最流行的Linux发行版本中的yum包管理工具就是用python开发的
• 豆瓣: 公司几乎所有的业务均是通过Python开发的
• 知乎: 国内最大的问答社区，通过Python开发(国外Quora)
• 春雨医生：国内知名的在线医疗网站是用Python开发的
• 除上面之外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝 、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各种各样的任务。

 

3.4 python的发展史（1分钟）

 

1989年，Guido开始写Python语言的编译器。

 

1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。

 

Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999

 

Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.

 

Python 2.0 - October 16, 2000，加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础

 

Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 诞生

 

Python 2.5 - September 19, 2006

 

Python 2.6 - October 1, 2008

 

Python 2.7 - July 3, 2010

 

In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible

 

Python 3.0 - December 3, 2008 (这里要解释清楚 为什么08年就出3.0，2010年反而又推出了2.7？是因为3.0不向下兼容2.0，导致大家都拒绝升级3.0，无奈官方只能推出2.7过渡版本)

 

Python 3.1 - June 27, 2009

 

Python 3.2 - February 20, 2011

 

Python 3.3 - September 29, 2012

 

Python 3.4 - March 16, 2014

 

Python 3.5 - September 13, 2015

 

Python 3.6 - 2016-12-23 发布python3.6.0版

 

3.5 python的发展前景怎么样？（1-3分钟）

 

知乎上有一篇文章，问Python未来10年的发展前景，请去看一下Alex的回答

 

未来十年Python的前景会怎样？ https://www.zhihu.com/question/22112542/answer/166053516

3.6 python是一种怎样的语言（3-5分钟）

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。

注解：java代码号称一次编译到处运行，因为java代理需要先编译成字节码（一种中间格式的代码），然后拿着字节码到处运行，每次运行都需要交给jvm去编译成机器指令后才能执行，因而java是混合型

而有的人会有疑问，python代码也是先编译成字节码然后交给python解释器去执行的啊，难道python不是混合型吗？当然不是

1. 首先需要知道，只有在import导入py文件时，才会产生pyc字节码文件，该字节码文件是可以代替源文件而直接执行的

2. 但每次执行py文件，产生的字节码并不会保留下来，也就是说，每次执行py文件，都是要重新经历一遍：py文件->字节码-->python解释器-->机器码，每次都是一个重新解释执行的过程。

 

3.7 Python与其他语言的对比

C 和 Python、Java、C#等

    C语言： 代码编译得到 机器码 ，机器码在处理器上直接执行，每一条指令控制CPU工作

其他语言： 代码编译得到 字节码 ，虚拟机执行字节码并转换成机器码再后在处理器上执行

CPython解释器是由C语言开发的

　　对于使用：Python的类库齐全并且使用简洁，如果要实现同样的功能，Python 10行代码可以解决，C可能就需要100行甚至更多.
　　对于速度：Python的运行速度相较与C，绝逼是慢了

Python 和 Java、C#等

　　对于使用：Linux原装Python，其他语言没有；以上几门语言都有非常丰富的类库支持
　　对于速度：Python在速度上可能稍显逊色

1.速度永远不是关键

对大多数的应用程序来说，并不需要这么快的运行速度，因为用户根本感觉不出来。例如开发一个下载MP3的网络应用程序，C程序的运行时间需要0.001秒，而Python程序的运行时间需要0.1秒，慢了100倍，但由于网络更慢，需要等待1秒，你想，用户能感觉到1.001秒和1.1秒的区别吗？这就好比F1赛车和普通的出租车在北京三环路上行驶的道理一样，虽然F1赛车理论时速高达400公里，但由于三环路堵车的时速只有20公里，因此，作为乘客，你感觉的时速永远是20公里。

2.加密也不是关键

对于编译型语言如C语言来说，可以将编译后的代码发给用户，用户反解几乎是不可能的，相当于自带加密功能了。而解释型语言如python只能发布源码给用户，但其实这没什么问题，现在主流的思想是软件开源，千万别意淫你的软件有多么大的商业价值。

 

3.8 Python解释器的种类（1分钟）

python是一门语言，用这门语言写出的代码，需要由python的解释器去解释执行，解释器有如下分类：

• Cpython（最常用的版本）
      Python的官方版本，使用C语言实现，使用最为广泛，CPython实现会将源文件（py文件）转换成字节码文件（pyc文件），然后运行在Python虚拟机上。
• Jyhton
      Python的Java实现，Jython会将Python代码动态编译成Java字节码，然后在JVM上运行。
• IronPython
      Python的C#实现，IronPython将Python代码编译成C#字节码，然后在CLR上运行。（与Jython类似）
• PyPy（特殊）
      Python实现的Python，将Python的字节码字节码再编译成机器码。
• RubyPython、Brython ...

以上除PyPy之外，其他的Python的对应关系和执行流程如下：

 

 

3.9 Python 2 or Python 3 ? (3-5分钟)

In summary : Python 2.x is legacy, Python 3.x is the present and future of the language

Python 3.0 was released in 2008. The final 2.x version 2.7 release came out in mid-2010, with a statement of

extended support for this end-of-life release. The 2.x branch will see no new major releases after that. 3.x is

under active development and has already seen over five years of stable releases, including version 3.3 in 2012,

3.4 in 2014, and 3.5 in 2015. This means that all recent standard library improvements, for example, are only

available by default in Python 3.x.

Guido van Rossum (the original creator of the Python language) decided to clean up Python 2.x properly, with less regard for backwards compatibility than is the case for new releases in the 2.x range. The most drastic improvement is the better Unicode support (with all text strings being Unicode by default) as well as saner bytes/Unicode separation.

Besides, several aspects of the core language (such as print and exec being statements, integers using floor division) have been adjusted to be easier for newcomers to learn and to be more consistent with the rest of the language, and old cruft has been removed (for example, all classes are now new-style, "range()" returns a memory efficient iterable, not a list as in 2.x).

目前虽然业内很多企业还在大量使用Python2.6 or 2.7，因为旧项目几十万甚至上百万行的代码想快速升级到3.0不是件容易的事，但是大家在开发新项目时几乎都会使用3.x。

另外Python3 确实想比2.x做了很多的改进，直观点来讲，就像从XP升级到Win7的感觉一样，棒棒的。

Py2 和Py3的具体细节区别我们在以后课程中会慢慢深入。

 

四 python安装与环境配置

 

本节重点

• 让学生了安装上Python，配置好环境变量

本节时长需控制在5分钟之内

 

4.1 Windows下的python解释器安装

打开官网 https://www.python.org/downloads/windows/ 下载中心

 

测试安装是否成功

windows --> 运行 --> 输入cmd ，然后回车，弹出cmd程序，输入python,如果能进入交互环境 ，代表安装成功。

 

4.1.2 Linux下的python解释器安装

linux：

无需安装，原装Python环境
  
ps：如果自带2.6，请更新至2.7

4.2 更新Python

windows:

卸载重装即可

linux:

Linux的yum依赖自带Python，为防止错误，此处更新其实就是再安装一个Python

查看默认Python版本
python -V
  
1、安装gcc，用于编译Python源码
    yum install gcc
2、下载源码包，https://www.python.org/ftp/python/
3、解压并进入源码文件
4、编译安装
    ./configure
    make all
    make install
5、查看版本
    /usr/local/bin/python2.7 -V
6、修改默认Python版本
    mv /usr/bin/python /usr/bin/python2.6
    ln -s /usr/local/bin/python2.7 /usr/bin/python
7、防止yum执行异常，修改yum使用的Python版本
    vi /usr/bin/yum
    将头部 #!/usr/bin/python 修改为 #!/usr/bin/python2.6

五 第一个python程序

本节重点：

• 让学生掌握Python代码的2种执行方式

本节时长需控制在10分钟之内

5.1 第一句python代码

1. 解释器：即时调试代码，代码无法永久保存

2. 文件：永久保存代码

 

文件执行

1. 用notepad++创建一个文件，输入以下代码

2. print("Hello World!")
   print("Python好简单呀，我要学好挣大钱！")
   

3. 保存为HelloWorld.py , 注意要强调.py后缀名的作用
4. 进入cmd命令行，执行python HelloWorld.py, 看结果 （注意要解释文件名前面加python 的原因是要把代码交给python解释器去解释执行）

交互器执行

演示在python交互器下 ，输出hello world ！

要强调python交互器是主要用来对代码进行调试用的

 

精通各种语言的Hello World

C++

#include <iostream>
 int main(void)
 {
  std::cout<<"Hello world";
 }

C

#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("\nhello world!");
return 0;
}

JAVA

public class HelloWorld{
  // 程序的入口
  public static void main(String args[]){
    // 向控制台输出信息
    System.out.println("Hello World!");
  }
}

PHP

<?php  
             echo "hello world!";  
?>

Ruby

日本人开发的，敏感时期容易挨K

 puts "Hello world."

GO

package main

import "fmt"

func main(){

    fmt.Printf("Hello World!\n God Bless You!");

}

看了一圈感觉还是python最为简洁优雅

六 变量

• 让学生掌握变量的作用
• 让学生掌握标识符的命名规范
• 掌握常量与变量的区别

本节时长需控制在25分钟之内

6.1 什么是变量？

name=‘egon’

age=18

6.2 为何要有变量？

程序执行的本质就是一系列状态的变化，变量二字的核心一个是变，一个是量，'变'正好对应程序的变化，'量'即计量，反映的是某种状态，

比如一款游戏中的人物初始等级：level=1,过了一段时间后升级了：level=10

6.3 变量的声明

name = "Alex Li"

6.4 变量的引用

#!/usr/bin/env python

name='egon' #变量的声明
name #通过变量名，引用变量的值
print(name) #引用并且打印变量名name对应的值，即'egon'

6.5 标识符命令规范：

• 变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合
• 变量名的第一个字符不能是数字
• 以下关键字不能声明为变量名
  ['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

6.6 定义方式

驼峰体

AgeOfOldboy = 56 
NumberOfStudents = 80

下划线

age_of_oldboy = 56 
number_of_students = 80

6.7 变量的赋值/修改

#!/usr/bin/env python

name1='lhf'
name2='egon'

#!/usr/bin/env python

name1='lhf'
name2=name1

#!/usr/bin/env python

#一个游戏人物的等级由1级升到2级
level=1
level=2

#一个游戏帐号的密码由'123'改成'456'
passwd='123'
passwd='456'

#一个人的名字有'lhf'改成'egon'
name='lhf'
name='egon'

6.8 定义变量不好的方式举例

• 变量名为中文、拼音
• 变量名过长
• 变量名词不达意

6.9 常量（2-4分钟）

常量即指不变的量，如pai 3.141592653..., 或在程序运行过程中不会改变的量

举例，假如老男孩老师的年龄会变，那这就是个变量，但在一些情况下，他的年龄不会变了，那就是常量。在Python中没有一个专门的语法代表常量，程序员约定俗成用变量名全部大写代表常量

AGE_OF_OLDBOY = 56

在c语言中有专门的常量定义语法，const int count = 60;一旦定义为常量，更改即会报错

 

七 程序交互

本节重点：

• 使学生掌握如何让程序读取用户输入

 

7.1 读取用户输入(5-8分钟)

name = input("What is your name?")

print("Hello " + name )

执行脚本就会发现，程序会等待你输入姓名后再往下继续走。

可以让用户输入多个信息，如下

name = input("What is your name?")
age = input("How old are you?")
hometown = input("Where is your hometown?")

print("Hello ",name , "your are ", age , "years old, you came from",hometown)

执行输出

What is your name?Alex Li
How old are you?22
Where is your hometown?ShanDong
Hello  Alex Li your are  22 years old, you came from ShanDong

python3中统一都是input，python2中有raw_input等同于python3的input，另外python2中也有input

1.res=input("python3: ")

2.res=raw_input("python2: ")

3.res=raw_input("python2: ")

1，2无论接收何种输入，都被存为字符串赋值给res，而3的意思是，用户输入何种类型，就以何种类型赋值给res

#!/usr/bin/env python

name=input('请输入用户名：')
print(name)
执行

C:\Users\Administrator>python D:\python_test\hello.py
请输入用户名：egon
egon
===============================================================================

输入密码时，如果想要不可见，需要利用getpass 模块中的 getpass方法，即：

#!/usr/bin/env python

import getpass
password=getpass.getpass('请输入密码：')
print(password)
执行（在pycharm中无法执行，需要到终端中执行）

C:\Users\Administrator>python D:\python_test\hello.py
请输入密码：

为避免学生蒙逼，py2.7 的raw_input 以后再补充

7.2 注释(5-8分钟)

随着学习的深入，用不了多久，你就可以写复杂的上千甚至上万行的代码啦，有些代码你花了很久写出来，过了些天再回去看，发现竟然看不懂了，哈哈，这太正常了。 另外，你以后在工作中会发现，一个项目多是由几个甚至几十个开发人员一起做，你要调用别人写的代码，别人也要用你的，如果代码不加注释，你自己都看不懂，更别说别人了，这产会挨打的。所以为了避免这种尴尬的事情发生，一定要增加你代码的可读性。

代码注释分单行和多行注释， 单行注释用#，多行注释可以用三对双引号""" """

下面给大家看一段标准代码的注释，忽略代码意思

def subclass_exception(name, parents, module, attached_to=None):
    """
    Create exception subclass. Used by ModelBase below.

    If 'attached_to' is supplied, the exception will be created in a way that
    allows it to be pickled, assuming the returned exception class will be added
    as an attribute to the 'attached_to' class.
    """
    class_dict = {'__module__': module}
    if attached_to is not None:
        def __reduce__(self):
            # Exceptions are special - they've got state that isn't
            # in self.__dict__. We assume it is all in self.args.
            return (unpickle_inner_exception, (attached_to, name), self.args)

        def __setstate__(self, args):
            self.args = args

        class_dict['__reduce__'] = __reduce__
        class_dict['__setstate__'] = __setstate__

    return type(name, parents, class_dict)

代码注释原则:

1. 不用全部加注释，只需要在自己觉得重要或不好理解的部分加注释即可
2. 注释可以用中文或英文，但绝对不要拼音噢

7.3 文件头

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*- 

 

八 基本数据类型

本节重点：

• 使学生掌握字符串、数字、布尔这三种基本数据类型，这样讲后面的流程控制和逻辑判断时会容易接受

本节时长需控制在15-20分钟之内

此处暂不讲list , dict等数据类型，不要一开始给学生太多太碎的知识点

什么是数据类型？

我们人类可以很容易的分清数字与字符的区别，但是计算机并不能呀，计算机虽然很强大，但从某种角度上看又很傻，除非你明确的告诉它，1是数字，“汉”是文字，否则它是分不清1和‘汉’的区别的，因此，在每个编程语言里都会有一个叫数据类型的东东，其实就是对常用的各种数据类型进行了明确的划分，你想让计算机进行数值运算，你就传数字给它，你想让他处理文字，就传字符串类型给他。Python中常用的数据类型有多种，今天我们暂只讲3种， 数字、字符串、布尔类型

数字(3-5分钟)

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。

注意：在Python3里不再有long类型了，全都是int

>>> a= 2**64
>>> type(a)  #type()是查看数据类型的方法
<type 'long'>
>>> b = 2**60
>>> type(b)
<type 'int'>

除了int和long之外， 其实还有float浮点型, 复数型，但今天先不讲啦

字符串(5-8分钟)

在Python中,加了引号的字符都被认为是字符串！

>>> name = "Alex Li" #双引号
>>> age = "22"       #只要加引号就是字符串
>>> age2 = 22          #int
>>> 
>>> msg = '''My name is Alex, I am 22 years old!'''  #我擦，3个引号也可以
>>> 
>>> hometown = 'ShanDong'   #单引号也可以

那单引号、双引号、多引号有什么区别呢？ 让我大声告诉你，单双引号木有任何区别，只有下面这种情况 你需要考虑单双的配合

msg = "My name is Alex , I'm 22 years old!"

多引号什么作用呢？作用就是多行字符串必须用多引号

msg = '''
今天我想写首小诗，
歌颂我的同桌，
你看他那乌黑的短发，
好像一只炸毛鸡。
'''

print(msg)

字符串拼接

数字可以进行加减乘除等运算，字符串呢？让我大声告诉你，也能？what ?是的，但只能进行"相加"和"相乘"运算。

>>> name
'Alex Li'
>>> age
'22'
>>> 
>>> name + age  #相加其实就是简单拼接
'Alex Li22'
>>> 
>>> name * 10 #相乘其实就是复制自己多少次，再拼接在一起
'Alex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex LiAlex Li'

注意，字符串的拼接只能是双方都是字符串，不能跟数字或其它类型拼接

>>> type(name),type(age2)
(<type 'str'>, <type 'int'>)
>>> 
>>> name
'Alex Li'
>>> age2
22
>>> name + age2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects #错误提示数字 和 字符 不能拼接

布尔型(bool) (5分钟)

布尔类型很简单，就两个值 ，一个True(真)，一个False(假), 主要用记逻辑判断

但其实你们并不明白对么？ let me explain, 我现在有2个值 ， a=3, b=5 , 我说a>b你说成立么? 我们当然知道不成立，但问题是计算机怎么去描述这成不成立呢？或者说a< b是成立，计算机怎么描述这是成立呢？

没错，答案就是，用布尔类型

>>> a=3
>>> b=5
>>> 
>>> a > b #不成立就是False,即假
False
>>> 
>>> a < b #成立就是True, 即真
True

计算机为什么要描述这种条件呢？因为接下来就可以根据条件结果来干不同的事情啦呀！比如

if a > b 
   print(a is bigger than b )

else 
   print(a is smaller than b )

上面是伪代码，但是不是意味着， 计算机就可以根据判断结果不同，来执行不同的动作啦？

列表类型(10分)

只讲基本定义、列表嵌套、取值

字典类型(10分)

只讲基本定义、取值

除了上面讲过的3种数据类型之外， 后面我们还会讲到如列表 、字典、集合等，越往后面学就越发现计算机好nb呀!

九 格式化输出

本节重点：

• 使学生掌握字符串格式的方法

本节时长需控制在10分钟之内

格式化输出(10分钟)

现有一练习需求，问用户的姓名、年龄、工作、爱好 ，然后打印成以下格式

------------ info of Alex Li -----------
Name  : Alex Li
Age   : 22
job   : Teacher
Hobbie: girl
------------- end -----------------

你怎么实现呢？你会发现，用字符拼接的方式还难实现这种格式的输出，所以一起来学一下新姿势

只需要把要打印的格式先准备好， 由于里面的 一些信息是需要用户输入的，你没办法预设知道，因此可以先放置个占位符，再把字符串里的占位符与外部的变量做个映射关系就好啦

name = input("Name:")
age = input("Age:")
job = input("Job:")
hobbie = input("Hobbie:")

info = '''
------------ info of %s ----------- #这里的每个%s就是一个占位符，本行的代表 后面拓号里的 name 
Name  : %s  #代表 name 
Age   : %s  #代表 age  
job   : %s  #代表 job 
Hobbie: %s  #代表 hobbie 
------------- end -----------------
''' %(name,name,age,job,hobbie)  # 这行的 % 号就是 把前面的字符串 与拓号 后面的 变量 关联起来 

print(info)

%s就是代表字符串占位符，除此之外，还有%d,是数字占位符， 如果把上面的age后面的换成%d，就代表你必须只能输入数字啦

age     : %d

我们运行一下，但是发现出错了。。。说%d需要一个数字，而不是str, what? 我们明明输入的是数字呀，22，22呀。

不用担心 ，不要相信你的眼睛我，们调试一下，看看输入的到底是不是数字呢？怎么看呢？查看数据类型的方法是什么来着？type()

name = input("Name:")
age = input("Age:")
print(type(age))

执行输出是

Name:Alex
Age:22
<class 'str'> #怎么会是str
Job:IT
....

让我大声告诉你，input接收的所有输入默认都是字符串格式！

要想程序不出错，那怎么办呢？简单，你可以把str转成int

age = int(  input("Age:")  )
print(type(age))

肯定没问题了。相反，能不能把字符串转成数字呢？必然可以，str( yourStr )

十 基本运算符

 

本节重点：

• 使学生掌握基本的几种运算符，便于其更容易理解后面的流程控制部分的知识

本节时长需控制在15分钟之内

运算符

计算机可以进行的运算有很多种，可不只加减乘除这么简单，运算按种类可分为算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、成员运算、身份运算、位运算，今天我们暂只学习算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算

算数运算

以下假设变量：a=10，b=20

比较运算

以下假设变量：a=10，b=20

赋值运算

以下假设变量：a=10，b=20

逻辑运算

 

十一 流程控制

11.1 条件语句

1 单分支

2 多分支

需求一、用户登陆验证

#!/usr/bin/env python

name=input('请输入用户名字：')
password=input('请输入密码：')

if name == 'egon' and password == '123':
    print('egon login success')
else:
    print('用户名或密码错误')

需求二、根据用户输入内容输出其权限

#!/usr/bin/env python
#根据用户输入内容打印其权限

'''
egon --> 超级管理员
tom  --> 普通管理员
jack,rain --> 业务主管
其他 --> 普通用户
'''
name=input('请输入用户名字：')

if name == 'egon':
    print('超级管理员')
elif name == 'tom':
    print('普通管理员')
elif name == 'jack' or name == 'rain':
    print('业务主管')
else:
    print('普通用户')

11.2 循环语句

while 循环

1、基本循环

while 条件:
     
    # 循环体
 
    # 如果条件为真，那么循环体则执行
    # 如果条件为假，那么循环体不执行

2、break

break用于退出本层循环

while True:
    print "123"
    break
    print "456"

3、continue

continue用于退出本次循环，继续下一次循环

while True:
    print "123"
    continue
    print "456"

4 tag

#!/usr/bin/env python
#_*_coding:utf-8_*_

# while True:
#     username=input('username: ')
#     password=input('password: ')
#     if username == 'egon' and password == '123':
#         while True:
#             cmd=input('>>: ')
#             if cmd == 'q':
#                 break
#             print('------>%s' %cmd)
#         break
tag=True
while tag:
    username=input('username: ')
    password=input('password: ')
    if username == 'egon' and password == '123':
        while tag:
            cmd=input('>>: ')
            if cmd == 'q':
                tag=False
                continue
            print('------>%s' %cmd)

for循环

for i in range(1,10):
    for j in range(1,i+1):
        print('%s*%s=%s' %(i,j,i*j),end=' ')
    print()

十二 开发工具IDE

本节重点：

• 使学生掌握Pycharm开发工具的使用
• 掌握代码调试功能

本节时长需控制在10分钟之内

为什么要用IDE？

到现在为止，我们也是写过代码的人啦，但你有没有发现，每次写代码要新建文件、写完保存时还要选择存放地点，执行时还要切换到命令行调用python解释器，好麻烦呀，能否一气呵成，让我简单的写代码？此时开发工具IDE上场啦，一个好的IDE能帮你大大提升开发效率。

很多语言都有比较流行的开发工具，比如JAVA 的Eclipse, C#,C++的VisualStudio, Python的是啥呢？ Pycharm，最好的Python 开发IDE

安装

下载地址:https://www.jetbrains.com/pycharm/download 选择Professional 专业版

Comunnity社区版是免费的，但支持的功能不多，比如以后我们会学的Django就不支持，所以还是用专业版，但专业版是收费的，一年一千多，不便宜。唉，万能的淘宝。。。不宜再多说啦。

注册完成后启动，会让你先创建一个项目，其实就是一个文件夹，我们以后的代码都存在这里面

你以后写的项目可能有成百上千个代码文件 ，全放在一起可不好，所以一般把同样功能的代码放在一个目录，我们现在以天为单位，为每天的学习创建一个目录day1,day2,day3...这样

创建代码文件

 

执行代码

代码调试

想不想看代码一步步的执行过程？比如想看每次循环某个变量有没有变化，总是print太low了，试试pycharm 牛逼的debug功能吧

 

十三 本节总结

练习题:

1. 简述编译型与解释型语言的区别，且分别列出你知道的哪些语言属于编译型，哪些属于解释型
2. 执行 Python 脚本的两种方式是什么
3. Pyhton 单行注释和多行注释分别用什么?
4. 布尔值分别有什么?
5. 声明变量注意事项有那些?
6. 如何查看变量在内存中的地址?
7. 写代码
   1. 实现用户输入用户名和密码,当用户名为 seven 且 密码为 123 时,显示登陆成功,否则登陆失败!
   2. 实现用户输入用户名和密码,当用户名为 seven 且 密码为 123 时,显示登陆成功,否则登陆失败,失败时允许重复输入三次
   3. 实现用户输入用户名和密码,当用户名为 seven 或 alex 且 密码为 123 时,显示登陆成功,否则登陆失败,失败时允许重复输入三次

8. 写代码
   a. 使用while循环实现输出2-3+4-5+6...+100 的和
   b. 使用 while 循环实现输出 1,2,3,4,5, 7,8,9, 11,12 d. 使用 while 循环实现输出 1-100 内的所有奇数

   e. 使用 while 循环实现输出 1-100 内的所有偶数

9. 现有如下两个变量,请简述 n1 和 n2 是什么关系?

10. n1 = 123456
    n2 = n1

11. 使用while循环输出1 2 3 4 5 6     8 9 10
12. 求1-100的所有数的和
13. 输出 1-100 内的所有奇数
14. 输出 1-100 内的所有偶数
15. 求1-2+3-4+5 ... 99的所有数的和
16. 用户登陆（三次机会重试）

#题一
count=1
while count <= 10:
    if count == 7:
        count+=1
        continue
    print(count)
    count+=1
    

count=1
while count <= 10:
    if count != 7:
        print(count)
    count+=1
    

#题目二
res=0
count=1
while count <= 100:
    res+=count
    count+=1
print(res)

#题目三
count=1
while count <= 100:
    if count%2 != 0:
        print(count)
    count+=1
    
#题目四
count=1
while count <= 100:
    if count%2 == 0:
        print(count)
    count+=1
    
    
    
#题目五
res=0
count=1
while count <= 5:
    if count%2 == 0:
        res-=count
    else:
        res+=count
    count+=1
print(res)
    

#题目六
count=0
while count < 3:
    name=input('请输入用户名：')
    password=input('请输入密码：')
    if name == 'egon' and password == '123':
        print('login success')
        break
    else:
        print('用户名或者密码错误')
        count+=1

作业

编写登陆接口

基础需求：

• 让用户输入用户名密码
• 认证成功后显示欢迎信息
• 输错三次后退出程序

升级需求：

• 可以支持多个用户登录 (提示，通过列表存多个账户信息)
• 用户3次认证失败后，退出程序，再次启动程序尝试登录时，还是锁定状态（提示:需把用户锁定的状态存到文件里）

dic={
    'egon1':{'password':'123','count':0},
    'egon2':{'password':'123','count':0},
    'egon3':{'password':'123','count':0},

}


while True:
    name=input('username>>: ')

    if not name in dic:
        print('用户不存在')
        continue
    if dic[name]['count'] > 2:
        print('尝试次数过多,锁定')
        continue

    password=input('password>>: ')


    if password == dic[name]['password']:
        print('登录成功')
        break
    else:
        print('用户名或密码错误')
        dic[name]['count']+=1