Python自动化开发学习的第一周----python基础学习

1.Python的发展史

  • 1989年，为了打发圣诞节假期，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。
  • 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
  • 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

2.python是什么语言

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

先看优点

  1. 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，初学者学Python，不但入门容易，而且将来深入下去，可以编写那些非常非常复杂的程序。
  2. 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，Python官方库里都有相应的模块进行支持，直接下载调用后，在基础库的基础上再进行开发，大大降低开发周期，避免重复造轮子。
  3. 高级语言————当你用Python语言编写程序的时候，你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节
  4. 可移植性————由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工 作在不同平台上）。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的所有Python程序无需修改就几乎可以在市场上所有的系统平台上运行
  5. 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。
  6. 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。

再看缺点：

  1. 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，因此这也是很多所谓的大牛不屑于使用Python的主要原因，但其实这里所指的运行速度慢在大多数情况下用户是无法直接感知到的，必须借助测试工具才能体现出来，比如你用C运一个程序花了0.01s,用Python是0.1s,这样C语言直接比Python快了10倍,算是非常夸张了，但是你是无法直接通过肉眼感知的，因为一个正常人所能感知的时间最小单位是0.15-0.4s左右，哈哈。其实在大多数情况下Python已经完全可以满足你对程序速度的要求，除非你要写对速度要求极高的搜索引擎等，这种情况下，当然还是建议你用C去实现的。
  2. 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，不过我不认为这算是一个缺点，如果你的项目要求源代码必须是加密的，那你一开始就不应该用Python来去实现。
  3. 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（Global Interpreter Lock），是计算机程序设计语言解释器用于同步线程的工具，使得任何时刻仅有一个线程在执行，Python的线程是操作系统的原生线程。在Linux上为pthread，在Windows上为Win thread，完全由操作系统调度线程的执行。一个python解释器进程内有一条主线程，以及多条用户程序的执行线程。即使在多核CPU平台上，由于GIL的存在，所以禁止多线程的并行执行。关于这个问题的折衷解决方法，我们在以后线程和进程章节里再进行详细探讨。

3.安装python

windows

1、下载安装包

    https://www.python.org/downloads/
2、安装
    默认安装路径：C:\python27
3、配置环境变量
    【右键计算机】--》【属性】--》【高级系统设置】--》【高级】--》【环境变量】--》【在第二个内容框中找到 变量名为Path 的一行，双击】 --> 【Python安装目录追加到变值值中，用 ； 分割】
    如：原来的值;C:\python27，切记前面有分号
 
linux    无需安装 自带python环境
 

4.编写了第一个python的程序

“hello word！”
#!/usr/bin/env python
  
print （"hello,world"）

5.安装pycharm

http://www.jetbrains.com/pycharm/

6.变量

变量定义的规则：

  • 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']

变量的赋值

name = "Alex Li"
name2 = name
print(name,name2) 
name = "Jack"
print("What is the value of name2 now?")

字符编码

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 = 256-1，所以，ASCII码最多只能表示 255 个符号。

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。

GB2312(1980年)一共收录了7445个字符，包括6763个汉字和682个其它符号。汉字区的内码范围高字节从B0-F7，低字节从A1-FE，占用的码位是72*94=6768。其中有5个空位是D7FA-D7FE。

GB2312 支持的汉字太少。1995年的汉字扩展规范GBK1.0收录了21886个符号，它分为汉字区和图形符号区。汉字区包括21003个字符。2000年的 GB18030是取代GBK1.0的正式国家标准。该标准收录了27484个汉字，同时还收录了藏文、蒙文、维吾尔文等主要的少数民族文字。现在的PC平台必须支持GB18030，对嵌入式产品暂不作要求。所以手机、MP3一般只支持GB2312。

从ASCII、GB2312、GBK 到GB18030，这些编码方法是向下兼容的，即同一个字符在这些方案中总是有相同的编码，后面的标准支持更多的字符。在这些编码中，英文和中文可以统一地处理。区分中文编码的方法是高字节的最高位不为0。按照程序员的称呼，GB2312、GBK到GB18030都属于双字节字符集 (DBCS)。

有的中文Windows的缺省内码还是GBK，可以通过GB18030升级包升级到GB18030。不过GB18030相对GBK增加的字符，普通人是很难用到的，通常我们还是用GBK指代中文Windows内码。

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），如果是如下代码的话：

报错：ascii码无法表示中文

注释

　当行注视：# 被注释内容

　多行注释：""" 被注释内容 """

7.用户输入

1 #!/usr/bin/env python
2 #_*_coding:utf-8_*_
3  
4  
5 #name = raw_input("What is your name?") #only on python 2.x
6 name = input("What is your name?")
7 print("Hello " + name )

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：

 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3   
 4 import getpass
 5   
 6 # 将用户输入的内容赋值给 name 变量
 7 pwd = getpass.getpass("请输入密码：")
 8   
 9 # 打印输入的内容
10 print(pwd)

 

8.模块

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，现在，我们先来象征性的学2个简单的。

sys

 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3  
 4 import sys
 5  
 6 print(sys.argv)
 7  
 8  
 9 #输出
10 $ python test.py helo world
11 ['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

老师写的python tab补全模块

1 import sys
2 import readline
3 import rlcompleter
4 
5 if sys.platform == 'darwin' and sys.version_info[0] == 2:
6     readline.parse_and_bind("bind ^I rl_complete")
7 else:
8     readline.parse_and_bind("tab: complete")  # linux and python3 on mac
for mac
 1 #!/usr/bin/env python 
 2 # python startup file 
 3 import sys
 4 import readline
 5 import rlcompleter
 6 import atexit
 7 import os
 8 # tab completion 
 9 readline.parse_and_bind('tab: complete')
10 # history file 
11 histfile = os.path.join(os.environ['HOME'], '.pythonhistory')
12 try:
13     readline.read_history_file(histfile)
14 except IOError:
15     pass
16 atexit.register(readline.write_history_file, histfile)
17 del os, histfile, readline, rlcompleter
for linux

写完保存后就可以使用了

localhost:~ jieli$ python
Python 2.7.10 (default, Oct 23 2015, 18:05:06)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 7.0.0 (clang-700.0.59.5)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import tab

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/2.7/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。

 

9.数据类型

1.数字

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）
      先扫盲 http://www.cnblogs.com/alex3714/articles/5895848.html 
　　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
“hello  word”
字符串格式化输出
 1 name = input ("name:")
 2 age = input ("age:")
 3 job = input ("job:")
 4 salary = input ("salary:")
 5 
 6 info = '''
 7 -----------info of %s-----------
 8 Name:%s
 9 Age:%s
10 Job:%s
11 Salary:%s
12 '''% (name,name,age,job,salary)
13 
14 info2 = '''
15 -----------info of {name}-----------
16 Name:{name}
17 Age:{age}
18 Job:{job}
19 Salary:{salary}
20 '''.format(name=name,age=age,job=job,salary=salary)
21 
22 
23 info3 = """
24 -----------info of {0}-----------
25 Name:{0}
26 Age:{1}
27 Job:{2}
28 Salary:{3}
29 """.format(name,age,job,salary)
30 
31 
32 
33 print (info3)

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

4.列表

创建列表：

name_list = ['alex', 'seven', 'eric']
或
name_list ＝ list(['alex', 'seven', 'eric'])

基本操作：

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

5.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))

6、字典（无序）

创建字典：

person = {"name": "mr.wu", 'age': 18}
或
person = dict({"name": "mr.wu", 'age': 18})

常用操作：

  • 索引
  • 新增
  • 删除
  • 键、值、键值对
  • 循环
  • 长度

10.数据运算

算数运算：

比较运算：

赋值运算：

逻辑运算：

成员运算：

身份运算：

位运算：

 1 #!/usr/bin/python
 2   
 3 a = 60            # 60 = 0011 1100
 4 b = 13            # 13 = 0000 1101
 5 c = 0
 6   
 7 c = a & b;        # 12 = 0000 1100
 8 print "Line 1 - Value of c is ", c
 9   
10 c = a | b;        # 61 = 0011 1101
11 print "Line 2 - Value of c is ", c
12   
13 c = a ^ b;        # 49 = 0011 0001 #相同为0，不同为1
14 print "Line 3 - Value of c is ", c
15   
16 c = ~a;           # -61 = 1100 0011
17 print "Line 4 - Value of c is ", c
18   
19 c = a << 2;       # 240 = 1111 0000
20 print "Line 5 - Value of c is ", c
21   
22 c = a >> 2;       # 15 = 0000 1111
23 print "Line 6 - Value of c is ", c
View Code

运算符优先级：

 

11.表达式if....else语句

场景一、用户登陆验证

 1 # 提示输入用户名和密码
 2   
 3 # 验证用户名和密码
 4 #     如果错误，则输出用户名或密码错误
 5 #     如果成功，则输出 欢迎，XXX!
 6  
 7  
 8 #!/usr/bin/env python
 9 # -*- coding: encoding -*-
10   
11 import getpass
12   
13   
14 name = raw_input('请输入用户名：')
15 pwd = getpass.getpass('请输入密码：')
16   
17 if name == "alex" and pwd == "cmd":
18     print("欢迎，alex！")
19 else:
20     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

 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3  
 4  
 5 my_age = 28
 6  
 7 user_input = int(input("input your guess num:"))
 8  
 9 if user_input == my_age:
10     print("Congratulations, you got it !")
11 elif user_input < my_age:
12     print("Oops,think bigger!")
13 else:
14     print("think smaller!")
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
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。
 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3  
 4  
 5 my_age = 28
 6  
 7 count = 0
 8 while count < 3:
 9     user_input = int(input("input your guess num:"))
10  
11     if user_input == my_age:
12         print("Congratulations, you got it !")
13         break
14     elif user_input < my_age:
15         print("Oops,think bigger!")
16     else:
17         print("think smaller!")
18     count += 1 #每次loop 计数器+1
19 else:
20     print("猜这么多次都不对,你个笨蛋.")
View Code

 

 

12.for循环和break、continue

最简单的循环10次
for i in range(10):
    print("loop:", i )

输出：

 1 loop: 0
 2 loop: 1
 3 loop: 2
 4 loop: 3
 5 loop: 4
 6 loop: 5
 7 loop: 6
 8 loop: 7
 9 loop: 8
10 loop: 9

需求一：还是上面的程序，但是遇到小于5的循环次数就不走了，直接跳入下一次循环

1 for i in range(10):
2     if i<5:
3         continue #不往下走了,直接进入下一次loop
4     print("loop:", i )

需求二：还是上面的程序，但是遇到大于5的循环次数就不走了，直接退出

for i in range(10):
    if i>5:
        break #不往下走了,直接跳出整个loop
    print("loop:", i )
 

13.while循环

有一种循环叫死循环

count = 0
while True:
    print(count)
    count +=1

上面的代码循环100次就退出吧

count = 0
while True:
    print(count)
    count +=1
    if count == 100:
        print()
        break

 

 

   python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。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。

 

 

posted @ 2017-03-30 11:07  Garrett0220  阅读(408)  评论(0)  编辑  收藏  举报
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