图解python | 基础语法

2022-05-06 19:28:44

图解python | 基础语法

作者：韩信子@ShowMeAI
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本文地址：http://www.showmeai.tech/article-detail/66
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引言

本系列教程讲展开讲解Python编程语言，在大家学习具体的语法知识之前，我们先了解一些Python的基础知识作为铺垫。

1.内容简介

本篇将对 Python 进行简要的介绍，通过阅读本篇内容您将了解到：

  • Python 编程模式
  • Python 标识符与关键字
  • Python 缩进与代码块
  • Python 简单输入输出
  • Python 基本代码结构

2.认识Python程序

（1）交互式编程

交互式编程不需要创建脚本文件，是通过Python解释器的交互模式进来编写代码。
你只需要在命令行中输入 Python 命令即可启动交互式编程,提示窗口如下：

$ python
Python 3.9.5 (default, May  4 2021, 03:33:11)
[Clang 12.0.0 (clang-1200.0.32.29)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" **or** "license" **for** more information.
>>>

图解python | 基础语法

在 python 提示符中输入以下文本信息，然后按 Enter 键查看运行效果：

>>> print("Hello, ShowMeAI, this is Python!")

在我当前使用的 Python3.9.5 版本中,以上实例输出结果如下：

Hello, ShowMeAI, this is Python!

大家也可以使用上一节提到的Anaconda环境下的Jupyter Notebook进行交互式Python编程，启动Jupyter Notebook并新建Notebook如下，就可以在cell中进行代码编写和交互了。

（2）脚本式编程

如果我们需要完成的任务较为复杂，我们可以把中间处理过程组织梳理成python脚本，然后通过脚本参数调用解释器开始执行脚本，直到脚本执行完毕。当脚本执行完成后，解释器不再有效。

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让我们写一个简单的 Python 脚本程序。所有 Python 文件将以 .py 为扩展名。将以下的源代码拷贝至 test.py 文件中。

print("Hello, ShowMeAI, this is Python!")

使用以下命令运行程序：

$ python test.py

输出结果：

Hello, ShowMeAI, this is Python!

3.Python标识符

标识符是允许作为变量（函数、类等）名称的有效字符串。其中，有一部分是关键字（语言本身保留的标识符），它是不能做它用的标识符的，否则会引起语法错误（SyntaxError 异常）。Python 还有称为 built-in 标识符集合，虽然它们不是保留字，但是不推荐使用这些特别的名字。

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Python 是动态类型语言， 也就是说不需要预先声明变量的类型。 变量的类型和值在赋值那一刻被初始化。变量赋值通过等号来执行。

Python的有效标识符由大小写字母、下划线和数字组成。数字不能作为第一个字符，标识符的长度不限，Python标识符是大小写敏感的。

在编程语言中，常见的变量命名方式有两种：

  • 驼峰体：

    • DateOfBirth
    • AgeOfBoy
    • ShowMeAI

  • 下划线：

    • date_of_birth
    • age_of_boy
    • show_me_ai

4.Python保留字符

下面的列表显示了在Python中的保留字。这些保留字不能用作常数或变数，或任何其他标识符名称。

所有 Python 的关键字只包含小写字母。

and exec not
assert finally or
break for pass
class from print
continue global raise
def if return
del import try
elif in while
else is with
except lambda yield

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5.行和缩进

学习 Python 与其他语言最大的区别就是，Python 的代码块不使用大括号 {} 来控制类，函数以及其他逻辑判断。python 最具特色的就是用缩进来写模块。

缩进可使用tab或空格等，空白数量是可变的，但是所有代码块语句必须包含相同的缩进空白数量。

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以下实例缩进为四个空格:

if True:
    print("True")
else:
    print("False")

以下代码将会执行错误：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

if True:
    print("ShowMeAI")
    print("Awesome")
else:
    print("Test")
    # 没有严格缩进，在执行时会报错
  print("False")

执行以上代码，会出现如下错误提醒：

  File "<stdin>", line 11
    print("False")
                  ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

经常遇到的对齐错误有2种：

  • IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

    • 错误表明，你使用的缩进方式不一致，有的是 tab 键缩进，有的是空格缩进，改为一致即可

  • IndentationError: unexpected indent

    • 文件里格式不对，可能是tab和空格没对齐的问题

因此，在 Python 的代码块中必须使用相同数目的行首缩进空格数。

建议你在实际编程中，每个缩进层次使用 单个制表符 或 两个空格 或 四个空格 , 切记不能混用

6.多行语句

Python语句中一般以新行作为语句的结束符。

但是我们可以使用斜杠（ \）将一行的语句分为多行显示，如下所示：

total = item_one + \
        item_two + \
        item_three

语句中包含 [], {} 或 () 括号就不需要使用多行连接符。如下实例：

days = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday',
        'Thursday', 'Friday']

7.Python字符串与引号

Python 可以使用引号( ' )、双引号( " )、三引号( ''' 或 """ ) 来表示字符串，引号的开始与结束必须是相同类型的。（更详细的python字符串知识参见python字符串及操作）

其中三引号可以由多行组成，编写多行文本的快捷语法，常用于文档字符串，在文件的特定地点，被当做注释。

word = 'word'
sentence = "这是ShowMeAI的教程。"
paragraph = """这是包含多行的语句。
有一行包含了ShowMeAI"""

8.Python注释

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python中单行注释采用 # 开头。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

# 第一个注释
print("Hello, ShowMeAI, this is Python!") # 第二个注释

输出结果：

Hello, ShowMeAI, this is Python!

注释可以在语句或表达式行末：

name = "ShowMeAI" # 这是一个注释

python 中多行注释使用三个单引号(''')或三个双引号(""")。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py


'''
这是多行注释，使用单引号。
这是多行注释，使用单引号。
这是多行注释，使用单引号。
'''

"""
这是多行注释，使用双引号。
这是多行注释，使用双引号。
这是多行注释，使用双引号。
"""

9.Python空行

函数之间或类的方法之间用空行分隔，表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔，以突出函数入口的开始。

空行与代码缩进不同，空行并不是Python语法的一部分。书写时不插入空行，Python解释器运行也不会出错。但是空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后代码的维护或重构。

10.用户输入

下面的程序执行后就会等待用户输入，按回车键后就会退出：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

input("按下 enter 键退出，其他任意键显示...\n")

以上代码中 ，\n 实现换行。一旦用户按下 enter(回车) 键退出，其它键显示。

11.同一行显示多条语句

Python可以在同一行中使用多条语句，语句之间使用分号(;)分割，以下是一个简单的实例：

#!/usr/bin/python

import sys; x = 'ShowMeAI'; sys.stdout.write(x + '\n')

执行以上代码，输入结果为：

$ python test.py
ShowMeAI

12.print输出

python3中print默认输出是换行的，如果要实现不换行需要在变量末尾加上 「, end=''」。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

x="a"
y="b"
# 换行输出
print(x)
print(y)
print('---------')

# 不换行输出
print(x, end='')
print(y, end='')

# 不换行输出
print(x, y, end='')

以上实例执行结果为：

a
b
---------
a b a b

13.代码块/代码组

缩进相同的一组语句构成一个代码块，我们称之代码组。

像if、while、def和class这样的复合语句，首行以关键字开始，以冒号( : )结束，该行之后的一行或多行代码构成代码组。

我们将首行及后面的代码组称为一个子句(clause)。

如下实例：

if expression : 
   suite 
elif expression :  
   suite  
else :  
   suite

资料与代码下载

本教程系列的代码可以在ShowMeAI对应的github中下载，可本地python环境运行，可以访问google的宝宝也可以直接借助google colab一键运行与交互操作学习哦！

本教程系列涉及的Python速查表可以在以下地址下载获取：

拓展参考资料

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