本节内容
- Python简介
- Python安装
- 第一个Python程序
- 编程语言的分类
Python简介
1、Python的由来
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。
Python社区的人赋予他“仁慈大君” 的称号,这一称号直接来自英国肥皂剧《Monty Python飞行马戏团》。Guido当初之所以选中Python作为语言的名字,是因为他太喜欢这部肥皂剧了。
2、Python的现状
#编程语言的排名:http://www.tiobe.com/tiobe_index
3、Python的特点
引用一段《python基础教程》开场白:
编写C程序就像一群人拿着剃刀在刚打过蜡的舞场内跳快舞 ------Walidi Ravens
C++:难学更难用,设计如此 ------匿名
在很多方面,Java就是C++ ------Michael Feldman
现在请看一种前所未有的表演...... ------Monty Python的表演《飞行的马戏团》
任何编程语言都有缺点,Python也不例外:
4、Python主要应用领域
其实就是在问:Python能做什么?
相对于其他语言来说Python拥有:非常完善的基础代码库,覆盖了网络、文件、GUI、数据库、文本等大量内容等。许多功能不必从零编写,直接使用现成的即可。当然我们也可以写一些完善的程序插件供其他人使用!
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
Python的安装
开发必备环境
Windows
相对于之前的版本来说3.5在安装的时候直接选择:第一步add python to Path 选项就可以了(如下图)。
2.7安装方法
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
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
第一个Python程序
1、在什么地方写Python程序
- Python交互器
- Python文件中
- IDE(集成开发环境)
Python交互器
Windows:
1、屏幕左下角'视窗键'(左下角第一个图标) 2、输入cmd回车 3、在弹出的交互窗口中输入'python'
Linux:
直接在窗口中输入:python 即可 如果安装多版本的输入对应的版本号即可比如:python3.5
Python文件中
Windows:
推荐Notepad++ ,不要用Word和Windows自带的记事本。Word保存的不是纯文本文件,而记事本会自作聪明地在文件开始的地方加上几个特殊字符(UTF-8 BOM),结果会导致程序运行出现莫名其妙的错误!
Linux:
使用自带的VIM即可
第一个代码:
#代码文件名:hello.py 代码内容如下: ''' print('Hello World') ''' #执行命令 ''' python hello.py Hello World '''
上面的代码中执行Python代码的时候,明确的指出 hello.py 脚本由 python 解释器来执行。
如果想要类似于执行shell脚本一样执行python脚本,例: ./hello.py
,那么就需要在 hello.py 文件的头部指定解释器,如下:
#!/usr/bin/env python #The first code print "hello,world"
ps:
Linux中执行前需给予 hello.py 执行权限,chmod 755 hello.py
#!//usr/bin/env python #脚本用env启动的原因,是因为脚本解释器在linux中可能被安装于不同的目录,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)
解释器:
Python在执行时,解释器会将.py文件中的源代码编译成Python的byte code(字节码),然后再执行这些编译好的byte code。
解释器就是一个翻译员,把咱们写的代码翻译成机器语言。
如果这里不告诉解释器用Python解释的话在Linux中就会使用默认的解释器Shell来解释,但是Shell和Python说的不是一种语言,如果用shell去解释Python的代码就会报错。
IDE(集成开发环境)
工欲善其事,必先利其器
使用合理的工具做事情能提升我们工作的效率,同样在写Python代码的时候,有一个非常好的工具就是Pycharm。
编程语言的分类
更新中,敬请期待~~
编程风格
一、语法要求
缩进统一:
同一级别的代码必须一致!(并且建议所有级别的代码的缩进建议是相同的--必须,开发规范里建议4个空格)建议不要用table因为如果想把代码在windows上运行,linux和windows的table的定义不同!!!!
好的编辑器能提高开发代码的效率!使用Pycharm会帮助你加快代码的编写。
所有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的字母(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(‘ _ ’)或数字(0-9)组成。
有效 标识符名称的例子有i、__my_name、name_23和a1b2_c3。
无效 标识符名称的例子有2things、this is spaced out和my-name。
标识符名称是对大小写敏感的。例如,myname和myName不是一个标识符。注意前者中的小写n和后者中的大写N。
常量:数值不变的
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。
AGE = 10 这个就是常量,他是大写的!是约定俗成的。但是他是可以改的!
name = 'Tim Luo' 这个是变量
##这里需要注意下,设置变量的时候不能设置python自带的内置方法比如type
以下关键字不能声明为变量名
1 ['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。
我们不需要指定编码类型了,因为在Python3中默认编码就是Unicode编码
二、Python的执行过程
- 把代码加载到内存中
- 词法分析
- 语法分析
- 编译生成字节码
- 执行字节码生成机器码为CPU可识别并执行
执行Python代码时,如果导入了其他的 .py 文件,那么,执行过程中会自动生成一个与其同名的 .pyc 文件,该文件就是Python解释器编译之后产生的字节码。
ps:代码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得到代码)
三、Python变量
1、字符串
字符串特性,一旦修改,重新创建!
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!
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' name = 'luotianshuai' print('The first variable==>:',id(name)) name = 'Tim' print('The second variable==>:',id(name))
结果:
The first variable==>: 4323819824 The second variable==>: 4323772208
在看字符串的下个例子:
name1 = 'luotianshuai' print(id(name1)) name2 = 'luotianshuai' print(id(name2))
结果:
4323819824 4323819824
上面不是说:字符串特性,一旦修改,重新创建!为什么他的内存地址是相同的呢?
这里虽然他们的内存地址是相同的但是:他们的原理是各自在内存里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)!
2、列表、字典
看下面的例子:name1为1个列表,让name等于name1现在修改name1的值会影响name2吗?
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' #给name1设置值为列表 name1 = ['tianshuai',18,] #输出name1的内存地址 print('Thes name1 memory address:',id(name1)) #给name2复制为name1 name2 = name1 #输出name2的内存地址 print('Thes name2 memory address:',id(name2)) #修改name1的值看下name2的值是否改变 name1[0] = 'shuaige' print(name1,'|',id(name1)) print(name2,'|',id(name2)) name2.append('dashuaige') print(name1,'|',id(name1)) print(name2,'|',id(name2))
结果:
''' Thes name1 memory address: 4314356360 Thes name2 memory address: 4314356360 ['shuaige', 18] | 4314356360 ['shuaige', 18] | 4314356360 ['shuaige', 18, 'dashuaige'] | 4314356360 ['shuaige', 18, 'dashuaige'] | 4314356360 '''
总结:集合中的元素不是连续的,当你修改、添加、删除里面的元素的时候内存地址是不变的!所以当我们删除添加name1里的元素的时候name2也会跟着变。
四、获取用户输入
Python 2有两个全局函数,用来在命令行请求用户输入。第一个叫做input(),它等待用户输入一个Python表达式(然后返回结果)。第二个叫做raw_input()用户输入什么它就返回什么。这让初学者非常困惑,并且这被广泛地看作是Python语言的一个“肉赘”(wart)。Python 3通过重命名raw_input()为input(),从而切掉了这个肉赘,所以现在的input()就像每个人最初期待的那样工作。
1、获取用户输入的内容
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' name = input('Please input you name:') print(name,'The value type',type(name))
并且这里需要注意这个input获取用户输入之后默认是字符串类型的如下:
Please input you name:123 123 The value type <class 'str'>
2、脚本传入参数
我们经常看到类似这样的命令:/etc/init.d/httpd start httpd脚本是怎么获取这个start参数呢?【这个httpd是shell写的主要这么写是方便回忆】Python中是怎么实现的呢?
通过Python自带的sys模块如下:
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' import sys print(sys.argv) print(type(sys.argv))
结果:
LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python test.py 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ['] <type 'list'>
五、流程控制
1、if...else 和 if....elif...elif..........else
需求一、身份验证
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' import getpass name = input('Please input your name:') pwd = input('Please input your pwd:') if name == 'tianshuai' and pwd == 'shuaige': print('hello Shuaige') else: print('You cant login system')
测试:
''' python3 test.py Please input your name:tianshuai Please input your pwd:shuaige hello Shuaige '''
需求二、根据用户输入内容输出其权限
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai'''' alex 超级用户 wusir 管理用户 laoyao 普通用户 ''' name = input('Please input you name:') if name == 'alex': print('超级用户') elif name == 'wusir': print('管理用户') elif name == 'laoyao': print('普通用户') else: print('无效用户')
测试
LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python3 test.py Please input you name:alex 超级用户 LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python3 test.py Please input you name:wusir 管理用户 LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python3 test.py Please input you name:laoyao 普通用户 LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python3 test.py Please input you name:lskdjf 无效用户
2、for i in range(100) and for i in xrange(1,100)
需求: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 -*- __author__ = 'luotianshuai' import random rand_num = random.randrange(10) for i in range(3): guess_num = int(input("请猜测数字(1~10):")) if guess_num == rand_num: print("太棒了你猜对了") break elif guess_num > rand_num: print("你猜测的有点大了,请尝试小点的数字") else: print("你猜测的有点小了,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:%d" % rand_num)
测试结果1:
请猜测数字(1~10):5 你猜测的有点大了,请尝试小点的数字 请猜测数字(1~10):3 你猜测的有点大了,请尝试小点的数字 请猜测数字(1~10):1 太棒了你猜对了 这个真正的数字是:1
测试结果2:
请猜测数字(1~10):1 你猜测的有点小了,请尝试大点的数字 请猜测数字(1~10):1 你猜测的有点小了,请尝试大点的数字 请猜测数字(1~10):1 你猜测的有点小了,请尝试大点的数字 不要灰心,这次只是运气不好,请下次尝试 这个真正的数字是:2
3、while循环
他的原理是:当条件为真的时候运行,当条件为假的时候停止!
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' import time count = 0 #指定循环为True while True: #每次循环自加1 count += 1 #输出结果 print(count) #休息两秒 time.sleep(2) #这个循环就是死循环~ ############################### 看看这个例子在 count = 0 #指定循环为True while count < 10: count += 1 print(count) ''' 每次循环加1,当count为11的时候那么这个条件:count < 10 就不成立了这个循环也就结束了! '''
while版本的猜数字游戏
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' import random rand_num = random.randrange(10) count = 0 while count < 3: guess_num = int(input('请输入您猜测的数字(1~10):')) if guess_num > 10: print('您输入的数字超出范围了:1~10') elif guess_num == rand_num: print('哇~,太棒了你猜对了~') break elif guess_num < rand_num: print('您猜的数字有点小了,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") count += 1 else: print("不要灰心你,这次只是运气不好,请下次尝试") print("这个真正的数字是:%d" % rand_num)
4、continue 是跳出本次循环,break是跳出整个循环(当前的while or for循环)!
for i in range(3): count = 0 while True: count += 1 if count == 10: print('循环ID:%d' % count) continue if count == 11: print('11次循环退出:') break print('这是第%d次循环' % count) print(i)
上面的例子:
for循环中的while循环里如果为10的时候continue,那么print('这是第%d次循环' % count)就无法执行了,所以他停止了当前循环,当为11的时候print('这是第%d次循环' % count)也无法执行了并且跳出了整个大的while循环!
看下面的例子:
while True: print("我是第一层") while True: print("我是第二层") while True: print("我是第三层")
现在我要停止他怎么办?这么写?
while True: print("我是第一层") break while True: print("我是第二层") break while True: print("我是第三层") break
NO,这个是不行的,这时候就用到标志位了!
需求:当count = 3 的时候所有循环依次退出
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' count = 0 while True: print('第一层') level_1_falg = False while True: print('第二层') level_2_flag = False while True: print('第三层') count += 1 if count <= 3: level_2_flag = True print('这是第三层:循环3次了我要跳到第二层') break #当第三层退出到第二层后并且标志位被设置为True后下面的条件出发然后把level_1_falg设置为True if level_2_flag: level_1_falg = True print('这是第二层:第三层跳出了,我也要跳到第一层') break #当第二层退出到第一层后并且标志位被设置为True后,下面的条件激活退出! if level_1_falg: print('这是第一层,第二层和第三层都跳出了我也要跳出,整个程序结束') break
测试结果:
第一层 第二层 第三层 这是第三层:循环3次了我要跳到第二层 这是第二层:第三层跳出了,我也要跳到第一层 这是第一层,第二层和第三层都跳出了我也要跳出,整个程序结束
六、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 = 30 |
- | 减法 - 减去从左侧操作数右侧操作数 | a - b = -10 |
* | 乘法 - 相乘的运算符两侧的值 | a * b = 200 |
/ | 除 - 由右侧操作数除以左侧操作数 | b / a = 2 |
% | 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 | a**b = 10 的幂 20 |
// | 地板除 - 操作数的除法,其中结果是将小数点后的位数被除去的商。 | 9//2 = 4 而 9.0//2.0 = 4.0 |
注:在Python2中默认是地板除,现在改为保留小数了,如果想使用地板除需要使用//
Python的比较操作符:
运算符 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
== | 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. |
注:Python3中<>已经取消了这个所有不等于都使用!=
Python赋值运算符:
运算符 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
= | 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 | c += a 相当于 c = c + a |
-= | 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 | c -= a 相当于 c = c - a |
*= | 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 | c *= a 相当于 c = c * a |
/= | 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 | c /= a 相当于= c / a |
%= | 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 | c %= a is equivalent to c = c % a |
**= | 指数AND赋值运算符,执行指数(功率)计算操作符和赋值给左操作数 | c **= a 相当于 c = c ** a |
//= | 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 | c //= a 相当于 c = c // a |
Python位运算符:
操作符 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
& | 二进制和复制操作了一下,结果,如果它存在于两个操作数。 | (a & b) = 12 即 0000 1100 |
| | 二进制或复制操作了一个比特,如果它存在一个操作数中。 | (a | b) = 61 即 0011 1101 |
^ | 二进制异或运算符的副本,如果它被设置在一个操作数而不是两个比特。 | (a ^ b) = 49 即 0011 0001 |
~ | 二进制的补运算符是一元的,并有“翻转”位的效果。 | (~a ) = -61 即 1100 0011以2的补码形式由于带符号二进制数。 |
<< | 二进位向左移位运算符。左操作数的值左移由右操作数指定的位数。 | a << 2 = 240 即 1111 0000 |
>> | 二进位向右移位运算符。左操作数的值是由右操作数指定的位数向右移动。 | a >> 2 = 15 即 0000 1111 |
''' 二进制“与”计算:(1和1=1 0和任意都为0) a = 10 b = 49 a&b 10 0 0 0 0 1 0 1 0 49 0 0 1 1 0 0 0 1 =0 0 0 0 0 0 0 0 0 二进制“或”计算:(遇1得1) a|b a = 60 # 60 = 0 0 1 1 1 1 0 0 b = 13 #13 = 0 0 0 0 1 1 0 1 = 0 0 1 1 1 1 0 1 = 0+0+32+16+8+4+0+1 = 61 二进制“异或”运算:(相同为0,不同为1) a^b a = 60 # 60 = 0011 1100 b = 13 # 13 = 0000 1101 0011 0001 = 0+0+32+16+0+0+0+1=49 二进制取反运算:(0置换为1,1置换为0) ~a a = 60 # 60 = 0011 1100 那么 -a = 1100 0011 128 + 64 +2 +1 = 二进位向左、右移位运算符: a=2 那么 往左移1位就是4如下: a<<1 = 4 ; a>>1 = 1 '''
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 >>> 9 > 8 and 9 < 10 True >>> 9 > 8 and 9 > 10 False or运算,有一个为真的时候即可为真 >>> 9 > 8 or 9 > 10 True >>> 9 < 8 or 9 > 10 False >>> not运算,假为真真为假 >>> not 6.2 <= 6 True >>> not 6.2 >= 6 False >>>