第一天-Python基础

本节内容

1. Python介绍
2. 发展史
3. Python 2 or 3?
4. 安装
5. Hello World程序
6. 变量
7. 用户输入
8. 模块初识
9. 数据类型

10.表达式if ...else语句

11.表达式for 循环

12.表达式while 循环

一、 Python介绍

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。  

最新的IEEE Spectrun杂志发布了一年一度的编程语言排行榜，这也是他们发布的第四届编程语言Top榜，Python赶超C占据第一， 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、Google、Yahoo!、Facebook、NASA（美国国家航空航天局）、豆瓣、知乎、百度、腾讯、汽车之家、美团等。

Python是一种动态解释型的强类型语言

Python的优缺点：

龟叔给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。

python语言的优点

     

优点：

1、 龟叔给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、 开发效率高，Python有非常强大的第三方库，Python官方库中包含了大量通过结算及实现的功能，可直接下载调用，减少开发周期和成本。

3、 高级语言----当你用Python语言编写程序时，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Python开源本质，其已被移植到许多平台上比如：WINDOWS、LINUX等等。如果避免使用依赖于操作系统的特殊调用，Python程序无需修改就几乎可以再市场上所有平台运行。

5、 可扩展性----如果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，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----可以将Python嵌入C、C++程序中，从而向程序用户提供脚本功能。

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，它的源码都是以明文形式存放的，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。

当然，Python还有一些其它的小缺点，在这就不一一列举了，我想说的是，任何一门语言都不是完美的，都有擅长和不擅长做的事情，建议各位不要拿一个语言的劣势去跟另一个语言的优势来去比较，语言只是一个工具。

 

Python解释器

当我们编写Python代码时，我们的搭配的是一个包含Python代码的以.py为扩展名的文本文件。要运行代码，就需要Python解释器去执行.py文件。

由于整个Python语言从规范到解释器都是开源的，所以理论上，只要水平够高，任何人都可以编写Python解释器来执行Python代码（当然难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。

   CPython

当我们从Python官方网站下载并安装好Python 3.5后，我们就直接获得了一个官方版本的解释器：CPython。这个解释器是用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。

CPython是使用最广的Python解释器。教程的所有代码也都在CPython下执行。

IPython

IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。

CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。

PyPy

PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。

绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行，就需要了解PyPy和CPython的不同点。

Jython

Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

IronPython

IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

小结

Python的解释器很多，但使用最广泛的还是CPython。如果要和Java或.Net平台交互，最好的办法不是用Jython或IronPython，而是通过网络调用来交互，确保各程序之间的独立性。

 

   二、Python 2 or 3?

   Python 2.x 已经停止维护，Python3.x是现在和未来，Python3.x已经支持所有标准库，除此之外,几个方面的核心语言(如打印和执行语句,整数使用地板部门)已经调整为新手更容易学习更符合其他语言逻辑,移除了繁琐的部分

py2与3的详细区别

PRINT IS A FUNCTION

The statement has been replaced with a print() function, with keyword arguments to replace most of the special syntax of the old statement (PEP 3105). Examples: 

+ View Code

You can also customize the separator between items, e.g.: 

1	print("There are <", 2**32, "> possibilities!", sep="")

ALL IS UNICODE NOW

从此不再为讨厌的字符编码而烦恼

 

还可以这样玩： (A,*REST,B)=RANGE(5)

1 2 3 4

<strong>>>> a,*rest,b = range(5) >>> a,rest,b (0, [1, 2, 3], 4) </strong>

　　

某些库改名了

 

Old Name	New Name
_winreg	winreg
ConfigParser	configparser
copy_reg	copyreg
Queue	queue
SocketServer	socketserver
markupbase	_markupbase
repr	reprlib
test.test_support	test.support

 

三、Python安装

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、Mac

1 2 3

无需安装，原装Python环境    ps：如果自带2.6，请更新至2.7

四、HelloWorld

在linux 下创建一个文件叫hello.py,并输入

1	print("Hello World!")

然后执行命令:python hello.py ,输出

1 2 3

localhost:~ jieli$ vim hello.py localhost:~ jieli$ python hello.py Hello World!

指定解释器

上一步中执行 python hello.py 时，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：

1 2 3

#!/usr/bin/env python    print "hello,world"

如此一来，执行： ./hello.py 即可。

ps：执行前需给予 hello.py 执行权限，chmod 755 hello.py

在交互器中执行　

除了把程序写在文件里，还可以直接调用python自带的交互器运行代码，　

1 2 3 4 5 6

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. >>> print("Hello World!") Hello World!

 

五、变量\字符编码

声明变量

#_*_coding:utf-8_*_

name = "Alex Li"

上述代码声明了一个变量，变量名为： name，变量name的值为："Alex Li"　

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?")

　

六、字符编码

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 = 256-1，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：UnicodeUnicode（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

#!/usr/bin/env python 

print "你好，世界"

改正：应该显示的告诉python解释器，用什么编码来执行源代码，即：

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*- 

print "你好，世界"

注释

当行注视：# 被注释内容

　　多行注释：""" 被注释内容 """

七、用户输入

#!/usr/bin/env python

#_*_coding:utf-8_*_

 

#name = raw_input("What is your name?") #only on python 2.x

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

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：

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

import getpass

# 将用户输入的内容赋值给 name 变量

pwd = getpass.getpass("请输入密码：")

# 打印输入的内容

print(pwd)

八、模块初识

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。

# -*- coding: utf-8 -*-

import sys

print(sys.argv)

# 输出

使用解释器执行程序

python test.py helo world

['test.py', 'helo', 'world']  # 把执行脚本时传递的参数获取到了

九、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。（在数学领域用i表示，但在工程领域用j表示）

注：Python中存在小数字池：-5 ～ 257

 

2、布尔值

　　真或假

　　1 或 0

True 或 false

3、 字符串

>> name = “TheEast”

>> Type(name)

<class 'str'>

字符串拼接：

　　python中的字符串在C语言中体现为是一个字符数组，每次创建字符串时候需要在内存中开辟一块连续的空，并且一旦需要修改字符串的话，就需要再次开辟空间， +号每出现一次就会在内从中重新开辟一块空间。

字符串格式化输出

1 2 3 4

name = "TheEast" print "i am %s " % name    #输出: i am TheEast

字符串是 %s;整数 %d;浮点数%

4、列表

创建列表：

1 2 3

name_list = ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu'] 或 name_list ＝ list(['zhangsan', 'lisi', 'wangwu'])

5、元组(不可变列表)

创建元组：

1 2 3

ages = (11, 22, 33, 44, 55) 或 ages = tuple((11, 22, 33, 44, 55))

6、字典（无序）

创建字典：

1 2 3

person = {"name": "wangwu", 'age': 18} 或 person = dict({"name": "wangwu", 'age': 18})

十、表达式if…else…

场景一、用户登陆验证

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

#!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*-     my_age = 28   user_input = int(input("input your guess num:"))   if user_input == my_age:     print("Congratulations, you got it !") elif user_input < my_age:     print("Oops,think bigger!") else:     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

十一、表达式 for

最简单的循环10次

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#_*_coding:utf-8_*_ __author__ = 'Alex Li'     for i in range(10):     print("loop:", i )

输出：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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

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

1 2 3 4

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

十二、表达式 while

有一种循环叫死循环，一经触发，就运行个天荒地老、海枯石烂。

海枯石烂代码

1 2 3 4 5

count = 0 while True:     print("你是风儿我是沙,缠缠绵绵到天涯...",count)     count +=1

 

其实除了时间，没有什么是永恒的，死loop还是少写为好　

上面的代码循环100次就退出吧

 

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count = 0 while True:     print("你是风儿我是沙,缠缠绵绵到天涯...",count)     count +=1     if count == 100:         print("去你妈的风和沙,你们这些脱了裤子是人,穿上裤子是鬼的臭男人..")         break

 

 

回到上面for 循环的例子，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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

#!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*-     my_age = 28   count = 0 while count < 3:     user_input = int(input("input your guess num:"))       if user_input == my_age:         print("Congratulations, you got it !")         break     elif user_input < my_age:         print("Oops,think bigger!")     else:         print("think smaller!")     count += 1 #每次loop 计数器+1 else:     print("猜这么多次都不对,你个笨蛋.")