Python基础入门篇

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Python入门

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Python具有高级的数据结构，能高效地面向对象编程。它的优雅的语法、动态类型、解释属性使它能快速地在大部分平台开发应用程序。它的第三方包、工具和库都可以在这里找到：https://www.python.org/。

Python很容易通过C/C++函数或数据类型进行扩展。写扩展参看:扩展指导， C/C++的Python API

更多文档参看Python标准库，Python的API

通过这个入门教程，你将学习到Pyton的一些常用特性和标准库的一些方法或模块。

写在前面

对于每天在电脑面前工作的人来说，可能你需要做一些自动化的工作，比如批量替换，查找更改等，或者你想写一些界面程序，游戏等。

而对于专业的软件开发人员来说，通过C/C++/Java库去开发
、测试、编译等又太繁琐了。

这时候，Python是最佳的选择。

你可以写一些shell脚本或者bat脚本去移动文件或者修改数据，但不是很适合写界面程序或者游戏。C/C++/Java又太繁琐了。而Python比较适合快速的在各个平台（windows, Mac, Unix）完成你要的工作。

Python是一门真正的编程语言，它有高级的数据结构，比如可灵活操作的数组和字典。

Python是模块化的，它的标准库里面有你可用的一些模块，这些模块提供了比如文件I/O，sockets等功能。

Python可以写出比C/C++/Java更简洁的程序，原因有三：
1 有高级的数据结构
2 通过缩进进行区分声明块而不是括号
3 不需要变量或者参数声明

Python是可扩展的。你可以把Python解释器嵌入到C程序中。

使用Python解释器

运行python解释器

方式1：
Python解释器在linux下一般安装在/usr/local/bin/python目录下，切换到该目录下，输入以下命令可以运行python解释器

python

windows下一般安装在C:\Python27目录下，win+r快捷键，然后输入一下cmd，打开dos界面，输入以下命令，设置环境变量：

set path=%path%;C:\python27

则任意目录下，输入python命令即可打开python解释器
方式2：

python -c command [arg] ..

因为命令行可能有一些特殊字符或者空白，最好用单引号引起来。
退出python解释器：
Unix下在命令行界面输入快捷键：Control-D, Windows下输入Control-Z。
或者输入：

quit()

调用python模块（模块也就是python源文件）：

python -m module [arg] ...

进入交互命令模式：

python -i ...

参数传递

命令行的参数会赋值给sys模块的argv变量。可以通过import sys访问参数。argv的长度至少有1。当没有参数的时候，sys.argv[0]是一个空串。当脚本的名字为”-“,则sys.argv[0]是”-“,当用了-c命令，则sys.argv[0]的值为”-c”。当用了-m，sys.argv[0]的值为模块的名字。-c和-m后面的参数，python解释器不会处理。

交互模式

多行模式前面是… 单行是>>>

>>> the_world_is_flat = 1>>> if the_world_is_flat:...     print "Be careful not to fall off!"...

解释器和环境

设置代码编码

一般情况是不用设置的 默认为utf-8

#!/usr/bin/env python# -*- coding: cp-1252 -*-

Python介绍

开头标识注释，>>>和…开头标识python语句

>>>>>> #这是注释... a = 1;#这是注释>>> print a1

把python当做计算器

数字

>>> 2 + 24>>> 50 - 5*620>>> (50 - 5.0*6) / 45.0>>> 8 / 5.01.6

这里2是int 5.0是float,/的结果是什么类型是根据参与计算的两个数，如果有一个数是float则返回float类型。
//操作符是向下取数，小数位为0。

>>> 12//7.01.0>>>

%是求余
**是多次方

>>> 5**225>>>

声明变量n=12
如果使用一个未声明的变量会报错

>>> nTraceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>NameError: name 'n' is not defined>>>

多项式计算，会自动进行数据类型的转换：int和float一起计算，int会自动转为float

交互模式下，最后一个打印的变量会赋值给_

>>> tax = 12.5 / 100>>> price = 100.50>>> price * tax12.5625>>> price + _113.0625>>> round(_, 2)113.06

_是只读的，不能被赋值。

字符串

单引号或者双引号里表示字符串，\用来转义
如果不想要转义：字符串前加一个r

>>> print 'C:\some\name'  # here \n means newline!C:\someame>>> print r'C:\some\name'  # note the r before the quoteC:\some\name

多行字符串：三个”””或者’’’

print """\Usage: thingy [OPTIONS]     -h                        Display this usage message     -H hostname               Hostname to connect to"""

\标识去掉换行，没有\输出是这样的：

>>> print """... aef... asdf... """aefasdf

字符串拼接：+ 字符串重复:*

>>> "un"*2 +" awef"'unun awef'>>>

自动拼接：

>>> 'Py' 'thon''Python'

获取字符串的单个字符

>>> a = "python">>> a[0]'p'

负数标识从尾部开始读取: -0等于0 最后一个字符是-1

>>> a = "python">>> a[-1]'n'>>>

取区间：

>>> a = "python">>> a[0:2]'py'>>> a[2:]'thon'>>> a[:4]'pyth'>>> a[-2:]'on'>>>

越界访问数组会报错：

>>> word[42]  # the word only has 6 charactersTraceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>IndexError: string index out of range

但是取不存在的区间不会报错：

>>> a[-2:45]'on'>>>

字符串无法被修改：

>>> word[0] = 'J'  ...TypeError: 'str' object does not support item assignment>>> word[2:] = 'py'  ...TypeError: 'str' object does not support item assignment

unicode字符串

支持unicode字符串：字符串前加u

>>> u'Hello World !'u'Hello World !'>>> u'Hello\u0020World !'u'Hello World !'

0x0020标识空格
支持原始模式： 字符串前面加入ur
python的默认编码方式是：ASCII码，如果Unicode字符串被打印或者写到文件或者是str()方法转化都会默认转为ASCII码，如果字符串不在0-127范围就会报错

>>> u"abc"u'abc'>>> str(u"abc")'abc'>>> u"äöü"u'\xe4\xf6\xfc'>>> str(u"äöü")Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in ?UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-2: ordinal not in range(128)

转换为特定编码：方法的参数为小写

>>> u"äöü".encode('utf-8')'\xc3\xa4\xc3\xb6\xc3\xbc'

数组

定义一个数组

>>> squares = [1, 4, 9, 16, 25]>>> squares[1, 4, 9, 16, 25]

获取数组内元素

>>> squares[0]  # indexing returns the item1>>> squares[-1]25>>> squares[-3:]  # slicing returns a new list 例子三[9, 16, 25]

获取数组内片段，比如上面例子三，会返回一个新的数组拷贝，原数组不会发生改变
数组合并：

>>> squares + [36, 49, 64, 81, 100][1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

字符串的内容是不能被更改的，而数组是可以被更改的：

>>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125]  # something's wrong here>>> 4 ** 3  # the cube of 4 is 64, not 65!64>>> cubes[3] = 64  # replace the wrong value>>> cubes[1, 8, 27, 64, 125]

给数组添加元素：

>>> cubes.append(216)  # add the cube of 6>>> cubes.append(7 ** 3)  # and the cube of 7>>> cubes[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343]

可以赋值给截取的数组：

>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']>>> letters['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']>>> # replace some values>>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']>>> letters['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']>>> # now remove them>>> letters[2:5] = []>>> letters['a', 'b', 'f', 'g']>>> # clear the list by replacing all the elements with an empty list>>> letters[:] = []>>> letters[]

获取数组的长度：

>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd']>>> len(letters)4

数组的元素也可以是一个数组：

>>> a = ['a', 'b', 'c']>>> n = [1, 2, 3]>>> x = [a, n]>>> x[['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]>>> x[0]['a', 'b', 'c']>>> x[0][1]'b'

终于开始编程了！

如何实现一个斐波那契:

>>> # 这是一个注释... a, b = 0, 1  #分别给a赋值为0 b赋值为1 >>> while b < 10:#这是一个循环...     print b  #打印b的值（并且这里的代码前面有空格（也就是行缩进））...     a, b = b, a+b #a赋值为b，b赋值为a+b的和...112358

之前说过，行缩进标识接下来是一个代码块。
print方法，可以控制格式，比如增加空格：

>>> i = 256*256>>> print 'The value of i is', iThe value of i is 65536

在print语句最后加一个逗号，避免打印结果换行：

>>> a, b = 0, 1>>> while b < 1000:...     print b,...     a, b = b, a+b...1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

控制流

if语句

>>> x = int(raw_input("Please enter an integer: "))Please enter an integer: 42>>> if x < 0: #冒号可以开启多行模式...     x = 0...     print 'Negative changed to zero'... elif x == 0:...     print 'Zero'... elif x == 1:...     print 'Single'... else:...     print 'More'...

if…elif..else(不是必须的)…

for

Python的for可以遍历数组和字符串（这个和C语言的for语句有略微不同)

>>> # Measure some strings:... words = ['cat', 'window', 'defenestrate']>>> for w in words:...     print w, len(w)...cat 3window 6defenestrate 12

在循环内修改一个数组：首先通过截取数组的方法对原数组进行拷贝（这个知识点之前有提过）

>>> for w in words[:]:  # words[:]可以对原数组进行拷贝...     if len(w) > 6:...         words.insert(0, w)...>>> words['defenestrate', 'cat', 'window', 'defenestrate']

range()函数

range函数能根据算法创建一个数组

>>> range(5, 10) #创建所有元素为5到10区间并递增的数组[5, 6, 7, 8, 9]>>> range(0, 10, 3)#递增3[0, 3, 6, 9]>>> range(-10, -100, -30)#递减30[-10, -40, -70]

遍历数组的索引：

>>> a = ['Mary', 'had', 'a', 'little', 'lamb']>>> for i in range(len(a)):...     print i, a[i]...0 Mary1 had2 a3 little4 lamb

退出循环

break语句执行会退出里层的for循环;continue会跳过后面语句的执行（和C语言用法一样）。

>>> for n in range(2, 10):...     for x in range(2, n):...         if n % x == 0:...             print n, 'equals', x, '*', n/x...             break...     else:...         # loop fell through without finding a factor...         print n, 'is a prime number'...2 is a prime number3 is a prime number4 equals 2 * 25 is a prime number6 equals 2 * 37 is a prime number8 equals 2 * 49 equals 3 * 3

pass语句

pass语句不会做任何事，只是用来占位用的

>>> class MyEmptyClass:...     pass...

>>> def initlog(*args):...     pass   # Remember to implement this!...

定义函数和调用函数

>>> def fib(n):    # def关键字标识定义函数，这里函数名为fib...     """Print a Fibonacci series up to n.""" #...     a, b = 0, 1...     while a < n:...         print a,...         a, b = b, a+b...>>> # Now call the function we just defined:... fib(2000)0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597

注意函数体要代码要缩进
函数可以被赋值(fib会被加入符号表)：

>>> fib<function fib at 10042ed0>>>> f = fib # f也会被加入符号表>>> f(100)0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89

即便函数没有return，也会返回一个None

>>> fib(0)>>> print fib(0)None

return后面没有跟任何东西也是返回None

>>> def fib2(n):  # return Fibonacci series up to n...     result = []...     a, b = 0, 1...     while a < n:...         result.append(a)    # 这里是调用数组的append方法...         a, b = b, a+b...     return result...>>> f100 = fib2(100)    # call it>>> f100                # write the result[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]

定义带参数的函数

参数带默认值：retries的默认值为4

def ask_ok(prompt, retries=4, complaint='Yes or no, please!'):    while True: # True是关键字        ok = raw_input(prompt) #raw_input是内置的函数，用于IO输入        if ok in ('y', 'ye', 'yes'):            return True        if ok in ('n', 'no', 'nop', 'nope'):            return False        retries = retries - 1        if retries < 0:            raise IOError('refusenik user') # raise是关键字 抛出异常        print complaint

默认值可以为变量：i是一个变量

i = 5def f(arg=i):    print argi = 6f()

默认参数如果是一个可变的对象，会被赋值多次：

def f(a, L=[]):    L.append(a)    return Lprint f(1)print f(2)print f(3)

会打印出：

[1][1, 2][1, 2, 3]

如果你不想L被改变，你可以这么做：

def f(a, L=None):    if L is None:        L = []    L.append(a)    return L

如果只接受一个参数，但是传递了两个参数会报错：

>>> def function(a):...     pass...>>> function(0, a=0)Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>TypeError: function() got multiple values for keyword argument 'a'

**kewords接收字典参数：

def cheeseshop(kind, *arguments, **keywords):    print "-- Do you have any", kind, "?"    print "-- I'm sorry, we're all out of", kind    for arg in arguments:        print arg    print "-" * 40    keys = sorted(keywords.keys()) #按字典顺序     for kw in keys:        print kw, ":", keywords[kw]

*arg接受不确定个数的参数：

def write_multiple_items(file, separator, *args):    file.write(separator.join(args))

自动解析参数：

>>> range(3, 6)             # 正常情况调用方式[3, 4, 5]>>> args = [3, 6]>>> range(*args)            # 从一个数组里解析参数[3, 4, 5]

>>> def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom'):...     print "-- This parrot wouldn't", action,...     print "if you put", voltage, "volts through it.",...     print "E's", state, "!"...>>> d = {"voltage": "four million", "state": "bleedin' demised", "action": "VOOM"}>>> parrot(**d)-- This parrot wouldn't VOOM if you put four million volts through it. E's bleedin' demised !

文档字符串:

>>> def my_function():...     """Do nothing, but document it.......     No, really, it doesn't do anything....     """...     pass...>>> print my_function.__doc__Do nothing, but document it.    No, really, it doesn't do anything.

Lambda表达式一个匿名函数，lambda a, b: a+b. a和b是两个参数，结果返回a和b的和：

>>> def make_incrementor(n):...     return lambda x: x + n...>>> f = make_incrementor(42)>>> f(0)42>>> f(1)43

lambda也可以作为参数传递：

>>> pairs = [(1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three'), (4, 'four')]>>> pairs.sort(key=lambda pair: pair[1])>>> pairs[(4, 'four'), (1, 'one'), (3, 'three'), (2, 'two')]

参考官方：https://docs.python.org/

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