Day1

本节内容

1、 Python简介 

2、安装

3、第一个程序（hello world）

4、解释器

5、编程语言的分类

6、注释

7、变量

8、中文的问题

9、运算

10、输入/输出

11、流程控制/if/for/while 

12、数字+字符串+格式化

 

 

 

今日目标：

　　实现用户登录、三级菜单

 

 

1、 Python简介

1.1 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。

　　　　　　

  

1.2 python的现状

　http://www.tiobe.com/tiobe_index

　　　　　　　

　　　　　

 

1.3 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：

第一个缺点就是运行速度慢，和C程序相比非常慢，因为Python是解释型语言，你的代码在执行时会一行一行地翻译成CPU能理解的机器码，这个翻译过程非常耗时，所以很慢。而C程序是运行前直接编译成CPU能直接执行的机器码，所以非常快。

第二个缺点是，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。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。

第三个缺点就是代码不能加密。

 

1.4 Python主要应用领域

• WEB／客户端 开发: 豆瓣、Youtube 、Quora 、BitTorrent、dropbox 、Gmail、Google Maps
• 云计算：OpenStack
• 爬虫：搜索引擎、网站比价、买火车票
• 游戏: EVE online 、Civilization IV
• 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

 

1.5 Python在一些公司的应用 

• 谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬虫、Google广告等项目都在大量使用Python开发
• CIA: 美国中情局网站就是用Python开发的
• NASA: 美国航天局(NASA)大量使用Python进行数据分析和运算
• YouTube:世界上最大的视频网站YouTube就是用Python开发的
• Dropbox:美国最大的在线云存储网站，全部用Python实现，每天网站处理10亿个文件的上传和下载
• Instagram:美国最大的图片分享社交网站，每天超过3千万张照片被分享，全部用python开发
• Facebook:大量的基础库均通过Python实现的
• Redhat: 世界上最流行的Linux发行版本中的yum包管理工具就是用python开发的
• 豆瓣: 公司几乎所有的业务均是通过Python开发的
• 知乎: 国内最大的问答社区，通过Python开发(国外Quora)
• 春雨医生：国内知名的在线医疗网站是用Python开发的
• 除上面之外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝 、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各种各样的任务。

 1.6 如何学好python

2、Python开发必备环境

   

2.1 如何获取python

https://www.python.org/downloads/　

2.2 如何安装

windows:

 

 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

3、第一个python程序 Hello World！

在什么地方写一个python程序？

3.1 使用python交互程序

3.2 使用文件

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：

# vim hello.py
# python hello.py
Hello World!

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：

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

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

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。

对比下其它语言的hello world

 

 

 

 

 

 

3.3 使用IDE---pycharm（windows）

补充知识：编译型语言和解释型语言

编译型语言

需通过编译器（compiler）将源代码编译成机器码，之后才能执行的语言。一般需经过编译（compile）、链接（linker）这两个步骤。编译是把源代码编译成机器码，链接是把各个模块的机器码和依赖库串连起来生成可执行文件。

优点：编译器一般会有预编译的过程对代码进行优化。 因为编译只做一次，运行时不需要编译，所以编译型语言的程序执行效率高 。可以脱离语言环境独立运行。

缺点：编译之后如果需要修改就需要整个模块重新编译。编译的时候根据对应的运行环境生成机器码，不同的操作系统之间移植就会有问题，需要根据运行的操作系统环境编译不同的可执行文件。

代表语言：C、C++、 Pascal、Object-C以及最近很火的苹果新语言swift

解释型语言

解释性语言的程序不需要编译，相比编译型语言省了道工序，解释性语言在运行程序的时候才逐行翻译。

优点：有良好的平台兼容性，在任何环境中都可以运行，前提是安装了解释器（虚拟机）。灵活，修改代码的时候直接修改就可以，可以快速部署，不用停机维护。

缺点：每次运行的时候都要解释一遍，性能上不如编译型语言。

代表语言：JavaScript、Python、Erlang、PHP、Perl、Ruby

混合型语言

既然编译型和解释型各有缺点就会有人想到把两种类型整合起来，取其精华去其糟粕。就出现了半编译型语言。比如C#,C#在编译的时候不是直接编译成机器码而是中间码，.NET平台提供了中间语言运行库运行中间码，中间语言运行库类似于Java虚拟机。我个人认为抛开一切的偏见C#是这个星球上最好的编程语言。可惜微软的政策限制了C#的推广。

Java先生成字节码再在Java虚拟机中解释执行。

严格来说混合型语言也属于解释型语言。

 

4、注释

　　单行注视：#  被注释内容

　　多行注释：""" 被注释内容 """

# 井号可以注释单行代码
"""
3个双引号或者单引号
可以注释多行内容
"""

　　

5、变量和数据类型　　

变量可以用来存储数据和被程序调用，它由名字和值两部分组成，可以把它想象成一个容器，容器的名字和值会被保存在内存中。

#_*_coding:utf-8_*_
 
name = "Alex Li"    
age = 18
sales = 4432.67 / 1.20   

　　

 

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?")

　　

6、输入/输出

输出：

在print()括号中加上字符串，就可以向屏幕上输出指定的文字。

print('hello, python')　　

print()函数也可以接受多个字符串，用逗号“,”隔开，就可以连成一串输出：

name = “france”
print(“my name is ：”,name)　　

print()会依次打印每个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格。

输入：

Python提供了一个input()，可以让用户输入字符串

7、中文的问题

#!/usr/bin/env python
  
print "你好，世界"

　
错误原因：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ASCII码），但ASCII不支持中文。

字符编码：

 字符编码（英语：Character encoding）、字集码是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象（例如：比特模式、自然数序列、8位组或者电脉冲），以便文本在计算机中存储和通过通信网络的传递。常见的例子包括将拉丁字母表编码成摩斯电码和ASCII。其中，ASCII将字母、数字和其它符号编号，并用7比特的二进制来表示这个整数。通常会额外使用一个扩充的比特，以便于以1个字节的方式存储。

ASCII

 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。ASCII规范标准在1967发表，最后一次更新则是在1986年。至今为止共定义了128个字符。

GB2312/GBK/GB18030 

GB 2312 是中国国家标准简体中文字符集，全称《信息交换用汉字编码字符集·基本集》，又称GB0，由中国国家标准总局在1981年发布实施。GB 2312标准共收录6763个汉字。

GBK即汉字内码扩展规范。共收入21886个汉字和图形符号。

GB 18030与GB 2312-1980完全兼容，与GBK基本兼容，支持GB 13000及Unicode的全部统一汉字，共收录汉字70244个。

各国语言编码

http://blog.csdn.net/miqi770/article/details/43935273

Unicode

Unicode（中文：万国码、国际码、统一码、单一码）是计算机科学领域里的一项业界标准。它对世界上大部分的文字系统进行了整理、编码，使得电脑可以用更为简单的方式来呈现和处理文字。

Unicode伴随着通用字符集的标准而发展，同时也以书本的形式^[1]对外发表。Unicode至今仍在不断增修，每个新版本都加入更多新的字符。目前最新的版本为2016年6月21日公布的9.0.0^[2]，已经收入超过十万个字符（第十万个字符在2005年获采纳）。Unicode涵盖的数据除了视觉上的字形、编码方法、标准的字符编码外，还包含了字符特性，如大小写字母。

UTF-8

UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一种针对Unicode的可变长度字符编码，也是一种前缀码。它可以用来表示Unicode标准中的任何字符，且其编码中的第一个字节仍与ASCII兼容，这使得原来处理ASCII字符的软件无须或只须做少部分修改，即可继续使用。因此，它逐渐成为电子邮件、网页及其他存储或发送文字的应用中，优先采用的编码。

UTF-8使用一至六个字节为每个字符编码（尽管如此，2003年11月UTF-8被RFC 3629重新规范，只能使用原来Unicode定义的区域，U+0000到U+10FFFF，也就是说最多四个字节）

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"　

　

8、流程控制之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

+ View Code

　　

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

12、表达式for loop

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

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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 )

13、while loop 　　

 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

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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

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

+ View Code

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。

+ View Code

　　

　　

作业一：博客

作业二：编写登陆接口

• 输入用户名密码
• 认证成功后显示欢迎信息
• 输错三次后锁定

作业三：多级菜单

• 三级菜单
• 可依次选择进入各子菜单
• 所需新知识点：列表、字典