Python之路【第一篇】:Python简介和入门

python简介：

一、什么是python

Python（英国发音：/ pa θ n/ 美国发音：/ pa θɑ n/），是一种面向对象、直译式的计算机程序语言。

每一门语言都有自己的哲学：

pythonde 设计哲学是：“优雅”、“明确”、“简单”

二、python由来

 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。之所以选中Python作为程序的名字，是因为他是BBC电视剧——蒙提·派森的飞行马戏团（Monty Python‘s Flying Circus）的爱好者。

三、Python能做什么

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

 

四、设计哲学与定位

Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。Python开发者的哲学是“用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事”。在设计Python语言时，如果面临多种选择，Python开发者一般会拒绝花俏的语法，而选择明确没有或者很少有歧义的语法。这些准则被称为“ Python格言”。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表

1.优美胜于丑陋（Python 以编写优美的代码为目标）

2.明了胜于晦涩（优美的代码应当是明了的，命名规范，风格相似）

3.简洁胜于复杂（优美的代码应当是简洁的，不要有复杂的内部实现）

4.复杂胜于凌乱（如果复杂不可避免，那代码间也不能有难懂的关系，要保持接口简洁，多加注释！）

5.扁平胜于嵌套（优美的代码应当是扁平的，不能有太多的嵌套）

6.间隔胜于紧凑（优美的代码有适当的间隔，不要奢望一行代码解决问题，一行代码不能超过80个字符，你可以换行或起一个新的逻辑来写）

7.可读性很重要（优美的代码是可读的）

8.即便假借特例的实用性之名，也不可违背这些规则（这些规则至高无上），觉对不允许特列必须按照这个规则

9.不要包容所有错误，除非你确定需要这样做（精准地捕获异常，不写 except:pass 风格的代码）

10.当存在多种可能，不要尝试去猜测！

11.而是尽量找一种，最好是唯一一种明显的解决方案（如果不确定，就用穷举法）

12.虽然这并不容易，因为你不是 Python 之父（这里的 Dutch 是指 Guido ）

13.做也许好过不做，但不假思索就动手还不如不做（动手之前要细思量）

14.如果你无法向人描述你的方案，那肯定不是一个好方案；反之亦然（方案测评标准）

15.命名空间是一种绝妙的理念，我们应当多加利用（倡导与号召

PS：

简单的拿php和python做对比：

python是综合性的语言，他不光可以做web开发。他俩的对比应该仅限于web开发方向。不见其phpweb开发别python好，php是先入为主，python的web框架在2000才有的比较晚了

django起来的比较晚，他们的web开发都是很不错了。你用php做的python都可以做。python给你的是一个完整的解决，前端和后端都可以用python。

简单的拿C和python做对比：

python慢，慢的严重！！！！相同的程序比C慢几百倍很正常

编程风格：

一、语法要求

缩进统一

统一级别的代码缩进必须一致！(并且建议所有级别的代码的缩进是相同的，开发规范里建议4个空格)建议不要用Tab因为如果想把代码在windows上运行，linux和windows的Tab的定义不同！！！！

好的编辑器能提高开发代码的效率！

所有的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('_')或者数字(0-9)组成;

有效 标识符名称例如：my、_my_name、name_z12和a1w2_c3;

无效 标识符名称例如：2things、this is dog和my-name;

标识符名称是对大小写敏感的。例如，myname和mYname不是同一个标识符。注意前者中的小写y和后者中的大写Y；

常量：数值不变的量

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；

例如：

AGE = 10 这个就是常量，它是大写的！是约定俗成的，但是它是可以改的！！

name = 'Ray Zhu' 这个就是变量

######需要特别注意的是，定义变量的时候不能定义python自带的内置方法####

例如：

type

以下关键词不能声明为变量名：

['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', '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。

Python环境：

一、安装python

windows:

1、下载安装包
    https://www.python.org/downloads/
2、安装
    默认安装路径：C:python35
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:python35，切记前面有分号

Linux:

Linux的yum依赖自带的Python，为防止错误，此处更新其实就是再安装一个高版本Python!

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/python3.5 -V
6、修改默认Python版本
    mv /usr/bin/python /usr/bin/python2.6
    ln -s /usr/local/bin/python3.5 /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

Python入门

一、第一句python

vim hello_world.py 创建一个文件：

#!/usr/bin/env python3
#_*_ conding:utf-8 _*_

print ('Hello World')

执行：

python hello.py即可
或者增加执行权限：
chmod +x hello.py
./hello.py

注意：

#!/usr/bin/env python
备注：
脚本用env启动的原因:是因为脚本解释器再linux中可能被安装与不同的目录中，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 环境变量的缩写
# _*_ coding:utf-8 _*_    指定编码类型为utf-8,在Python3中默认编码为utf8，加不加这个都无所谓

二、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，所以，ASCII码最多只能表示 256 个符号

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：Unicode

Unicode（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），所以如果不指定编码类型，如果有中文就会报错。

三、Python的工作过程

1、python 把代码读到内存； 2、词法语法分析； 3、放到编译器 =======》》生成字节码； 4、执行字节码 =======》》生成机器码；  5、CPU执行

四、执行脚本传入参数

Python有大量模块，从而使得开发Python程序非常简洁。类库有包括三种：

Python内部提供的模块

业内开源的模块

程序员自己开发的模块

Python内部提供了一个sys的模块，其中sys.argv 用来捕获执行 执行python脚本时传入的参数

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding:utf-8 _*_

import sys

print (sys.argv)

五、pyc文件

执行Python代码时，如果导入了其他的.py文件， 那么，在执行过程中会自动生成一个其同名的.pyc文件，该文件就是Python解释器编译之后产生的字节码文件；

同样的道理：代码在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代码)

六、变量

变量：只能由字母、数字、下划线组成

特别注意的是，定义变量时变量不能以数字开头

python关键字不能用于变量

python的内置函数或类

最好不要和python的内置的东西重复；

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！

字符串特性，一旦修改，重新创建

例：

name1 = "zhurui"
name2 = name1

这里把修改为name1 = "boy",猜想下name2会不会变呢？？

其实name2是不变的，结合上面的规则：字符串特性，一旦修改，重新创建

name1 = "boy"  name1的值变了，他会重新开辟一块内存空间！

注意：

name1 = "zhurui"
name2 = "zhurui"

这里虽然他们的内存地址是相同的，但是它们的原理是各自在内存中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)！

集合又不相同：

name1 = ['ray',  'karen',  'eric']

如果把name2 = name1

print (name2)

['ray',  'karen',  'eric']

name1 这个集合增加一个，现在name2变不变呢？会变得集合和字符串不同它的各个元素不是连续的，所以name2 = name1指向后，name1增加一个元素不会开辟一块新的空间，name2就会跟着改变；

七、条件语句(流程控制)

if...else   和 if...elif...elif...........else

场景一：用户登录验证

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_

import getpass
name = input("请输入用户名:")
pwd = getpass.getpass("请输入密码:")

if name == "zhurui" and  pwd == "123":
    print("欢迎，zhurui")
else:
    print("用户名和密码错误")

场景二：根据用户输入内容输出其权限：

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
'''
zhurui--------->普通用户
ray------------>管理用户
eric----------->超级用户
'''
name = input("请输入用户名：")

if name == "zhurui":
    print("普通用户")
elif name == "ray":
    print("管理用户")
elif name == "eric":
    print("超级用户")
else:
    print("没有此用户")

场景三：猜数字游戏：

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 _*_

import random
rand_num = random.randrange(10)
for i in range(3):
    guess_num = int(input("请猜测数字:"))
    if guess_num == rand_num:
        print("恭喜你，你猜对了")
        break
    elif guess_num > rand_num:
        print("您猜测的数字偏大，请尝试小点的数字")
    else:
        print("您猜测的数字偏小，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:% ") % rand_num

插播一条重要消息：

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

while 循环

原理：当条件为真的时候运行，当条件为假的时候停止！

实质就是没有规定次数，不设置条件永远循环下去。

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_

import time
count = 0
while True:
    count += 1
    print("loop"),count
    time.sleep(3)
#这个循环3秒钟自+1，后无限循环只要这个条件为"真"，就无限循环下去

综上对比下  上面这个例子：

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
import time

count = 0
while count < 5:
    count += 1
    print("zhurui"),count
    time.sleep(3)
## 这个循环每3秒循环一次，当条件count < 5的时候为真(count自增长小于5，循环输出打印zhurui),当count 不小于5的时候为假(False)则退出循环停止。

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_

import random
rand_num = random.randrange(10)
try_count = 0
while try_count <3:
    guess_num = int(input("请输入猜测数字:"))
    if guess_num > 10:
        print("输入的数字超出了范围")
        continue
    if guess_num == rand_num:
        print("恭喜你，被你猜对了！！！")
        break
    elif guess_num < rand_num:
        print("您猜测的数字小了，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")
    try_count +=1
else:
    print("不要灰心，这次只是运气不好，请下次尝试")
print("这个是真正的数字:" %d) % rand_num

##当执行guess_num > 10 如果你输入的是大于10的数字那么将会执行continue,就会跳出当前循环，没有执行try_count +=1 所以没有计数！！

注意：

continue:退出当前循环，开始下一次循环；

break:退出所有的循环；

 有个需求，我想返回我的上层怎么做，用标识位！ 如下面的例子：

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_

while True:
    print("这TMD是第一层！")
    while True:
        print("这TMD是第二层！")
        while True:
            print("这TMD是第三层！")

这就是个死循环，当执行到第三个循环的时候就无限循环，这里有人会想，用break行不行，我们试试就知道了：

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_

while True:
    print("这TMD是第一层！")
    break
    while True:
        print("这TMD是第二层！")
        break
        while True:
            print("这TMD是第三层！")
            break

执行代码输出结果：

C:Python35python3.exe C:/Users/ZR/PycharmProjects/python全栈开发/day1/while_print.py
这TMD是第一层！

Process finished with exit code 0

就仅仅执行了第一个循环跳出，然而并不是我们想要的结果，那就用到"标识位"了，工作中也有很多地方用到它：

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_

count = 0
while True:
    print("这TMD是第一层！")
    jump_1_flag = False
    while True:
        print("这TMD是第二层！")
        jump_2_flag = False
        while True:
            count +=1
            print("这TMD是第三层！")
            if count > 3:
                jump_2_flag = True
                break
        if jump_2_flag:
            print("第三层跳到我这里来了，我也要跳到第一层")
            jump_1_flag = True
            break
    if jump_1_flag:
        print("第二层和第三层跳到我这里来了，我也要跳")
        break

执行结果如下：

C:Python35python3.exe C:/Users/ZR/PycharmProjects/python全栈开发/day1/while_jump.py
这TMD是第一层！
这TMD是第二层！
这TMD是第三层！
这TMD是第三层！
这TMD是第三层！
这TMD是第三层！
第三层跳到我这里来了，我也要跳到第一层
第二层和第三层跳到我这里来了，我也要跳

Process finished with exit code 0

最后再来一个简单的登录例子：

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
'''
用户登录（三次机会重试）
'''
count = 0
while count < 3:
    user = input("请输入用户名：")
    pwd = input("请输入密码：")
    if user == "zhurui" and pwd == "123":
        print("欢迎登录！")
        print('...........')
        break
    else:
        print("用户名或者密码错误")
    count +=1

输出结果：

C:Python35python3.exe C:/Users/ZR/PycharmProjects/python全栈开发/day1/logging.py
请输入用户名：fdfdsf
请输入密码：ggsd
用户名或者密码错误
请输入用户名：gdsgegw
请输入密码：geeeer
用户名或者密码错误
请输入用户名：gsgswe
请输入密码：rewrw
用户名或者密码错误

Process finished with exit code 0

输入正确：

C:Python35python3.exe C:/Users/ZR/PycharmProjects/python全栈开发/day1/logging.py
请输入用户名：zhurui
请输入密码：123
欢迎登录！
...........

Process finished with exit code 0

八、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 =10
-	减法 - 左侧操作数减去右侧操作数	a - b = 20
*	乘法 - 运算符两侧的值相乘	a * b  = 190
/	除 - 由右侧操作数除以左侧操作数	b / a = 4
%	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	2**3 = 8
//	地板除 - 操作数的除法，其中结果是讲小数点后的位数舍弃，只取整数部分	9//2 = 4而 9.0//2.0 = 4.0

例子：

>>> a = 20
>>> b = 10
>>> c =  a + b
>>> print(c)
30
>>> c = a -b
>>> print(c)
10
>>> c = a * b
>>> print(c)
200
>>> c = a / b
>>> print(c)
2.0
>>> c = a % b
>>> print(c)
0
>>> c = a**b
>>> print(c)
10240000000000
>>> c = a//b
>>> print(c)
2

python赋值运算符

运算符	描述符	例子
=	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	a +=b 相当于a = a + b
-=	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	a -=b 相当于 a = a - b
*=	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	a *=b 相当于 a = a * b
/=	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	a /=b 相当于 a = a / b
%=	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	a %= b 相当于 a = a % b
//=	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	a //=b 相当于a = a // b

例子：

>>> a = 10
>>> b = 20
>>> c = 0
>>> c = a + b
>>> c +=a
>>> print(c)
40
         等价于
c +=a <=========> c = c + a

python比较运算符

运算符	描述符	例子
==	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

例子：

>>> a = 34
>>> b = 45
>>> a == b
False
>>> a != b
True
>>> a > b
False
>>> a < b
True
>>> a >= b
False
>>> a <= b
True
>>>

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

>>> 20 > 10 and 29 > 18
True
>>> 20 > 10 and 29 > 34
False

or运算，有一个为真的时候即可为真

>>> 20 > 10 and 29 > 18
True
>>> 20 > 10 and 29 > 34
False
>>> 20 > 10 or 29 > 34
True

not运算，假为真真为假

>>> not 9.9 <= 9
True
>>> not 9.9 >= 9
False
>>>

python成员运算符

a = "元" in "朱元璋"

例子:

>>> if a == "元" in "朱元璋":
...  print("包含")
... else:
...  print("不包含")
...
包含

简单归纳总结下：

1、运算符
      结果是值
            算数运算
                a = 10 * 10
            赋值运算
                a = a + 1 等价于 a +=1
       结果是布尔值
            比较运算
                a = 1 > 5
            逻辑运算
                a = 1 > 6 or 1 == 1
            成员运算
                a = "纹" in "郑秀文"