Python基础之第一篇详解编程语言

Python简介:

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、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、 NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。
互联网公司广泛使用Python来做的事一般有：自动化运维、自动化测试、大数据分析、爬虫、Web 等。

python和其他语言的区别：

其他语言：代码编译得到字节码，虚拟机执行字节码并转换成机器码再后在处理器上执行
C 和 Python、Java、C#等 C语言：代码编译得到机器码，机器码在处理器上直接执行，每一条指令控制CPU工作

Python 和 C

Python这门语言是由C开发而来
　　对于使用：Python的类库齐全并且使用简洁，如果要实现同样的功能，Python 10行代码可以解决，C可能就需要100行甚至更多.
　　对于速度：Python的运行速度相较与C，绝逼是慢了

Python 和 Java、C#等

　　对于使用：Linux原装Python，其他语言没有；以上几门语言都有非常丰富的类库支持
　　对于速度：Python在速度上可能稍显逊色
所以，Python和其他语言没有什么本质区别，其他区别在于：擅长某领域、人才丰富、先入为主。

Python的种类：

Cpython
    Python的官方版本，使用C语言实现，使用最为广泛，CPython实现会将源文件（py文件）转换成字节码文件（pyc文件），然后运行在Python虚拟机上。
Jyhton
    Python的Java实现，Jython会将Python代码动态编译成Java字节码，然后在JVM上运行。
IronPython
    Python的C#实现，IronPython将Python代码编译成C#字节码，然后在CLR上运行。（与Jython类似）
PyPy（特殊）
    Python实现的Python，将Python的字节码字节码再编译成机器码。

Python环境：
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:/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：
无需安装，原装Python环境,如果自带2.6，请更新至2.7

更新Python
windows: 卸载重装即可

linux:
Linux的yum依赖自带Python，为防止错误，此处更新其实就是再安装一个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/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

Python入门

一、第一句Python代码
创建 hello.py 文件，内容如下：
print “hello,world”
执行 hello.py 文件，即：
python hello.py
python内部执行过程如下：

二、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：

#!/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
三、内容编码
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ASCLL）
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)(一个字节用0和1表示)，即：2**8 = 256，所以，ASCII码最多只能表示 256 个符号。

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：ASCLL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ASCLL），如果是如下代码的话：

报错：ASCLL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 -*-

#coding:utf-8

#coding=utf-8

print “你好，世界”

# -*- coding: utf-8 -*- 
#coding:utf-8 
#coding=utf-8 
 
这三种方法是等价的

四、注释

单行注视：# 被注释内容
多行注释：””” 被注释内容 “””

五、执行脚本传入参数:
Python有大量的模块，从而使得开发Python程序非常简洁。类库有包括三中：
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内部提供一个 sys 的模块，其中的 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

六、pyc文件
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。

七、变量
1、声明变量

#!/usr/bin/env python 
#coding:utf-8 
name = "saneri"

上述代码声明了一个变量，变量名为:name，变量name的值为：”saneri”
变量的作用：昵称，其代指内存里某个地址中保存的内容

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']

2、变量的赋值

#!/usr/bin/env python 
# -*- coding: utf-8 -*- 
name1 = "saneri" 
name2 = "ABC"

开辟了两块不同的内存空间.

#!/usr/bin/env python 
# -*- coding: utf-8 -*- 
name1 = "saneri" 
name2 = name1

开辟了一块内存空间，内存指向为同一个地址.
八、输入

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

# 将用户输入的内容赋值给 name 变量
name = raw_input(“请输入用户名：”)

# 打印输入的内容
print 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

九、流程控制和缩进

需求一、用户登陆验证
# 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 == "zhangsan" and pwd == "cmd": 
    print "欢迎，zhangsan！" 
else: 
    print "用户名和密码错误"

内层变量，无法被外层变量使用

外层变量，可以被内层变量使用

十、初识基本数据类型
1、数字

10是一个整数的例子。
长整数不过是大一些的整数。
3.14和52.3E-4是浮点数的例子。E标记表示10的幂。在这里，52.3E-4表示52.3 * 10-4。
(-5+4j)和(2.3-4.6j)是复数的例子。

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）
　　浮点数用来处理实数，即带有小数的数字。
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。
注：Python中存在小数字池：-5 ～ 257

2、布尔值真(Ture)或假(Fash) 1 或 0
3、字符串例如： “hello world”

万恶的字符串拼接：
　　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，万恶的+号每出现一次就会在内存中重新开辟一块空间。

字符串格式化

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

PS: 字符串是 %s; 整数 %d; 浮点数%f

字符串常用功能：
移除空白
分割
长度
索引
切片

4、列表
创建列表：

name_list = [‘zsan’, ‘seven’, ‘eric’]
或
name_list ＝ list([‘zsan’, ‘seven’, ‘eric’])

基本操作：

索引
切片
追加
删除
长度
循环
包含

5、元组
创建元组:

ages = (11, 22, 33, 44, 55)
或
ages = tuple((11, 22, 33, 44, 55))
基本操作：
索引
切片
循环
长度
包含

6、字典（无序）
创建字典：

person = {“name”: “saneri”, ‘age’: 18}
或
person = dict({“name”: “saneri”, ‘age’: 18})

常用操作：
索引
新增
删除
键、值、键值对
循环
长度
PS：循环，range，continue 和 break

十一、运算

算数运算：
比较运算：
赋值运算：
逻辑运算：
成员运算：
身份运算：
位运算：
运算符优先级：
更多详细信息，点以下链接地址：
http://www.runoob.com/python/python-operators.html#ysf1

十二、文本的基本操作

1.打开文件：

 file_obj = file("文件路径","模式")     推荐使用 open

打开文件时，需要指定文件路径和以何等方式打开文件，打开后，即可获取该文件句柄，此后通过此文件句柄对该文件操作。

打开文件的模式有：

r，只读模式（默认）。
w，只写模式。【不可读；不存在则创建；存在则删除内容；】
a，追加模式。【可读;不存在则创建；存在则只追加内容；】

“+” 表示可以同时读写某个文件

r+，可读写文件。【可读；可写；可追加】
w+，无意义
a+，同a

“U”表示在读取时，可以将 /r /n /r/n自动转换成 /n （与 r 或 r+ 模式同使用）

“b”表示处理二进制文件（如：FTP发送上传ISO镜像文件，linux可忽略，windows处理二进制文件时需标注）

读取文件的内容：

# 一次性加载所有内容到内存
file_obj.read()

# 一次性加载所有内容到内存，并根据行分割成字符串
file_obj.readlines()

# 每次仅读取一行数据
for line in file_obj:
　　print line

写文件的内容：
file_obj.write(‘内容’)

关闭文件句柄：
file_obj.close()

python中read() readline()以及readlines()区别 : 
.read()              每次读取整个文件，它通常将读取到底文件内容放到一个字符串变量中，也就是说 .read() 生成文件内容是一个字符串类型 
.readline()          每只读取文件的一行，通常也是读取到的一行内容放到一个字符串变量中，返回str类型 
.readlines()         每次按行读取整个文件内容，将读取到的内容放到一个列表中，返回list类型

2、文件操作

  1 class file(object): 
  2  
  3    
  4  
  5     def close(self): # real signature unknown; restored from __doc__ 
  6  
  7         关闭文件 
  8  
  9         """ 
 10  
 11         close() -> None or (perhaps) an integer.  Close the file. 
 12  
 13           
 14  
 15         Sets data attribute .closed to True.  A closed file cannot be used for 
 16  
 17         further I/O operations.  close() may be called more than once without 
 18  
 19         error.  Some kinds of file objects (for example, opened by popen()) 
 20  
 21         may return an exit status upon closing. 
 22  
 23         """ 
 24  
 25   
 26  
 27     def fileno(self): # real signature unknown; restored from __doc__ 
 28  
 29         文件描述符    
 30  
 31          """ 
 32  
 33         fileno() -> integer "file descriptor". 
 34  
 35           
 36  
 37         This is needed for lower-level file interfaces, such os.read(). 
 38  
 39         """ 
 40  
 41         return 0     
 42  
 43   
 44  
 45     def flush(self): # real signature unknown; restored from __doc__ 
 46  
 47         刷新文件内部缓冲区 
 48  
 49         """ flush() -> None.  Flush the internal I/O buffer. """ 
 50  
 51         pass 
 52  
 53   
 54  
 55   
 56  
 57     def isatty(self): # real signature unknown; restored from __doc__ 
 58  
 59         判断文件是否是同意tty设备 
 60  
 61         """ isatty() -> true or false.  True if the file is connected to a tty device. """ 
 62  
 63         return False 
 64  
 65   
 66  
 67   
 68  
 69     def next(self): # real signature unknown; restored from __doc__ 
 70  
 71         获取下一行数据，不存在，则报错 
 72  
 73         """ x.next() -> the next value, or raise StopIteration """ 
 74  
 75         pass 
 76  
 77   
 78  
 79     def read(self, size=None): # real signature unknown; restored from __doc__ 
 80  
 81         读取指定字节数据 
 82  
 83         """ 
 84  
 85         read([size]) -> read at most size bytes, returned as a string. 
 86  
 87           
 88  
 89         If the size argument is negative or omitted, read until EOF is reached. 
 90  
 91         Notice that when in non-blocking mode, less data than what was requested 
 92  
 93         may be returned, even if no size parameter was given. 
 94  
 95         """ 
 96  
 97         pass 
 98  
 99   
100  
101     def readinto(self): # real signature unknown; restored from __doc__ 
102  
103         读取到缓冲区，不要用，将被遗弃 
104  
105         """ readinto() -> Undocumented.  Don't use this; it may go away. """ 
106  
107         pass 
108  
109   
110  
111     def readline(self, size=None): # real signature unknown; restored from __doc__ 
112  
113         仅读取一行数据 
114  
115         """ 
116  
117         readline([size]) -> next line from the file, as a string. 
118  
119           
120  
121         Retain newline.  A non-negative size argument limits the maximum 
122  
123         number of bytes to return (an incomplete line may be returned then). 
124  
125         Return an empty string at EOF. 
126  
127         """ 
128  
129         pass 
130  
131   
132  
133     def readlines(self, size=None): # real signature unknown; restored from __doc__ 
134  
135         读取所有数据，并根据换行保存值列表 
136  
137         """ 
138  
139         readlines([size]) -> list of strings, each a line from the file. 
140  
141           
142  
143         Call readline() repeatedly and return a list of the lines so read. 
144  
145         The optional size argument, if given, is an approximate bound on the 
146  
147         total number of bytes in the lines returned. 
148  
149         """ 
150  
151         return [] 
152  
153   
154  
155     def seek(self, offset, whence=None): # real signature unknown; restored from __doc__ 
156  
157         指定文件中指针位置 
158  
159         """ 
160  
161         seek(offset[, whence]) -> None.  Move to new file position. 
162  
163           
164  
165         Argument offset is a byte count.  Optional argument whence defaults to 
166  
167         0 (offset from start of file, offset should be >= 0); other values are 1 
168  
169         (move relative to current position, positive or negative), and 2 (move 
170  
171         relative to end of file, usually negative, although many platforms allow 
172  
173         seeking beyond the end of a file).  If the file is opened in text mode, 
174  
175         only offsets returned by tell() are legal.  Use of other offsets causes 
176  
177         undefined behavior. 
178  
179         Note that not all file objects are seekable. 
180  
181         """ 
182  
183         pass 
184  
185   
186  
187     def tell(self): # real signature unknown; restored from __doc__ 
188  
189         获取当前指针位置 
190  
191         """ tell() -> current file position, an integer (may be a long integer). """ 
192  
193         pass 
194  
195   
196  
197     def truncate(self, size=None): # real signature unknown; restored from __doc__ 
198  
199         截断数据，仅保留指定之前数据 
200  
201         """ 
202  
203         truncate([size]) -> None.  Truncate the file to at most size bytes. 
204  
205           
206  
207         Size defaults to the current file position, as returned by tell(). 
208  
209         """ 
210  
211         pass 
212  
213   
214  
215     def write(self, p_str): # real signature unknown; restored from __doc__ 
216  
217         写内容 
218  
219         """ 
220  
221         write(str) -> None.  Write string str to file. 
222  
223           
224  
225         Note that due to buffering, flush() or close() may be needed before 
226  
227         the file on disk reflects the data written. 
228  
229         """ 
230  
231         pass 
232  
233   
234  
235     def writelines(self, sequence_of_strings): # real signature unknown; restored from __doc__ 
236  
237         将一个字符串列表写入文件 
238  
239         """ 
240  
241         writelines(sequence_of_strings) -> None.  Write the strings to the file. 
242  
243           
244  
245         Note that newlines are not added.  The sequence can be any iterable object 
246  
247         producing strings. This is equivalent to calling write() for each string. 
248  
249         """ 
250  
251         pass 
252  
253   
254  
255     def xreadlines(self): # real signature unknown; restored from __doc__ 
256  
257         可用于逐行读取文件，非全部 
258  
259         """ 
260  
261         xreadlines() -> returns self. 
262  
263           
264  
265         For backward compatibility. File objects now include the performance 
266  
267         optimizations previously implemented in the xreadlines module. 
268  
269         """ 
270  
271         pass

3.with

为了避免打开文件后忘记关闭，可以通过管理上下文，即：

with open('log','r') as f:  
...  
如此方式，当with代码块执行完毕时，内部会自动关闭并释放文件资源。

在Python 2.7 后，with又支持同时对多个文件的上下文进行管理，即：

with open('log1') as obj1, open('log2') as obj2: 
pass

十三、python流程控制

条件控制分支语句 if

if多分支结构： if …elif …else..

count = int(raw_input("Plz input your math record:")) 
if count >= 90: 
print 'A' 
elif count >= 80: 
print 'B' 
elif count >= 70: 
print 'C' 
elif count >= 60: 
print 'D' 
else: 
print 'No pass !!!'

Python循环语句 while for

python实例：
统计1到100的叠加：1+2+3…100

i = 1 
count = 0 
while i <= 100: 
print  count,i 
count = count + i 
i = i + 1 
else: 
print 'count = ', count

或者使用range()函数：

#!/usr/bin/python 
sum=0 
for i in range(1,101):                              ///range(1,101) 代表从1到101(不包含101) 
sum += i 
print sum

使用for循环来访问list :

i = 0 
for w in range(1,100,2):                                   //#代表从1到100，间隔2(不包含100) 
print format(i ,'2d'),w 
i = i + 1 
else: 
print 'out w'

编写登陆接口:

1.输入用户名密码

2.认证成功后显示欢迎信息

3.输错三次后锁定

#!/usr/bin/env python 
# -*- coding:utf-8 -*- 
import sys  
import getpass 
errortimes = 0 
while True: 
user = raw_input("请输入用户名:").strip() 
#    pwd = raw_input("请输入密码:").strip() 
if len(user) == 0 : 
print "/033[31;1m用户名为空，请重新输入/033[0m"  
continue 
elif user  !=  "saneri": 
print "/033[32;1m用户名不存在，请重新输入/033[0m" 
continue 
while errortimes < 3: 
if user == "saneri": 
pwd = getpass.getpass("请输入密码:").strip() 
if pwd == "123": 
print "欢迎 %s 登陆" %user 
sys.exit() 
else: 
print "/033[34;1m请重新输入密码！！！/033[0m" 
errortimes += 1 
else: 
print "/033[33;1m你已经超过三次输入，账户已锁定!!!/033[0m" 
break

原创文章，作者：ItWorker，如若转载，请注明出处：https://blog.ytso.com/11678.html

Python基础之第一篇详解编程语言

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