Python学习之路1 - 基础入门

本文内容

1. Python介绍
2. 安装Python解释器
3. 输出
4. 变量
5. 输入
6. 条件判断语句
7. 循环语句
8. 模块讲解
9. 三元运算
10. 字符串和二进制的相互转化

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本系列文章使用的Python版本为3.6.2

使用开发工具为Pycharm2017

1、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，做为ABC语言的一种继承。

最新的TIOBE排行榜，Python赶超PHP占据第五，Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并普遍使用的语言。

目前Python主要应用领域：

• 云计算：云计算最火的语言， 典型应用OpenStack
• WEB开发：众多优秀的WEB框架，众多大型网站均为Python开发，Youtube, Dropbox, 豆瓣。。。， 典型WEB框架有Django
• 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，并且重要性逐年提升。缘由：做为动态语言的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,尤为擅长策略回测
• 图形GUI：PyQT, WxPython,TkInter

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，所有用Python实现，天天网站处理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，天天超过3千万张照片被分享，所有用python开发
• Facebook：大量的基础库均经过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：公司几乎全部的业务均是经过Python开发的
• 知乎：国内最大的问答社区，经过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
• 除上面以外，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完成各类各样的任务。 

Python ****是一门什么样的语言？

编程语言主要从如下几个角度为进行分类，编译型和解释型、静态语言和动态语言、强类型定义语言和弱类型定义语言，每一个分类表明什么意思呢，咱们一块儿来看一下。

编译和解释的区别

编译器是把源程序的每一条语句都编译成机器语言，并保存成二进制文件，这样运行时计算机能够直接以机器语言来运行此程序，速度很快；

而解释器则是只在执行程序时，才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行，因此运行速度是不如编译后的程序运行的快的。

这是由于计算机不能直接认识并执行咱们写的语句，它只能认识机器语言(是二进制的形式)。

就好像你想看一本英文书，编译器会将整本书翻译成中文供你观看，这时你看的就会很方便，怎么反复看都没有问题；解释器只会解释你当前想要看的语句，若是你想再次看一遍一样的语句则须要再次找解释器解释一遍，这样就会给你的阅读带来麻烦。

动态语言和静态语言

一般咱们所说的动态语言、静态语言是指动态类型语言和静态类型语言。

（1）动态类型语言：动态类型语言是指在运行期间才去作数据类型检查的语言，也就是说，在用动态类型的语言编程时，永远也不用给任何变量指定数据类型，该语言会在你第一次赋值给变量时，在内部将数据类型记录下来。Python和Ruby就是一种典型的动态类型语言，其余的各类脚本语言如VBScript也多少属于动态类型语言。

（2）静态类型语言：静态类型语言与动态类型语言恰好相反，它的数据类型是在编译其间检查的，也就是说在写程序时要声明全部变量的数据类型，C/C++是静态类型语言的典型表明，其余的静态类型语言还有C#、JAVA等。

强类型定义语言和弱类型定义语言

（1）强类型定义语言：强制数据类型定义的语言。也就是说，一旦一个变量被指定了某个数据类型，若是不通过强制转换，那么它就永远是这个数据类型了。举个例子：若是你定义了一个整型变量a,那么程序根本不可能将a看成字符串类型处理。强类型定义语言是类型安全的语言。

（2）弱类型定义语言：数据类型能够被忽略的语言。它与强类型定义语言相反, 一个变量能够赋不一样数据类型的值。

强类型定义语言在速度上可能略逊色于弱类型定义语言，可是强类型定义语言带来的严谨性可以有效的避免许多错误。另外，“这门语言是否是动态语言”与“这门语言是否类型安全”之间是彻底没有联系的！
例如：Python是动态语言，是强类型定义语言（类型安全的语言）; VBScript是动态语言，是弱类型定义语言（类型不安全的语言）; JAVA是静态语言，是强类型定义语言（类型安全的语言）。

经过上面这些介绍，咱们能够得出，python是一门动态解释性的强类型定义语言。那这些基因使成就了Python的哪些优缺点呢？咱们继续往下看。

Python的优势

当你用一种语言开始做真正的软件开发时，你除了编写代码外，还须要不少基本的已经写好的现成的东西，来帮助你加快开发进度。好比说，要编写一个电子邮件客户端，若是先从最底层开始编写网络协议相关的代码，那估计一年半载也开发不出来。高级编程语言一般都会提供一个比较完善的基础代码库，让你能直接调用，好比，针对电子邮件协议的SMTP库，针对桌面环境的GUI库，在这些已有的代码库的基础上开发，一个电子邮件客户端几天就能开发出来。

Python就为咱们提供了很是完善的基础代码库，覆盖了网络、文件、GUI、数据库、文本等大量内容，被形象地称做“内置电池（batteries included）”。用Python开发，许多功能没必要从零编写，直接使用现成的便可。

除了内置的库外，Python还有大量的第三方库，也就是别人开发的，供你直接使用的东西。固然，若是你开发的代码经过很好的封装，也能够做为第三方库给别人使用。

许多大型网站就是用Python开发的，例如YouTube、Instagram，还有国内的豆瓣。不少大公司，包括Google、Yahoo等，甚至NASA（美国航空航天局）都大量地使用Python。

龟叔给Python的定位是“优雅”、“明确”、“简单”，因此Python程序看上去老是简单易懂，初学者学Python，不但入门容易，并且未来深刻下去，能够编写那些很是很是复杂的程序。

总的来讲，Python的哲学就是简单优雅，尽可能写容易看明白的代码，尽可能写少的代码。若是一个资深程序员向你炫耀他写的晦涩难懂、动不动就几万行的代码，你能够尽情地嘲笑他。

那Python适合开发哪些类型的应用呢？

首选是网络应用，包括网站、后台服务等等；

其次是许多平常须要的小工具，包括系统管理员须要的脚本任务等等；

另外就是把其余语言开发的程序再包装起来，方便使用。

Python的缺点

第一个缺点就是运行速度慢，和C程序相比很是慢，由于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，这个翻译过程很是耗时，因此很慢。而C程序是运行前直接编译成CPU能执行的机器码，因此很是快。

可是大量的应用程序不须要这么快的运行速度，由于用户根本感受不出来。例如开发一个下载MP3的网络应用程序，C程序的运行时间须要0.001秒，而Python程序的运行时间须要0.1秒，慢了100倍，但因为网络更慢，须要等待1秒，你想，用户能感受到1.001秒和1.1秒的区别吗？这就比如F1赛车和普通的出租车在北京三环路上行驶的道理同样，虽然F1赛车理论时速高达400千米，但因为三环路堵车的时速只有20千米，所以，做为乘客，你感受的时速永远是20千米。

第二个缺点就是代码不能加密。若是要发布你的Python程序，实际上就是发布源代码，这一点跟C语言不一样，C语言不用发布源代码，只须要把编译后的机器码（也就是你在Windows上常见的xxx.exe文件）发布出去。要从机器码反推出C代码是不可能的，因此，凡是编译型的语言，都没有这个问题，而解释型的语言，则必须把源码发布出去。

这个缺点仅限于你要编写的软件须要卖给别人挣钱的时候。好消息是目前的互联网时代，靠卖软件受权的商业模式愈来愈少了，靠网站和移动应用卖服务的模式愈来愈多了，后一种模式不须要把源码给别人。

再说了，如今如火如荼的开源运动和互联网自由开放的精神是一致的，互联网上有无数很是优秀的像Linux同样的开源代码，咱们千万不要高估本身写的代码真的有很是大的“商业价值”。那些大公司的代码不肯意开放的更重要的缘由是代码写得太烂了，一旦开源，就没人敢用他们的产品了。

2、安装Python解释器

在Mac上安装Python

若是你正在使用Mac，系统是OS X 10.8~10.10，那么系统自带的Python版本是2.7。要安装最新的Python 3.6，有两个方法：

方法一：从Python官网下载Python 3.6的安装程序（网速慢的同窗请移步国内镜像），双击运行并安装；

方法二：若是安装了Homebrew，直接经过命令brew install python3安装便可。

在Linux上安装Python

若是你正在使用Linux，那么基本表明你有着Linux管理经验，Linux上自带Python2，若是想升级到最新版应该难不倒你的。

在Windows上安装Python

首先，根据你的Windows版本（64位仍是32位）从Python的官方网站下载Python 3.6对应的64位安装程序或32位安装程序，而后，运行下载的EXE安装包：

特别要注意勾上Add Python 3.6 to PATH，而后点“Install Now”便可完成安装。

3、输出

输出方式常用的有两种，第一种是print()函数，下面咱们输出hello world。

print("hello world")

输出结果：

第二种输出方式须要引入sys库，而后使用sys.stdout.write()函数输出。

import sys
sys.stdout.write("afsd")

输出结果：

从输出结果能够看出两种输出方式的差异，print()函数输出结果后会再加一个换行，而sys.stdout.write()则没有换行。

Python和其余经常使用高级语言不一样的地方是Python一条语句结束时不须要加分号，而且在Python中也不会用到大括号，Python的语句就只是用换行符和缩进来表示语句之间的关系。

换行就表示一条语句的结束，缩进表示语句间的包含关系。

4、变量

因为Python是动态类型语言，因此不须要定义变量类型，直接写变量名就能够。

name = "my name is Vector"
print(name)

输出结果：

在Python3中是能够直接输入中文的，例如print（“姓名”）这样，可是在Python2中须要在文件的顶部加上  -- coding:utf-8 -- 这句话，由于Python3的默认字符为Unicode，而Python2的默认字符为ASCII。

在Python中不只有单行的字符串，还有多行的字符串，多行字符串用 '''内容''' 标记，以下。

msg = '''
这里是第一行
这里是第二行
这里是第三行
'''
print(msg)

输出结果：

注释

Python中的单行注释用 # 来注释，以下。

print('hello world') #这里即将输出hello world

多行注释用三个单引号来标记 '''内容'''，以下。

'''
这里是第一行注释
这里是第二行注释
这里是第三行注释
'''

在Python中单引号和双引号没有区别，都不会转义其余字符。

5、输入

用户输入一般咱们用input()函数，以下。

username = input('username:')
password = input('password:')
print(username,password)

咱们输入vector和asd123

输出结果：

有了输入后，咱们就能够控制格式化输出了。

第一种格式化输出方式

name = input('name:')
age = input('age:')

info = '''
------------- Info --------------
Name:''' + name + '''
age:''' + age + '''
------------- Over --------------
'''
print(info)

这里咱们输入vector和18

输出结果：

第二种格式化输出方式

用 %s %d %f 等来控制格式，并在结尾一次传入参数，传参格式为 %(参数1,参数2,...)

%s表明字符串，%d表明正数，%f表明浮点数。

name = input('name:')
age = int(input('age:'))

info = '''
------------- Info --------------
Name:%s
age:%d
------------- Over --------------
'''%(name,age)
print(info)

输出结果：

若是想将输出的内容变成红色,则用\033[31;1m%s\033[0m
若是想将输出的内容变成绿色,则用\033[32;1m%s\033[0m

格式：\033[显示方式;前景色;背景色m

说明：
前景色 背景色 颜色

30 40 黑色
31 41 红色
32 42 绿色
33 43 黃色
34 44 蓝色
35 45 紫红色
36 46 青蓝色
37 47 白色

显示方式 意义

0 终端默认设置
1 高亮显示
4 使用下划线
5 闪烁
7 反白显示
8 不可见

例子：

\033[1;31;40m    <!--1-高亮显示 31-前景色红色  40-背景色黑色-->
\033[0m          <!--采用终端默认设置，即取消颜色设置-->

下面演示一下输出结果带颜色的例子：

name = input('name:')
age = int(input('age:'))

info = '''
------------- Info --------------
Name:\033[31;1m%s\033[0m  #输出结果为红色
age:\033[32;1m%s\033[0m  #输出结果为绿色
------------- Over --------------
'''%(name,age)
print(info)

输出结果：

第三种格式化输出方式

在字符串中插入形参（形参用大括号标记{形参}），最后在结尾给形参赋值。

name = input('name:')
age = int(input('age:'))

info = '''
------------- Info --------------
Name:{_name}
age:{_age}
------------- Over --------------
'''.format(_name=name,_age=age)
print(info)

输出结果：

第四种格式化输出方式

形参用数字表示，在结尾直接按照顺序给形参赋值。

name = input('name:')
age = int(input('age:'))

info = '''
------------- Info --------------
Name:{0}
age:{1}
------------- Over --------------
'''.format(name,age)
print(info)

输出结果：

 

输入变成密文

须要引入getpass模块。

import getpass
password = getpass.getpass("password:")
print(password)

可是这个getpass()这个函数在pycharm中很差使，在其余工具中好使。

6、条件判断语句

格式：

if 条件1 and 条件2 or 条件3:
    pass # 注意这里必定要有缩进
elif 条件4 and 条件5:
    pass
else:
    pass

例子：

_username = 'rev'
_password = 'rev123'

username = input('username:')
password = input('password:')

if _username == username and _password == password:
    print('Welcome user {name} login...'.format(name = username))# 注意这里必定要有缩进
elif _username == username and _password != password:
    print('password error!')
else:
    print('login fail..')# 注意这里必定要有缩进

7、循环语句

循环语句之while

Python中的while还有else处理。

例子：

while True:
    print('this is loop...')
    break
else:
    print('若是while循环条件不符合了，则执行这里的代码')

循环语句之for

格式1：

for i in range(10):
    print('loop ',i)

这里的range表明循环次数，i 从0来是循环

输出结果：

格式2：

for i in range(0,10,2):
    print('loop ',i)

range中的第一个参数表明从几开始，第二个参数表明到几结束（不包括10），第三个参数2表明隔一个执行一次

格式3：

for i in "fasdfasd":
    print('loop ',i)

Python中的for循环还能够循环字符串、列表、元组等。

输出结果：

8、模块讲解

模块之sys

print(sys.path) # 打印环境变量
print(sys.argv) # 打印当前脚本的路径，在pycharm中打印绝对路径，在命令行中打印相对路径（原本打印的就是相对路径）
one = sys.argv[1] #用来在外部调用的时候传参, 1表明传入的第一个参数,
two = sys.argv[2] #2表明传入的第二个参数, 这样外部调用的时候就能够传多个参数了

模块之os

print(os.system('dir')) # system函数就是命令行
cmd = os.system('dir')
print(cmd) # 这里输出的是 0 由于，system是直接把输出到屏幕上，并非返回，若是输出成功则返回0

cmd = os.popen('dir').read() #popen()方法返回的是该对象的地址，read()方法是将地址中的内容读出来
print(cmd)

# 建立目录函数
os.mkdir('new_dir')

9、三元运算

//result = 值1 if 条件 else 值2
a,b,c = 1,3,5
d = a if a > b else c
print(d) # d = c = 5
# 若是条件为真：result = 值1
# 若是条件为假：result = 值2

10、字符串和二进制的相互转化

msg = '我爱大延边日不落帝国'
print(msg) # 字符串输出
print(msg.encode(encoding='utf-8')) # 将字符串转换成二进制
print(msg.encode(encoding='utf-8').decode(encoding='utf-8')) # 将二进制转换成字符串
# 若是encode和decode不写参数，默认就是utf-8