Python入门

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-04-24 09:02 115阅读 0赞

Python是一种[计算机程序设计语言][Link 1]。是一种面向对象的动态类型语言，最初被设计用于编写自动化脚本(shell)，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越来越多被用于独立的、大型项目的开发。

下面是一些python 涉足的领域

*  Web 和 Internet开发
 *  科学计算和统计
 *  教育
 *  桌面界面开发
 *  软件开发
 *  后端开发

### **编程语言**主要从以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 ###

编译和解释的区别是什么?

**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,这样运行时计算机可以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,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的.

这是因为计算机不能直接认识并执行我们写的语句,它只能认识机器语言(是二进制的形式)

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

下面是一些常见预约的种类

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**编译型**  
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。

**解释型**  
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。

***动态语言和静态语言***  
*通常我们所说的动态语言、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做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，其他的各种脚本语言如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刚好相反，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所有变量的数据类型，C/C++是静态类型语言的典型代表，其他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，如果不经过强制转换，那么它就永远是这个数据类型了。举个例子：如果你定义了一个整型变量a,那么程序根本不可能将a当作字符串类型处理。强类型定义语言是类型安全的语言。

（2）弱类型定义语言：数据类型可以被忽略的语言。它与强类型定义语言相反, 一个变量可以赋不同数据类型的值。

强类型定义语言在速度上可能略逊色于弱类型定义语言，但是强类型定义语言带来的严谨性能够有效的避免许多错误。另外，“这门语言是不是动态语言”与“这门语言是否类型安全”之间是完全没有联系的！  
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）。

优点

1.  Python的定位是“优雅”、“明确”、“简单”，所以Python程序看上去总是简单易懂，初学者学Python，不但入门容易，而且将来深入下去，可以编写那些非常非常复杂的程序。
2.  开发效率非常高，Python有非常强大的第三方库，基本上你想通过计算机实现任何功能，Python官方库里都有相应的模块进行支持，直接下载调用后，在基础库的基础上再进行开发，大大降低开发周期，避免重复造轮子。
3.  高级语言————当你用Python语言编写程序的时候，你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节
4.  可移植性————由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工 作在不同平台上）。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的所有Python程序无需修改就几乎可以在市场上所有的系统平台上运行
5.  可扩展性————如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们。
6.  可嵌入性————你可以把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能。

1.  速度慢，Python 的运行速度相比C语言确实慢很多，跟JAVA相比也要慢一些，因此这也是很多所谓的大牛不屑于使用Python的主要原因，但其实这里所指的运行速度慢在大多数情况下用户是无法直接感知到的，必须借助测试工具才能体现出来，比如你用C运一个程序花了0.01s,用Python是0.1s,这样C语言直接比Python快了10倍,算是非常夸张了，但是你是无法直接通过肉眼感知的，因为一个正常人所能感知的时间最小单位是0.15-0.4s左右，哈哈。其实在大多数情况下Python已经完全可以满足你对程序速度的要求，除非你要写对速度要求极高的搜索引擎等，这种情况下，当然还是建议你用C去实现的。
2.  代码不能加密，因为PYTHON是解释性语言，它的源码都是以名文形式存放的，不过我不认为这算是一个缺点，如果你的项目要求源代码必须是加密的，那你一开始就不应该用Python来去实现。
3.  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（Global Interpreter Lock），是[计算机程序设计语言][Link 2][解释器][Link 3]用于[同步][Link 4][线程][Link 5]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。

### **Python****解释器** ###

CPython

当我们从[Python官方网站][Python]下载并安装好Python 2.7后，我们就直接获得了一个官方版本的解释器：CPython。这个解释器是用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行`python`就是启动CPython解释器。

CPython是使用最广的Python解释器。教程的所有代码也都在CPython下执行。

IPython

IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。

CPython用`>>>`作为提示符，而IPython用`In [``序号``]:`作为提示符。

PyPy

PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用[JIT技术][JIT]，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。

绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行，就需要了解[PyPy和CPython的不同点][PyPy_CPython]。

Jython

Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

IronPython

IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

py2与3的详细区别

py3允许使用中文,从此不用在担心编码问题

The statement has been replaced with a print() function, with keyword arguments to replace most of the special syntax of the old statement (PEP 3105). Examples:

Old: print "The answer is", 2*2 New: print("The answer is", 2*2)
    Old: print x, # Trailing comma suppresses newline New: print(x, end=" ") # Appends a space instead of a newline
    Old: print # Prints a newline
    New: print() # You must call the function!
    Old: print >>sys.stderr, "fatal error" New: print("fatal error", file=sys.stderr)
    Old: print (x, y) # prints repr((x, y))
    New: print((x, y)) # Not the same as print(x, y)!

**某些库改名了**

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> Old Name </td> 
 <td> New Name </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> _winreg </td> 
 <td> winreg </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> ConfigParser </td> 
 <td> configparser </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> copy_reg </td> 
 <td> copyreg </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Queue </td> 
 <td> queue </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> SocketServer </td> 
 <td> socketserver </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> markupbase </td> 
 <td> _markupbase </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> repr </td> 
 <td> reprlib </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> test.test_support </td> 
 <td> test.support </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**字符集/变量**

**Variables** are used to store information to be referenced and manipulated in a computer program. They also provide a way of labeling data with a descriptive name, so our programs can be understood more clearly by the reader and ourselves. It is helpful to think of variables as containers that hold information. Their sole purpose is to label and store data in memory. This data can then be used throughout your program.

文件开头设置编码格式

#_*_coding:utf-8_*_

声明变量

因为python是动态变量,所以声明的时候是不需要像java一样声明类型的

name = "zs"

**变量的赋值**

变量的赋值没什么太大的变化,格式       target  =  source

name1 = "zs";
    
    print(name1)
    name2 = name1;
    
    name1 = "ls";
    print("What is the value of name2 now?")
    print(name2)

运行结果

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

最初,name1地址指向zs,如下图所示![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

后来.name1 赋值给了name2,name2的地址也指向了zs,

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

最后, 有声明了 ls,并且把ls的地址赋值给了name1,但是name2的地址还是指向zs

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

**注释**

单行注释

# this is a  explain

多行注释

"""
    this is a explain
    """

**用户input**

在java中,cmd监听用户是使用Scanner类来接收用户输入的参数,而在Python2中,是使用raw\_input()函数来接收用户参数,在python3中,使用input()函数来接收用户参数,

username = input("name:")
    print(username)

![20190420230047895.png][]

需要注意的是,如果你使用的是python2 的版本,那么input()函数,会根据用户输入的key,来寻找你的变量的值,如果你没有申请那个变量,那么将会报错,

由于我这没有python2,所以不能很好的演示

username = "Zs";
    name = input("username");
    
    print(name);

在python2中,这样的代码语句,用户输入username, 将会打印Zs,其他值则会报错

在输入密码时,不希望别人看见,希望设置成不可见,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)

**模块**

Python如今能有那么高人气的原因也有一部分是关于此,python具有大量的模块库,使得开发更有效率,简单

**sys**

#!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    import sys
     
    print(sys.argv)
     
    ---- cmd执行
    #输出
    $ python test.py helo world
    ['test.py', 'helo', 'world']  #把执行脚本时传递的参数获取到了

**Python的运行过程**

在说这个问题之前，我们先来说两个概念，PyCodeObject和pyc文件。

我们在硬盘上看到的pyc自然不必多说，而其实PyCodeObject则是Python编译器真正编译成的结果。我们先简单知道就可以了，继续向下看。

当python程序运行时，编译的结果则是保存在位于内存中的PyCodeObject中，当Python程序运行结束时，Python解释器则将PyCodeObject写回到pyc文件中。

当python程序第二次运行时，首先程序会在硬盘中寻找pyc文件，如果找到，则直接载入，否则就重复上面的过程。

所以我们应该这样来定位PyCodeObject和pyc文件，我们说pyc文件其实是PyCodeObject的一种持久化保存方式。

**字符串格式化输出**

username = "Zs";
    print("My'name is %s" %username)

打印结果                                                                                                                           *PS: 字符串是 %s;整数 %d;浮点数%f*

My'name is Zs

**表达式If .....else**

username = "Zs";
    
    if  username == "zs":
        print("input name is right");
    else :
        print("input name is error");

这句代码的意思是   如果  username变量的值 等于 zs,那么打印   input name is right,否则打印error,

需要注意的是,在python中,if 算是父级语句,里面的子语句需要一个回车符,否则会错误,像图下,这个跟别的语言区别很大,是个大坑

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

**for循环语句**

循环十次,从0到9

for i in range(10):
        print(i)

当第五次循环时,不打印i,因为计算机记数是从开始的,所以第五次循环是4,continue表示停止不再执行此次循环,直接进入下一次循环

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

当直接执行五次循环时,退出循环\_break 语句的意思是,退出当前循环

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwNzk0MjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

**while 循环**

当满足条件,while会一直循环,  每执行1次循环,i 会 + 1,当i = 100或大于100的时候,条件就不会满足,就不会继续执行while循环

i = 0;
 while i < 100:
 print("loop",i);
 i += 1;

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。

i = 0;
 
 age = 6;
 while i < 3:
 print("你这是第%d次猜我的年龄,猜猜我今年多少岁" %i);
 
 age_input = int(input("age:"));
 if age == age_input :
 print("冰狗,猜对了");
 break;
 
 # 循环次数+1
 i += 1;
 else:
 print("很遗憾,这次没有猜中,赶紧充值复活把!");

在for,while循环中,else 的意思是,若果循环正常结束,将会执行else语句,即没有执行break

[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%AD%E8%A8%80/7073760
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[Link 2]: http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%AF%AD%E8%A8%80
[Link 3]: http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%A3%E9%87%8A%E5%99%A8
[Link 4]: http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%90%8C%E6%AD%A5
[Link 5]: http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%BF%E7%A8%8B
[Python]: https://www.python.org/
[JIT]: http://en.wikipedia.org/wiki/Just-in-time_compilation
[PyPy_CPython]: http://pypy.readthedocs.org/en/latest/cpython_differences.html
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[20190420230047895.png]: /images/20220217/48daa93cb77340aa87c5d9df68d60e4c.png
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