本节内容
- Python简介
- Python安装
- 第一个Python程序
- 编程语言的分类
Python简介
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。
2、Python的现状
#编程语言的排名：http://www.tiobe.com/tiobe_index
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：
4、Python主要应用领域
其实就是在问:Python能做什么?
相对于其他语言来说Python拥有：非常完善的基础代码库，覆盖了网络、文件、GUI、数据库、文本等大量内容等。许多功能不必从零编写，直接使用现成的即可。当然我们也可以写一些完善的程序插件供其他人使用！
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
Python的安装
开发必备环境
Windows
相对于之前的版本来说3.5在安装的时候直接选择：第一步add python to Path 选项就可以了(如下图)。
2.7安装方法
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
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
第一个Python程序
1、在什么地方写Python程序
- Python交互器
- Python文件中
- IDE(集成开发环境)
Python交互器
Windows：
1、屏幕左下角'视窗键'(左下角第一个图标) 2、输入cmd回车 3、在弹出的交互窗口中输入'python'
Linux:
直接在窗口中输入:python 即可 如果安装多版本的输入对应的版本号即可比如：python3.5
Python文件中
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：
使用自带的VIM即可
第一个代码：
#代码文件名:hello.py 代码内容如下:
'''
print('Hello World')
'''
#执行命令
'''
python hello.py
Hello World
'''
上面的代码中执行Python代码的时候，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：
Linux中执行前需给予 hello.py 执行权限，chmod 755 hello.py
#!//usr/bin/env python #脚本用env启动的原因，是因为脚本解释器在linux中可能被安装于不同的目录，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）
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。
解释器就是一个翻译员，把咱们写的代码翻译成机器语言。
如果这里不告诉解释器用Python解释的话在Linux中就会使用默认的解释器Shell来解释，但是Shell和Python说的不是一种语言，如果用shell去解释Python的代码就会报错。
IDE(集成开发环境)
工欲善其事,必先利其器
使用合理的工具做事情能提升我们工作的效率，同样在写Python代码的时候，有一个非常好的工具就是Pycharm。
编程语言的分类
更新中，敬请期待~~
编程风格
一、语法要求
缩进统一：
同一级别的代码必须一致！(并且建议所有级别的代码的缩进建议是相同的--必须，开发规范里建议4个空格）建议不要用table因为如果想把代码在windows上运行，linux和windows的table的定义不同！！！！
好的编辑器能提高开发代码的效率！使用Pycharm会帮助你加快代码的编写。
所有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的字母（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（‘ _ ’）或数字（0-9）组成。
有效 标识符名称的例子有i、__my_name、name_23和a1b2_c3。
无效 标识符名称的例子有2things、this is spaced out和my-name。
标识符名称是对大小写敏感的。例如，myname和myName不是一个标识符。注意前者中的小写n和后者中的大写N。
常量：数值不变的
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。
AGE = 10 这个就是常量，他是大写的！是约定俗成的。但是他是可以改的！
name = 'Tim Luo' 这个是变量
##这里需要注意下，设置变量的时候不能设置python自带的内置方法比如type
以下关键字不能声明为变量名
1 ['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。
我们不需要指定编码类型了，因为在Python3中默认编码就是Unicode编码
二、Python的执行过程
- 把代码加载到内存中
- 词法分析
- 语法分析
- 编译生成字节码
- 执行字节码生成机器码为CPU可识别并执行
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。（任何字节码通过反编译都可以得到代码）
三、Python变量
1、字符串
字符串特性，一旦修改，重新创建！
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！
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'luotianshuai'
name = 'luotianshuai'
print('The first variable==>:',id(name))
name = 'Tim'
print('The second variable==>:',id(name))
结果：
The first variable==>: 4323819824 The second variable==>: 4323772208
在看字符串的下个例子：
name1 = 'luotianshuai' print(id(name1)) name2 = 'luotianshuai' print(id(name2))
结果：
4323819824 4323819824
上面不是说：字符串特性，一旦修改，重新创建！为什么他的内存地址是相同的呢？
这里虽然他们的内存地址是相同的但是：他们的原理是各自在内存里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）！
2、列表、字典
看下面的例子：name1为1个列表，让name等于name1现在修改name1的值会影响name2吗？
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'luotianshuai'
#给name1设置值为列表
name1 = ['tianshuai',18,]
#输出name1的内存地址
print('Thes name1 memory address:',id(name1))
#给name2复制为name1
name2 = name1
#输出name2的内存地址
print('Thes name2 memory address:',id(name2))
#修改name1的值看下name2的值是否改变
name1[0] = 'shuaige'
print(name1,'|',id(name1))
print(name2,'|',id(name2))
name2.append('dashuaige')
print(name1,'|',id(name1))
print(name2,'|',id(name2))
结果：
''' Thes name1 memory address: 4314356360 Thes name2 memory address: 4314356360 ['shuaige', 18] | 4314356360 ['shuaige', 18] | 4314356360 ['shuaige', 18, 'dashuaige'] | 4314356360 ['shuaige', 18, 'dashuaige'] | 4314356360 '''
总结：集合中的元素不是连续的，当你修改、添加、删除里面的元素的时候内存地址是不变的！所以当我们删除添加name1里的元素的时候name2也会跟着变。
四、获取用户输入
Python 2有两个全局函数，用来在命令行请求用户输入。第一个叫做input()，它等待用户输入一个Python表达式(然后返回结果)。第二个叫做raw_input()用户输入什么它就返回什么。这让初学者非常困惑，并且这被广泛地看作是Python语言的一个“肉赘”(wart)。Python 3通过重命名raw_input()为input()，从而切掉了这个肉赘，所以现在的input()就像每个人最初期待的那样工作。
1、获取用户输入的内容
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'luotianshuai'
name = input('Please input you name:')
print(name,'The value type',type(name))
并且这里需要注意这个input获取用户输入之后默认是字符串类型的如下：
Please input you name:123 123 The value type <class 'str'>
2、脚本传入参数
我们经常看到类似这样的命令:/etc/init.d/httpd start httpd脚本是怎么获取这个start参数呢？【这个httpd是shell写的主要这么写是方便回忆】Python中是怎么实现的呢？
通过Python自带的sys模块如下：
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- __author__ = 'luotianshuai' import sys print(sys.argv) print(type(sys.argv))
结果：
LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python test.py 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ['] <type 'list'>
五、流程控制
1、if...else 和 if....elif...elif..........else
需求一、身份验证
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'luotianshuai'
import getpass
name = input('Please input your name:')
pwd = input('Please input your pwd:')
if name == 'tianshuai' and pwd == 'shuaige':
print('hello Shuaige')
else:
print('You cant login system')
测试：
''' python3 test.py Please input your name:tianshuai Please input your pwd:shuaige hello Shuaige '''
需求二、根据用户输入内容输出其权限
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'luotianshuai''''
alex 超级用户
wusir 管理用户
laoyao 普通用户
'''
name = input('Please input you name:')
if name == 'alex':
print('超级用户')
elif name == 'wusir':
print('管理用户')
elif name == 'laoyao':
print('普通用户')
else:
print('无效用户')
测试
LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python3 test.py Please input you name:alex 超级用户 LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python3 test.py Please input you name:wusir 管理用户 LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python3 test.py Please input you name:laoyao 普通用户 LuoTimdeMacBook-Pro-2:Level_3_menu luotim$ python3 test.py Please input you name:lskdjf 无效用户
2、for i in range(100) and for i in xrange(1,100)
需求：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 -*-
__author__ = 'luotianshuai'
import random
rand_num = random.randrange(10)
for i in range(3):
guess_num = int(input("请猜测数字(1~10)："))
if guess_num == rand_num:
print("太棒了你猜对了")
break
elif guess_num > rand_num:
print("你猜测的有点大了，请尝试小点的数字")
else:
print("你猜测的有点小了，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：%d" % rand_num)
测试结果1：
请猜测数字(1~10)：5 你猜测的有点大了，请尝试小点的数字 请猜测数字(1~10)：3 你猜测的有点大了，请尝试小点的数字 请猜测数字(1~10)：1 太棒了你猜对了 这个真正的数字是：1
测试结果2：
请猜测数字(1~10)：1 你猜测的有点小了，请尝试大点的数字 请猜测数字(1~10)：1 你猜测的有点小了，请尝试大点的数字 请猜测数字(1~10)：1 你猜测的有点小了，请尝试大点的数字 不要灰心，这次只是运气不好，请下次尝试 这个真正的数字是：2
3、while循环
他的原理是：当条件为真的时候运行，当条件为假的时候停止！
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'luotianshuai'
import time
count = 0
#指定循环为True
while True:
#每次循环自加1
count += 1
#输出结果
print(count)
#休息两秒
time.sleep(2)
#这个循环就是死循环~
###############################
看看这个例子在
count = 0
#指定循环为True
while count < 10:
count += 1
print(count)
'''
每次循环加1，当count为11的时候那么这个条件：count < 10 就不成立了这个循环也就结束了！
'''
while版本的猜数字游戏
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'luotianshuai'
import random
rand_num = random.randrange(10)
count = 0
while count < 3:
guess_num = int(input('请输入您猜测的数字(1~10):'))
if guess_num > 10:
print('您输入的数字超出范围了:1~10')
elif guess_num == rand_num:
print('哇~,太棒了你猜对了~')
break
elif guess_num < rand_num:
print('您猜的数字有点小了,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")
count += 1
else:
print("不要灰心你，这次只是运气不好，请下次尝试")
print("这个真正的数字是：%d" % rand_num)
4、continue 是跳出本次循环，break是跳出整个循环(当前的while or for循环)！
for i in range(3):
count = 0
while True:
count += 1
if count == 10:
print('循环ID:%d' % count)
continue
if count == 11:
print('11次循环退出:')
break
print('这是第%d次循环' % count)
print(i)
上面的例子：
for循环中的while循环里如果为10的时候continue，那么print('这是第%d次循环' % count)就无法执行了，所以他停止了当前循环，当为11的时候print('这是第%d次循环' % count)也无法执行了并且跳出了整个大的while循环！
看下面的例子：
while True:
print("我是第一层")
while True:
print("我是第二层")
while True:
print("我是第三层")
现在我要停止他怎么办？这么写？
while True:
print("我是第一层")
break
while True:
print("我是第二层")
break
while True:
print("我是第三层")
break
NO，这个是不行的，这时候就用到标志位了！
需求：当count = 3 的时候所有循环依次退出
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'luotianshuai'
count = 0
while True:
print('第一层')
level_1_falg = False
while True:
print('第二层')
level_2_flag = False
while True:
print('第三层')
count += 1
if count <= 3:
level_2_flag = True
print('这是第三层:循环3次了我要跳到第二层')
break
#当第三层退出到第二层后并且标志位被设置为True后下面的条件出发然后把level_1_falg设置为True
if level_2_flag:
level_1_falg = True
print('这是第二层:第三层跳出了,我也要跳到第一层')
break
#当第二层退出到第一层后并且标志位被设置为True后,下面的条件激活退出!
if level_1_falg:
print('这是第一层,第二层和第三层都跳出了我也要跳出,整个程序结束')
break
测试结果：
第一层 第二层 第三层 这是第三层:循环3次了我要跳到第二层 这是第二层:第三层跳出了,我也要跳到第一层 这是第一层,第二层和第三层都跳出了我也要跳出,整个程序结束
六、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 = 30 |
| - | 减法 - 减去从左侧操作数右侧操作数 | a - b = -10 |
| * | 乘法 - 相乘的运算符两侧的值 | a * b = 200 |
| / | 除 - 由右侧操作数除以左侧操作数 | b / a = 2 |
| % | 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 | a**b = 10 的幂 20 |
| // | 地板除 - 操作数的除法，其中结果是将小数点后的位数被除去的商。 | 9//2 = 4 而 9.0//2.0 = 4.0 |
注：在Python2中默认是地板除，现在改为保留小数了，如果想使用地板除需要使用//
Python的比较操作符：
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| == | 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. |
注：Python3中<>已经取消了这个所有不等于都使用!=
Python赋值运算符：
| 运算符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| = | 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 | c += a 相当于 c = c + a |
| -= | 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 | c -= a 相当于 c = c - a |
| *= | 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 | c *= a 相当于 c = c * a |
| /= | 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 | c /= a 相当于= c / a |
| %= | 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 | c %= a is equivalent to c = c % a |
| **= | 指数AND赋值运算符，执行指数（功率）计算操作符和赋值给左操作数 | c **= a 相当于 c = c ** a |
| //= | 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 | c //= a 相当于 c = c // a |
Python位运算符：
| 操作符 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| & | 二进制和复制操作了一下，结果，如果它存在于两个操作数。 | (a & b) = 12 即 0000 1100 |
| | | 二进制或复制操作了一个比特，如果它存在一个操作数中。 | (a | b) = 61 即 0011 1101 |
| ^ | 二进制异或运算符的副本，如果它被设置在一个操作数而不是两个比特。 | (a ^ b) = 49 即 0011 0001 |
| ~ | 二进制的补运算符是一元的，并有“翻转”位的效果。 | (~a ) = -61 即 1100 0011以2的补码形式由于带符号二进制数。 |
| << | 二进位向左移位运算符。左操作数的值左移由右操作数指定的位数。 | a << 2 = 240 即 1111 0000 |
| >> | 二进位向右移位运算符。左操作数的值是由右操作数指定的位数向右移动。 | a >> 2 = 15 即 0000 1111 |
''' 二进制“与”计算：（1和1=1 0和任意都为0） a = 10 b = 49 a&b 10 0 0 0 0 1 0 1 0 49 0 0 1 1 0 0 0 1 =0 0 0 0 0 0 0 0 0 二进制“或”计算：（遇1得1） a|b a = 60 # 60 = 0 0 1 1 1 1 0 0 b = 13 #13 = 0 0 0 0 1 1 0 1 = 0 0 1 1 1 1 0 1 = 0+0+32+16+8+4+0+1 = 61 二进制“异或”运算：（相同为0，不同为1） a^b a = 60 # 60 = 0011 1100 b = 13 # 13 = 0000 1101 0011 0001 = 0+0+32+16+0+0+0+1=49 二进制取反运算:(0置换为1，1置换为0） ~a a = 60 # 60 = 0011 1100 那么 -a = 1100 0011 128 + 64 +2 +1 = 二进位向左、右移位运算符: a=2 那么 往左移1位就是4如下： a<<1 = 4 ; a>>1 = 1 '''
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 >>> 9 > 8 and 9 < 10 True >>> 9 > 8 and 9 > 10 False or运算，有一个为真的时候即可为真 >>> 9 > 8 or 9 > 10 True >>> 9 < 8 or 9 > 10 False >>> not运算，假为真真为假 >>> not 6.2 <= 6 True >>> not 6.2 >= 6 False >>>