學(xué)習(xí)一門編程語(yǔ)言，通常是學(xué)習(xí)該語(yǔ)言的以下幾個(gè)部分的內(nèi)容：

• 基礎(chǔ)語(yǔ)法：如，變量的聲明與調(diào)用、基本輸出語(yǔ)句、代碼塊語(yǔ)法、注釋等；

• 數(shù)據(jù)類型：通常都為 數(shù)字、字符串、布爾值、數(shù)組、鏈表、Map、Set等；

• 運(yùn)算符：算術(shù)運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符等；

• 流程控制語(yǔ)句：分支語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句；

• 類的定義與使用：這個(gè)是面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言才有的內(nèi)容；

• 常用API的使用：常用方法、工具類或模塊的使用。

掌握上面的內(nèi)容，就算是對(duì)一門編程語(yǔ)言入門了，剩下的就是不斷的在使用和總結(jié)中去提升了。本節(jié)我們先來(lái)說(shuō)一說(shuō)學(xué)習(xí)Python時(shí)的準(zhǔn)備工作以及Python的基礎(chǔ)語(yǔ)法。

本節(jié)內(nèi)容

1. Hello, World!

2. Python2.x or Python3.x

3. 變量與常量

4. 接收用戶輸入

5. 指定字符編碼與解釋器

6. 注釋

7. 導(dǎo)入模塊

8. 獲取腳本傳入的參數(shù)

9. 代碼塊語(yǔ)法

10. Python程序執(zhí)行過(guò)程與.pyc文件

一、Hello, World

在任意一個(gè)目錄下創(chuàng)建一個(gè)hello.py文件，我們來(lái)輸出一個(gè)經(jīng)典語(yǔ)句"Hello World!"

print("Hello, World")

執(zhí)行hello.py這個(gè)python腳本的方式是：

python hello.py

輸出為：

Hello, World

當(dāng)然也可以直接進(jìn)入python解釋器交互式終端去執(zhí)行print("Hello, World")，如下圖所示：

思考：為什么打印一句“Hello World”已經(jīng)成為很多人學(xué)習(xí)一門新語(yǔ)言的第一句代碼？

有人說(shuō)，這是學(xué)習(xí)一門語(yǔ)言入門的象征，因?yàn)閷懲炅诉@個(gè)我就可以對(duì)別人說(shuō)“我會(huì)寫xx語(yǔ)言的程序了”。本人認(rèn)為要理解為什么Hello World如此簡(jiǎn)單，卻又如此廣為人知并被傳頌，只需要想清楚一個(gè)問(wèn)題：這個(gè)程序帶給我們什么？

1. 它告訴我們?cè)谶@個(gè)編程語(yǔ)言中基本的輸出語(yǔ)句是怎樣的，這很重要；

2. 它告訴我們要怎樣去執(zhí)行這個(gè)編程語(yǔ)言編寫的程序，這同樣很重要。

如果不知道上述兩個(gè)問(wèn)題，我們將寸步難行。

二、Python 2.x or Python 3.x

1. Python 2.x 與 Python 3.x之間的關(guān)系

我們分別使用Python2.7 和 Python3.5的解釋器提供的交互式終端來(lái)分別執(zhí)行以下兩條指令：

print("Hello, World")print "Hello, World"

通過(guò)上圖的執(zhí)行結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)，print "Hello, World" 這條語(yǔ)句在Python2.7中可以正常執(zhí)行，而在Python 3.5中會(huì)報(bào)錯(cuò)，也就是說(shuō)Python 3.x與Python 2.x是不兼容的。這貌似是Python開發(fā)者犯的一個(gè)錯(cuò)誤，而事實(shí)是Guido Van Rossum(Python語(yǔ)言的最初創(chuàng)建者)故意為之。Guido的本意就是想不考慮太多向后兼容性的問(wèn)題，去適當(dāng)?shù)厍謇硪幌翽ython 2.x中不合理的內(nèi)容，而不是把Python 3.x簡(jiǎn)單的當(dāng)做對(duì)Python 2.x的更新版本。

實(shí)際上，Python 3.0在2008年12月就已經(jīng)發(fā)布了，Python官方在2010年年中發(fā)布2.7時(shí)宣布，2.7將是Python 2.x的最后一個(gè)主發(fā)布版本。其實(shí)Python 2.7 是向Python 3.x的一個(gè)過(guò)渡版本，里面支持了一些Python 3.x的特性。

2014年11月，Python官方宣布Python 2.7將會(huì)被支持到2020年，并再次確認(rèn)了不會(huì)有Python 2.8發(fā)布，希望用戶盡快遷移到Python 3.4+ 。3.x正在處于積極開發(fā)狀態(tài)，并且在過(guò)去5年里已經(jīng)發(fā)布了多個(gè)穩(wěn)定版本，包括2012年的3.3，2014年的3.4，2015年的3.5。這意味著最近所有的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)更新將默認(rèn)只能在Python 3.x中可用。

2. Python 2.x 與 Python 3.x 的主要區(qū)別：

1) PRINT IS A FUNCTION

在Python 3.x中，輸出語(yǔ)句需要使用print()函數(shù)，該函數(shù)接收一個(gè)關(guān)鍵字參數(shù)，以此來(lái)代替Python 2.x中的大部分特殊語(yǔ)法。下面是幾個(gè)對(duì)比項(xiàng)：

2) ALL IS UNICODE

Python 2.x中使用的默認(rèn)字符編碼為ASCII碼，要使用中文字符的話需要指定使用的字符編碼，如UTF-8；Python 3.x中使用的默認(rèn)字符編碼為Unicode，就不存在這個(gè)問(wèn)題了。

3) 多變量同時(shí)賦值問(wèn)題

python 2.x中如果要給多個(gè)變量同時(shí)賦值，要求=號(hào)右邊的表達(dá)式返回結(jié)果的個(gè)數(shù)要與=號(hào)左邊接收值的變量個(gè)數(shù)相等，不能多，也不能少。如：

a,b,c = (1,2,3) # 正常，a=1, b=2, c=3a,b,c = range(5) # 報(bào)錯(cuò)，ValueError: too many values to unpacka,b,c,d,e = [1,2,3] # 報(bào)錯(cuò)，ValueError: need more than 3 values to unpack 

python 3.x中允許=號(hào)昨邊的變量數(shù)小于=號(hào)右邊表達(dá)式返回的結(jié)果的個(gè)數(shù)，但是需要有1個(gè)且只能有1個(gè)字典類型的變量來(lái)接收多余的返回值。與python 2.x相同的是 python 3.x中=號(hào)左邊的變量數(shù)也是不能多與=號(hào)右邊表達(dá)式的返回值個(gè)數(shù)，但是錯(cuò)誤提示語(yǔ)更清晰了。

a,b,c = (1,2,3) # 正常，a=1, b=2, c=3a,*b,c = range(5) # 正常，a=0, b=[1,2,3], c=4a,b,c,d,e = [1,2,3] # 報(bào)錯(cuò)，ValueError: not enough values to unpack (expected 5, got 3)

4) 某些庫(kù)改名字了

5) 選擇Python 2 還是 Python 3呢？

如果是要開發(fā)一個(gè)新項(xiàng)目，不用考慮與老項(xiàng)目的兼容問(wèn)題，最好是使用Python 3，因?yàn)榫拖馪ython官方說(shuō)的那樣，Python 3才是Python語(yǔ)言的將來(lái)?，F(xiàn)在很多第三方類庫(kù)已經(jīng)完成了或者正在積極完成對(duì)Python 3的支持，只是有些項(xiàng)目由于過(guò)于龐大，很難在短時(shí)間內(nèi)完成。我們需要考慮的最大問(wèn)題在于，新項(xiàng)目中是否存在必須的第三方類庫(kù)，且該類庫(kù)當(dāng)前還不支持Python 3。如果不存在這個(gè)問(wèn)題，那堅(jiān)定的選擇Python 3吧。

三、變量與常量

1. 變量

這是只是簡(jiǎn)單說(shuō)下Python中變量的定義和使用，方便繼續(xù)下面的內(nèi)容。事實(shí)上，Python中變量的使用確實(shí)很簡(jiǎn)單：

name = "wader"age =28print("Name: ", name,) # Name: waderprint("Age : ", age) # Age : 28

2. 查看變量數(shù)據(jù)類型

python定義變量無(wú)需指定變量類型，python解釋器會(huì)在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)推斷變量的數(shù)據(jù)類型。我們可以通過(guò)type()方法來(lái)查看變量類型：

type(name) # strtype(age) # int

3. 常量

事實(shí)上，Python中沒(méi)有語(yǔ)法約束下的常量，僅僅是用完全大寫字母的變量來(lái)表示這個(gè)變量不應(yīng)該被改變。

COUNT = 10

四、接收用戶輸入

很多時(shí)候都需要與用戶進(jìn)行交互，通過(guò)用戶輸入的內(nèi)容來(lái)做下一步操作。這里需要說(shuō)明的是，Python 2 與Python 3中接收用戶輸入的方法是不一樣的。

1. Python 2

Python 2中接收用戶輸入時(shí)，主要使用的是raw_input()函數(shù)：

name = raw_input("Enter your name: ")
print "Your name is ", name

2. Python 3

Python 3中接收用戶輸入時(shí)，主要使用的是input()函數(shù)：

name = input("Enter your name: ")print("Your name is ", name)

3. 說(shuō)明

• 通過(guò)Python 2中的raw_input() 與 Python 3中的input() 獲取到的值都是str類型，若想轉(zhuǎn)換為其他數(shù)據(jù)類型需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，這個(gè)等將Python數(shù)據(jù)類型的時(shí)候會(huì)說(shuō)。

• Python 2中其實(shí)也有input()方法，但是通過(guò)這個(gè)input()方法獲取的值是與輸入內(nèi)容的數(shù)據(jù)類型有關(guān)的，這很容易造成混亂，因此現(xiàn)在Python 2中很少用這個(gè)方法，而是用raw_input()代替了。

五、 指定字符編碼與解釋器

1. 字符編碼的作用

計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)0和1組成的二進(jìn)制序列，因此任何文件中的內(nèi)容要想被計(jì)算機(jī)識(shí)別或者想存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上都需要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制序列。那么字符與二進(jìn)制序列怎么進(jìn)行想換轉(zhuǎn)換呢？于是人們嘗試建立一個(gè)表格來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)字符與一個(gè)二進(jìn)制序列的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

• 編碼 將字符轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制序列的過(guò)程叫做字符編碼

• 解碼 將二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的字符的過(guò)程叫做字符解碼

2. 字符編碼的簡(jiǎn)單發(fā)展過(guò)程

1) ASCII碼誕生

最早建立這個(gè)字符與十進(jìn)制數(shù)字對(duì)應(yīng)的關(guān)系的是美國(guó)，這張表被稱為ASCII碼(American Standard Code for Information Interface, 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼)。ASCII碼是基于拉丁字母的一套電腦編程系統(tǒng)，主要用于顯示現(xiàn)代英語(yǔ)和其他西歐語(yǔ)言。它被設(shè)計(jì)為用1個(gè)字節(jié)來(lái)表示一個(gè)字符，所以ASCII碼表最多只能表示2**8=256個(gè)字符。實(shí)際上ASCII碼表中只有128個(gè)字符，剩余的128個(gè)字符是預(yù)留擴(kuò)展用的。

2) GBK等各國(guó)編碼誕生

隨著計(jì)算機(jī)的普及和發(fā)展，很過(guò)國(guó)家都開始使用計(jì)算機(jī)。大家發(fā)現(xiàn)ASCII碼預(yù)留的128個(gè)位置根本無(wú)法存儲(chǔ)自己國(guó)家的文字和字符，因此各個(gè)國(guó)家開始制定各自的字符編碼表，其中中國(guó)的的字符編碼表有GB2312和GBK。

3) Unicode誕生

后來(lái)隨著世界互聯(lián)網(wǎng)的形成和發(fā)展，各國(guó)的人們開始有了互相交流的需要。但是這個(gè)時(shí)候就存在一個(gè)問(wèn)題，每個(gè)國(guó)家所使用的字符編碼表都是不同的。比如我們發(fā)送一句“你好，我好喜歡你演的愛情動(dòng)作電影!”給島國(guó)的倉(cāng)老師，蒼老師電腦上用的是日本的字符編碼表，因此她的電腦無(wú)法正確顯示我們發(fā)送的內(nèi)容。這個(gè)時(shí)候，人們希望有一個(gè)世界統(tǒng)一的字符編碼表來(lái)存放所有國(guó)家所使用的文字和符號(hào)，這就是Unicode。Unicode又被稱為 統(tǒng)一碼、萬(wàn)國(guó)碼、單一碼，它是為了解決傳統(tǒng)的字符編碼方案的局限性而產(chǎn)生的，它為每種語(yǔ)言中的每個(gè)字符設(shè)定了統(tǒng)一并且為之一的二進(jìn)制編碼。Unicode規(guī)定所有的字符和符號(hào)最少由2個(gè)字節(jié)（16位）來(lái)表示，所以Unicode碼可以表示的最少字符個(gè)數(shù)為2**16=65536。

4) UTF-8誕生

為什么已經(jīng)有了Unicode還要UTF-8呢？這是由于當(dāng)時(shí)存儲(chǔ)設(shè)備是非常昂貴的，而Unicode中規(guī)定所有字符最少要由2個(gè)字節(jié)表示。人們認(rèn)為像原來(lái)ASCII碼中的字符用1個(gè)字節(jié)就可以了，因此人們決定創(chuàng)建一個(gè)新的字符編碼來(lái)節(jié)省存儲(chǔ)空間。UTF-8是對(duì)Unicode編碼的壓縮和優(yōu)化，它不在要求最少使用2個(gè)字節(jié)，而是將所有字符和符號(hào)進(jìn)行分類：

• ascii碼中的內(nèi)容用1個(gè)字節(jié)保存

• 歐洲的字符用2個(gè)字節(jié)保存

• 東亞的字符用3個(gè)字節(jié)保存

• ...

UTF-8是目前最常用，也是被推薦使用的字符編碼。

3. Python中的字符編碼問(wèn)題

我們上面提到過(guò)，一般在兩個(gè)地方會(huì)用到字符編碼：

• 磁盤寫入或讀取數(shù)據(jù)時(shí)；

• 程序執(zhí)行時(shí)的輸入和輸出；

磁盤寫入或讀取數(shù)據(jù)時(shí)使用的字符編碼是由編輯器指定的工程或文件的字符編碼決定的，這與Python解釋器是無(wú)關(guān)的；但是Python程序執(zhí)行時(shí)，將Python腳本文件加載到內(nèi)存時(shí)所使用的字符編碼是主要問(wèn)題所在。在Python 2中，Python解釋器默認(rèn)使用的是ASCII碼，此時(shí)如果要運(yùn)行的程序中如果有中文Python解釋器就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

print("你好，世界")

SyntaxError: Non-ASCII character '\xe4' in file C:/Users/wader/PycharmProjects/LearnPython/day01/code.py on line 1, but no encoding declared; see http:///dev/peps/pep-0263/ for details

這是因?yàn)镻ython解釋器執(zhí)行該程序時(shí)試圖從ASCII編碼表中查找中文字符對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制序列，但是發(fā)現(xiàn)找不到。此時(shí)要想該程序正常運(yùn)行，就需要在python腳本文件的開始位置聲明該文件的所使用的字符編碼：

# -*- coding:utf-8 -*-print("你好，世界")

需要說(shuō)明的是：

Python 3的解釋器默認(rèn)使用Unicode編碼，它本身是可以對(duì)中文字符進(jìn)行編碼和解碼的，所以即便不指定字符編碼也能正常運(yùn)行，但是還是建議保留字符編碼的聲明。

4. 指定python解釋器

通常python腳本都是跑在Linux上的，為了讓python腳本文件可以像shell腳本那樣可以直接調(diào)用執(zhí)行，我們通常需要在python文件最開始的位置指定python解釋器：

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-print("你好，世界")

不建議寫python解釋器的絕對(duì)路徑，如：

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-print("你好，世界")

因?yàn)檫@樣寫的話，將來(lái)要想更換python解釋器是非常麻煩的。

六、注釋

關(guān)于注釋，有兩個(gè)原則：

• 不寫沒(méi)必要的主要：多余的注釋只會(huì)讓代碼閱讀者看著更亂，且容易分神

• 錯(cuò)誤的注釋不如沒(méi)有注釋：更改代碼后，首先要做的就是更改注釋

1. 塊注釋

塊注釋，顧名思義，應(yīng)該是對(duì)一個(gè)代碼塊的注釋。顯然，對(duì)某個(gè)代碼塊的注釋信息應(yīng)該寫在這個(gè)代碼塊的前面，并且縮進(jìn)到與該代碼塊相同的級(jí)別。塊注釋的每一行都要以#號(hào)加上單個(gè)空格開始（注釋中的縮進(jìn)文本除外）：

# 計(jì)算變量a與變量b的和# 然后打印計(jì)算值a = 10
b = 20
sum = a + bprint("sum: %d" % sum)

說(shuō)明： Python中的單行注意與多行注意都是以# 號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)的。如果注釋信息只有一行，則為單行注釋；如果注釋信息有多行，則為多行注釋。另外如果多行注釋中有多個(gè)段落，則段落之間可以以一個(gè)#加單個(gè)空格的空注釋行隔開。

2. 行內(nèi)注釋

如果要注釋的代碼塊只有一行代碼，且注釋信息也很短，也可以把直接注釋要寫在代碼的后面，這就是 行內(nèi)注釋 。行內(nèi)注釋要求代碼與#號(hào)之間至少要有2個(gè)空格，同時(shí)#號(hào)與注釋內(nèi)容之間至少要有1個(gè)空格。

print("你好，世界")  # 打印一行文本

另外，行內(nèi)注釋并不被推薦使用。

3. 文檔字符串（docstring）

文檔字符串通常用來(lái)為某個(gè)模塊、函數(shù)、類或方法提供比注釋更詳細(xì)的使用說(shuō)明、注意事項(xiàng)、使用用例等幫助信息。文檔字符串以三個(gè)引號(hào)（單引號(hào)和雙引號(hào)都可以，通常都使用雙引號(hào)）將字符串包起來(lái)。由于文檔字符串表現(xiàn)形式類似于Python的多行字符串，因此很多人把它當(dāng)做Python中的多行注釋來(lái)用。

PEP 276 中對(duì)“什么是好的文檔字符串的書寫格式”進(jìn)行了一些定義：

• 應(yīng)該為公共模塊、函數(shù)、類和方法編寫文檔字符串。非公共方法需需要docstring，但是應(yīng)該有一個(gè)描述該方法的注釋，且該注釋信息應(yīng)該出現(xiàn)在def行的行末。

• 模塊的文檔字符串應(yīng)該寫在“字符編碼的聲明”與“模塊導(dǎo)入”語(yǔ)句之間；函數(shù)與方法的文檔字符串應(yīng)該寫在def語(yǔ)句行與函數(shù)體或方法體正式代碼之間；類的文檔字符串應(yīng)該寫在class語(yǔ)句行與該類的第一個(gè)方法定義之間。

• 如果文檔字符串有多行，那么結(jié)尾的三個(gè)引號(hào)應(yīng)該在一個(gè)單獨(dú)的行。

• 如果文檔字符串只有一行，那么結(jié)尾的3個(gè)引號(hào)應(yīng)該與開始的3個(gè)引號(hào)以及文檔字符串在同一行。

來(lái)看下Python 3中一些內(nèi)置函數(shù)的文檔字符串實(shí)例：

def print(self, *args, sep=' ', end='\n', file=None): # known special case of print"""
    print(value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
    
    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    Optional keyword arguments:
    file:  a file-like object (stream); defaults to the current sys.stdout.
    sep:   string inserted between values, default a space.
    end:   string appended after the last value, default a newline.
    flush: whether to forcibly flush the stream.
    """passdef ord(*args, **kwargs): # real signature unknown""" Return the Unicode code point for a one-character string. """passdef exit(*args, **kwargs): # real signature unknownpass

七、導(dǎo)入模塊

當(dāng)Python內(nèi)置的核心模塊提供的功能無(wú)法滿足我們的需求時(shí)就需要導(dǎo)入外部模塊，而導(dǎo)入模塊的功能有兩種方式：

• import MODULE ：導(dǎo)入整個(gè)模塊

• from MODULE import XX ：導(dǎo)入模塊中的一部分（方法、變量、或常量等）

例如，要想查看或更改python查找模塊的路徑列表就需要使用sys模塊下的path變量；若需要執(zhí)行系統(tǒng)命令可以使用os模塊下的system()方法。

import sys
from os import systemprint(sys.path)print(system("ping www.baidu.com"))

八、獲取python腳本執(zhí)行時(shí)傳入的參數(shù)

我們?cè)趯憇hell腳本時(shí)，經(jīng)常會(huì)通過(guò)接受執(zhí)行腳本時(shí)傳入的變量來(lái)做相應(yīng)的操作，來(lái)保證腳本的靈活性。比如我們要寫一個(gè)腳本來(lái)調(diào)用ping命令對(duì)指定的域名進(jìn)行ping測(cè)試，這時(shí)候顯然將域名當(dāng)做參數(shù)傳遞給腳本要比把域名寫死在腳本中靈活的多。shell中可以只用$1,$2這樣的特殊變量來(lái)獲取傳入的參數(shù)，而python中需要用sys模塊下的argv變量來(lái)獲取。

sys.argv是一個(gè)列表，與shell相同，其第一個(gè)元素是當(dāng)前腳本的名稱，之后才是傳入的參數(shù)。

編寫一個(gè)ping.py，內(nèi)容如下：

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-import sysimport osprint(type(sys.argv))print(sys.argv)

執(zhí)行該腳本，結(jié)果如下圖所示：

九、代碼塊

在Java和C語(yǔ)言中用花括號(hào){}包起來(lái)的部分就是一個(gè)代碼塊，shell腳本中的代碼塊是由專門的開始和結(jié)束標(biāo)識(shí)的，而python中的代碼塊是靠“縮進(jìn)對(duì)齊”來(lái)表示的。下面我們分別一個(gè)if-else的條件判斷來(lái)對(duì)這幾個(gè)語(yǔ)言的代碼塊表示方式做一個(gè)對(duì)比：

1. Java

...int a = 3;int b = 5;int big_num;if(a > b){
    big_num = a;
}else{
    big_num = b;
}

System.out.println(big_num)
...

2. Shell

declare -i a=3declare -i b=5declare -i big_numif [ $a -gt $b ];thenbig_num=$aelsebig_num=$bfiecho $big_num

3. Python

a = 3
b = 5

if a > b:
    big_num = aelse:big_num = b

print(big_num)

十、Python的執(zhí)行過(guò)程與.pyc文件

在之前的文章我們已經(jīng)解釋過(guò)：Python是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、強(qiáng)類型的、解釋型的編程語(yǔ)言。而實(shí)際上，解釋型語(yǔ)言與編譯型語(yǔ)言的界限正在變得模糊。包括Python在內(nèi)的很多高級(jí)編程語(yǔ)言，會(huì)將源代碼先編譯成特定類型的中間代碼，然后再由解釋器去執(zhí)行，這樣可以提高執(zhí)行效率。Python的解釋器同時(shí)也是生成Python中間代碼的編譯器，.pyc文件就是存放Python中間代碼的文件。執(zhí)行Python代碼時(shí)，如果該源碼文件導(dǎo)入了其他的.py文件，那么執(zhí)行過(guò)程中會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)與導(dǎo)入的.py文件同名的.pyc文件。