【20天快速掌握Python】day01-Python入门

1、什么是Python？

Python是一门解释型的编程语言，而且是现在世界上最流行的编程语言之一。

2、Python优缺点

优点

简单：Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样，尽管这个英语的要求非常严格！Python的这种伪代码本质是它最大的优点之一。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。

易学：就如同你即将看到的一样，Python极其容易上手。前面已经提到了，Python有极其简单的语法。

免费、开源：Python是FLOSS（自由/开放源码软件）之一。简单地说，你可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。这是为什么Python如此优秀的原因之一——它是由一群希望看到一个更加优秀的Python的人创造并经常改进着的。

高层语言：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。

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程序无需修改就可以在下述任何平台上面运行。这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE甚至还有PocketPC、Symbian以及Google基于linux开发的Android平台！

面向对象：Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向过程”的语言中，程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在“面向对象”的语言中，程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。与其他主要的语言如C++和Java相比，Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。

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。

规范的代码：Python采用强制缩进的方式使得代码具有极佳的可读性。

解释型语言：一个用编译型语言比如C或C++写的程序可以从源文件（即C或C++语言）转换到一个你的计算机使用的语言（二进制代码，即0和1）。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。当你运行你的程序的时候，连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行程序。在计算机内部，Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式，然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。事实上，由于你不再需要担心如何编译程序，如何确保连接转载正确的库等等，所有这一切使得使用Python更加简单。由于你只需要把你的Python程序拷贝到另外一台计算机上，它就可以工作了，这也使得你的Python程序更加易于移植。

丰富的库：Python标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作，包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI（图形用户界面）、Tk和其他与系统有关的操作。记住，只要安装了Python，所有这些功能都是可用的。这被称作Python的“功能齐全”理念。除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图像库等等。

缺点

Python语言非常完善，没有明显的短板和缺点，唯一的缺点就是执行效率慢，这个是解释型语言所通有的，同时这个缺点也将被计算机越来越强大的性能所弥补。

3、Python应用场景

Web应用开发

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。Python定义了WSGI标准应用接口来协调Http服务器与基于Python的Web程序之间的通信。一些Web框架，如Django,TurboGears,web2py,Zope等，可以让程序员轻松地开发和管理复杂的Web程序。

操作系统管理、服务器运维的自动化脚本

在很多操作系统里，Python是标准的系统组件。大多数Linux发行版以及NetBSD、OpenBSD和Mac OS X都集成了Python，可以在终端下直接运行Python。有一些Linux发行版的安装器使用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操作系统功能的库。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。一般说来，Python编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性几方面都优于普通的shell脚本。

网络爬虫

Python有大量的HTTP请求处理库和HTML解析库，并且有成熟高效的爬虫框架Scrapy和分布式解决方案scrapy-redis，在爬虫的应用方面非常广泛。

科学计算

NumPy、SciPy、Pandas、Matplotlib可以让Python程序员编写科学计算程序。

桌面软件

PyQt、PySide、wxPython、PyGTK是Python快速开发桌面应用程序的利器。

服务器软件（网络软件）

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、网络爬虫。第三方库Twisted支持异步网络编程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。

游戏

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。

Google、NASA、Facebook都在内部大量地使用Python。

4、安装配置Python

想要进行Python开发，首先需要下载和配置Python解释器。

下载Python

Python官网：Welcome to Python.org

选择下载最新版本的Python

安装Python

双击安装的Python安装包

测试是否安装成功

按住win+r输入cmd进入小黑窗，输入Python，显示正确的版本号则表示安装成功。

5、交互式编程

简单说来，就是直接在终端中运行解释器，而不使用文件名的方式来执行文件。这种交互式的编程环境，我们也可以称之为REPL,即读取(Read)输入的内容，执行(Eval)用户输入的指令，打印(Print)执行结果,然后进行循环(Loop)，Python支持交互式编程。

5.1、Python的交互式编程

输入Python进行交互式编程
输入可识别的指令，打印结果
使用exit()函数或者快捷键ctrl+d退出交互式编程

5.1、交互式编程的优缺点

优点：

适合于学习/验证 Python 语法或者局部代码

缺点：
- 代码不能保存
- 不适合运行太大的程序

6、安装PyCharm

一般情况下，我们都需要借助工具来辅助我们快速的搭建环境，编写代码以及运行程序。

IDE的概念 IDE(Integrated Development Environment)又被称为集成开发环境。说白了，就是有一款图形化界面的软件，它集成了编辑代码，编译代码，分析代码，执行代码以及调试代码等功能。在我们Python开发中，最常用的IDE是Pycharm.

pycharm由捷克公司JetBrains开发的一款IDE,提供代码分析、图形化调试器，集成测试器、集成版本控制系统等，主要用来编写Python代码。下载地址:Download PyCharm: Python IDE for Professional Developers by JetBrains

7、注释的使用

在我们工作编码的过程中，如果一段代码的逻辑比较复杂，不是特别容易理解，可以适当的添加注释，以辅助自己或者其他编码人员解读代码。

注意：注释是给程序员看的，为了让程序员方便阅读代码，解释器会忽略注释。使用自己熟悉的语言，适当的对代码进行注释说明是一种良好的编码习惯。

注释的分类

在Python中支持单行注释和多行注释。

单行注释

以#开头，#右边的所有东西当做说明，而不是真正要执行的程序，起辅助说明作用。

# 我是一条单行注释 我不会被解释器识别
ptint('Hello world!!') # 我是一条输出语句，向控制台输出Hello World!!

多行注释

以'''开始，并以''' 结束或者以"""开始，并以""" 结束，我们称之为多行注释。

'''
我是多行注释
凡是被我包围起来的字符都会被视为注释
'''

"""
我也是多行注释
我的作用和上面一样
"""

8、变量以及数据类型

8.1、变量的定义

对于重复使用，并且经常需要修改的数据，可以定义为变量，来提高编程效率。

定义变量的语法为: 变量名 = 变量值。(这里的 = 作用是赋值。)

定义变量后可以使用变量名来访问变量值。

如下示例:

# 不使用变量打印三次 "今天天气真好",如果需要变成打印 "今天天气不好" 需要修改三行代码
print("今天天气真好")
print("今天天气真好")
print("今天天气真好")


# 定义一个变量表示这个字符串。如果需要修改内容，只需要修改变量对应的值即可
weather = "今天天气真好"
print(weather)  # 注意，变量名不需要使用引号包裹
print(weather)
print(weather)

说明:
- 所谓变量名，可以理解为箱子，当需要使用变量值，就把对应的箱子拿来。
- 变量即是可以变化的量，可以随时进行修改。
- 程序就是用来处理数据的，而变量就是用来存储数据的。

8.2、变量的类型

程序中: 在 Python 里为了应对不同的业务需求，也把数据分为不同的类型。

Number（数字）
- int（有符号整型）
- long（长整型，也可以代表八进制和十六进制）
- float（浮点型）
- complex（复数）
布尔类型
- True
- False
Sting（字符串）
List（列表）
Tuple（元组）
Dictionary（字典）

8.3、查看数据类型

在python中，只要定义了一个变量，而且它有数据，那么它的类型就已经确定了，不需要咱们开发者主动的去说明它的类型，系统会自动辨别。也就是说在使用的时候 "变量没有类型，数据才有类型"。
比如下面的示例里，我们没法预测变量 b 的类型，但是 a 的类型可以根据数据来确认。

a1 = "qwe"
a2 = 123
a3 = 1.1

如果临时想要查看一个变量存储的数据类型，可以使用 type(变量的名字)，来查看变量存储的数据类型。

a1 = "qwe"
print(a1)
print(type(a1))
a2 = 123
print(a2)
print(type(a2))
a3 = 1.1
print(a3)
print(type(a3))

9、标识符

计算机编程语言中，标识符是用户编程时使用的名字，用于给变量、常量、函数、语句块等命名，以建立起名称与使用之间的关系。

命名规则

标识符由字母、下划线和数字组成，且数字不能开头。
严格区分大小写。
不能使用关键字。

命名规范

标识符命名要做到顾名思义。
标识符命名要做到顾名思义。
- 驼峰命名法，又分为大驼峰命名法和小驼峰命名法。
  - 大驼峰命名法，如：StudentName
  - 小驼峰命名法，如：studentName
- 还有一种命名法是用下划线“_”来连接所有的单词，如：student_name

10、输出语句

简单来说，就是将程序的运行结果显示出来。

<span style="background-color:#f8f8f8"><span style="color:#333333"> <span style="color:#3300aa">print</span>(<span style="color:#aa1111">"我是一个输出语句，我的作用就是将括号里面的内容打印输出到控制台"</span>)</span></span>

10.1、格式化输出

目的：简化输出，比如我有如下代码

print("我叫菜鸟进阶站，我今年1岁")
print("我叫菜鸟进阶站，我明年2岁")
print("我叫菜鸟进阶站，我后年3岁")

格式化输出

name = "菜鸟进阶站"
age = 1
print("我叫%s，我今年%d岁" % (name,age))
age += 1
print("我叫%s，我明年%d岁" % (name,age))
age += 1
print("我叫%s，我后年%d岁" % (name,age))

常用的格式化符号

格式符号	转换
%%	输出 % 号
%s	字符串
%d	有符号十进制整数
%f	浮点数
%c	字符
%u	无符号十进制整数
%o	八进制整数
%x	十六进制整数（小写字母0x）
%X	十六进制整数（大写字母0X）
%e	科学计数法（小写'e'）
%E	科学计数法（大写“E”）
%g	％f和％e 的简写
%G	％f和％E的简写

10.2、换行输出

print("Please come close to me") # 一行显示
print("Please \n come close to me") # Please显示一行，come close to me在下一行

11、输入语句

咱们在银行ATM机器前取钱时，肯定需要输入密码，那么怎样才能让程序知道咱们刚刚输入的是什么呢？？大家应该知道了，如果要完成ATM机取钱这件事情，需要读取用户的输入，并且使用变量保存用户输入的数据。在Python中，我们可以使用input()函数来获取用户的输入。

示例

name = input("请输入你的名字：")
print("你输入的名字是：%s" % name)

注意：

input()的小括号中放入的是提示信息，用来在获取数据之前给用户的一个简单提示
input()在从键盘获取了数据以后，会存放到等号右边的变量中
input()会把用户输入的任何值都作为字符串来对待