Python之路【第一篇】：Python简介和入门

python简介：

一、什么是python

Python（英国发音：/ pa θ n/ 美国发音：/ pa θɑ n/），是一种面向对象、直译式的计算机程序语言。

每一门语言都有自己的哲学：

pythonde 设计哲学是：“优雅”、“明确”、“简单”

二、python由来

 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。之所以选中Python作为程序的名字，是因为他是BBC电视剧——蒙提·派森的飞行马戏团（Monty Python‘s Flying Circus）的爱好者。

三、Python能做什么

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

 

四、设计哲学与定位

Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。Python开发者的哲学是“用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事”。在设计Python语言时，如果面临多种选择，Python开发者一般会拒绝花俏的语法，而选择明确没有或者很少有歧义的语法。这些准则被称为“ Python格言”。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表

1.优美胜于丑陋（Python 以编写优美的代码为目标）

2.明了胜于晦涩（优美的代码应当是明了的，命名规范，风格相似）

3.简洁胜于复杂（优美的代码应当是简洁的，不要有复杂的内部实现）

4.复杂胜于凌乱（如果复杂不可避免，那代码间也不能有难懂的关系，要保持接口简洁，多加注释！）

5.扁平胜于嵌套（优美的代码应当是扁平的，不能有太多的嵌套）

6.间隔胜于紧凑（优美的代码有适当的间隔，不要奢望一行代码解决问题，一行代码不能超过80个字符，你可以换行或起一个新的逻辑来写）

7.可读性很重要（优美的代码是可读的）

8.即便假借特例的实用性之名，也不可违背这些规则（这些规则至高无上），觉对不允许特列必须按照这个规则

9.不要包容所有错误，除非你确定需要这样做（精准地捕获异常，不写 except:pass 风格的代码）

10.当存在多种可能，不要尝试去猜测！

11.而是尽量找一种，最好是唯一一种明显的解决方案（如果不确定，就用穷举法）

12.虽然这并不容易，因为你不是 Python 之父（这里的 Dutch 是指 Guido ）

13.做也许好过不做，但不假思索就动手还不如不做（动手之前要细思量）

14.如果你无法向人描述你的方案，那肯定不是一个好方案；反之亦然（方案测评标准）

15.命名空间是一种绝妙的理念，我们应当多加利用（倡导与号召

PS：

简单的拿php和python做对比：

python是综合性的语言，他不光可以做web开发。他俩的对比应该仅限于web开发方向。不见其phpweb开发别python好，php是先入为主，python的web框架在2000才有的比较晚了

django起来的比较晚，他们的web开发都是很不错了。你用php做的python都可以做。python给你的是一个完整的解决，前端和后端都可以用python。

简单的拿C和python做对比：

Python慢，慢的严重，慢出风格，慢出自信！！！相同的程序Python比C慢几百倍很正常

程序的快慢很大程度上程序员逻辑、SQL、算法，比起O（n）和O（n^2)的区别， 语言间的差异就显得微乎其微

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！
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

 ['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。

Python环境

一、安装python

windows:

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:

无需安装，原装Python环境

ps：如果自带2.6，请更新至2.7

二、更新python

windows:

卸载重装即可

linux

Linux的yum依赖自带Python，为防止错误，此处更新其实就是再安装一个Python!

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

Python入门

 一、第一句python

vim hello.py 创建一个文件

#!//usr/bin/env python
#-*- conding:utf-8 -*-

print "Hello World"

执行：

python hello.py 即可
或者增加执行权限：chmod 755 hello.py
./hello.py

解释：

1 #!//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）
2 # -*- coding: utf-8 -*- 指定编码类型为utf-8 (详情继续阅读)

二、编码

python解释器在加载 .py 文件中的代码时，会对内容进行编码（默认ascill）

ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言，其最多只能用 8 位来表示（一个字节），即：2**8 = 256，所以，ASCII码最多只能表示 256 个符号

显然ASCII码无法将世界上的各种文字和符号全部表示，所以，就需要新出一种可以代表所有字符和符号的编码，即：Unicode

Unicode（统一码、万国码、单一码）是一种在计算机上使用的字符编码。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，规定虽有的字符和符号最少由 16 位来表示（2个字节），即：2 **16 = 65536，
注：此处说的的是最少2个字节，可能更多

UTF-8，是对Unicode编码的压缩和优化，他不再使用最少使用2个字节，而是将所有的字符和符号进行分类：ascii码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存，东亚的字符用3个字节保存...

所以，python解释器在加载 .py 文件中的代码时，会对内容进行编码（默认ascill），所以如果不指定编码类型，如果有中文就会报错。

三、Python的工作过程

python 把代码读到内存  2、词法语法分析 3、放到编译器  ---》 生成字节码   4、执行字节码 ---》生成机器码  CPU执行

四、执行脚本传入参数

Python有大量的模块，从而使得开发Python程序非常简洁。类库有包括三中：
    Python内部提供的模块
    业内开源的模块
    程序员自己开发的模块
Python内部提供一个 sys 的模块，其中的 sys.argv 用来捕获执行执行python脚本时传入的参数

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import sys

print sys.argv

五、pyc文件

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）

六、变量

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！
字符串特性，一旦修改，重新创建
例子：

name1 = "tianshuai"
name2 = name1
这里然后把name1 = "shuaige"

name2 变不变呢？其实是不变的结合上面的规则来：字符串特性，一旦修改，重新创建
name1 = "shuaige" name1的值变了，他会重新开辟一块内存空间！

注：

name1 = "tianshuai"
name2 = "tianshuai"

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）！

集合又不相同：

name1 = ['tianshuai','eric','alex']
如果把name2 = name1

name1 这个集合增加一个，现在name2 变不变呢？会变的集合和字符串不同他的各个元素不是连续的，所以name2=name1指向后，name1增加 一个元素不会开辟一块新的空间，name2就会跟着改变。

七、输入

#!/usr/bin/env python# -*- coding: utf-8 -*-
# 将用户输入的内容赋值给 name 变量

name = raw_input("请输入用户名：")

# 打印输入的内容print name

输入密码时，如果想要不可见，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

八、流程控制

if...else      和   if....elif...elif..........else

需求一、用户身份认证

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
import getpass
name = raw_input("请输入用户名：")
pwd = raw_input("请输入密码：")
if name == "tianshuai" and pwd == "123":
    print "登录成功"
else:
    print "登录失败"

测试：

root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
请输入用户名：tianshuai
请输入密码：
登录成功
root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
请输入用户名：tianshuai
请输入密码：
登录失败
root@tim:/home/tim#

需求二、根据用户输入内容输出其权限

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
'''
tianshuai--->普通用户
eric--->管理用户
alex--->超级用户
'''
name = raw_input("请输入用户名：")

if name == "tianshuai":
    print "普通用户"
elif name == "eric":
    print "管理用户"
elif name == "alex":
    print "超级用户"
else:
    print "没有此用户"

输出结果：

root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
请输入用户名：tianshuai
普通用户
root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
请输入用户名：eric
管理用户
root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
请输入用户名：alex
超级用户
root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
请输入用户名：lksjdfsdf
没有此用户
root@tim:/home/tim#

for i in range(100)    and   for i in xrange(1,100)

需求一、猜数字游戏

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 -*-
import random   #随机模块
rand_num = random.randrange(10)

for i in range(3):
    guess_num = int(raw_input("请猜测数字："))
    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：%" % rand_num

输出结果：

root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
请猜测数字：8
你猜测的有点大了，请尝试小点的数字
请猜测数字：7
你猜测的有点大了，请尝试小点的数字
请猜测数字：6
你猜测的有点大了，请尝试小点的数字
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：6
root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
请猜测数字：5
太棒了你猜对了
这个真正的数字是：5

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！

没有一个规定次数，不设置条件永远循环下去。

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
import time
count = 0
while True:
    count +=1
    print "loop",count
    time.sleep(3)
#这个循环3秒钟自+1 ，后无线循环只要这个条件为”真“，就无限循环下去
那看下下面的例子
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-

import time
cout = 0

while cout < 3:
    cout +=1
    print "shuai",cout
    time.sleep(3)

#这个循环每3秒循环一次，当条件cout < 3的时候为真（自己设置的条件），当cout 不小于3的时候为假(false)停止。

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
#
import random
rand_num = random.randrange(10)
try_cout = 0

while try_cout < 3:
    guess_num = int(raw_input("请输入猜测的数字："))
    if guess_num > 10:
        print "输入的数字超出范围了"
        continue
    if guess_num == rand_num:
        print "哇！太棒了你猜对了"
        break
    elif guess_num < rand_num:
        print "你猜的数字有点小了，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"

    try_cout +=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
#当执行到guess_num> 10 如果你输入的是大于10的数字那么将会执行continue,就会跳出档次循环，没有执行try_cout +=1 所以没有计数！

注：continue 是跳出当前循环，break是跳出整个循环！

有个需求，我想返回我的上层怎么做，用标识位！如下面的例子：

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
#
while True:
    print "我是第一层"
    while True:
        print "我是第二层"
        while True:
            print "我是第三层"

这就是个死循环，当执行到第三个循环的时候就无限循环，这里有人回想，用break行不行，不行如下：

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
#
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

这个的输出结果：

root@tim:/home/tim# python tianshuai.py
我是第一层

就只执行了第一个循环就跳出，不我们想要的效果，那就用到“标志位”了，工作中也有很多地方用到他：

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
#
count = 0
while True:
    print "我是第一层"
    jump_1_flag = False
    while True:
        print "我是第二层"
        jump_2_flag = False
        while True:
            count += 1
            print "我是第三层"
            if count > 3:
                jump_2_flag = True
                break
        if jump_2_flag:
            print "第三层跳到我这里来了，我也要跳到第一层"
            jump_1_flag = True
            break

    if jump_1_flag:
        print "第二层和第三层跳到第一层了，我也要跳"
        break

执行结果：

九、Pthon运算符

Python算术运算符：

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

>>> a = 21>>> b = 10
>>> c = 0
>>> c = a + b ; print c
31>>> c = a -b ; print c11>>> c = a * b ; print c210
>>> c = c / b ; print c
21
>>> c = c % b ; print c
1

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.

>>> a = 21>>> b = 10
>>> c = 0
>>> c = a + b ; print c
31>>> c = a -b ; print c11>>> c = a * b ; print c210
>>> c = c / b ; print c
21
>>> c = c % b ; print c
1

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

>>> a = 21
>>> b = 10
>>> c = 0
>>>
>>> c = a +b
>>> c += a ; print c
52
>>> c += a is c = c + a

Python位运算符：

二进制换算成10进制网络学过的东西回忆下：

128 64 32 16 8 4 2 1

二进制是8位的比如说：01001111    换成10进制的就是：1+2+4+8+64  和上面的对比取值

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
>>>