python基础day1

一．python介绍

1.1简介

Python  （英国发音：/ˈpaɪθən/ 美国发音：/ˈpaɪθɑːn/）, 是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，由荷兰人Guido van Rossum于1989年发明，第一个公开发行版发行于1991年。

Python是纯粹的自由软件， 源代码和解释器CPython遵循 GPL(GNU General Public License)协议。Python语法简洁清晰，特色之一是强制用空白符(white space)作为语句缩进。

Python具有丰富和强大的库。它常被昵称为胶水语言，能够把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是，使用Python快速生成程序的原型（有时甚至是程序的最终界面），然后对其中有特别要求的部分，用更合适的语言改写，比如3D游戏中的图形渲染模块，性能要求特别高，就可以用C/C++重写，而后封装为Python可以调用的扩展类库。需要注意的是在您使用扩展类库时可能需要考虑平台问题，某些可能不提供跨平台的实现。

7月20日，IEEE发布2017年编程语言排行榜：Python高居首位  。

2018年3月，该语言作者在邮件列表上宣布 Python 2.7将于2020年1月1日终止支持。用户如果想要在这个日期之后继续得到与Python 2.7有关的支持，则需要付费给商业供应商。 

python的官网为：https://www.python.org/

1.2发展历程

自从20世纪90年代初Python语言诞生至今，它已被逐渐广泛应用于系统管理任务的处理和Web编程。

Python的创始人为Guido van Rossum。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，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（大蟒蛇的意思）作为该编程语言的名字，是因为他是一个叫Monty Python的喜剧团体的爱好者。

ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido本人看来，ABC 这种语言非常优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。但是ABC语言并没有成功，究其原因，Guido 认为是其非开放造成的。Guido 决心在Python 中避免这一错误。同时，他还想实现在ABC 中闪现过但未曾实现的东西。

就这样，Python在Guido手中诞生了。可以说，Python是从ABC发展起来，主要受到了Modula-3（另一种相当优美且强大的语言，为小型团体所设计的）的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。

Python  已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。2011年1月，它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。自从2004年以后，python的使用率呈线性增长 。

由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程。例如卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用Python语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口，例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK。而Python专用的科学计算扩展库就更多了，例如如下3个十分经典的科学计算扩展库：NumPy、SciPy和matplotlib，它们分别为Python提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。因此Python语言及其众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表，甚至开发科学计算应用程序。

2018年3月，该语言作者在邮件列表上宣布Python 2.7将于2020年1月1日终止支持。用户如果想要在这个日期之后继续得到与Python 2.7有关的支持，则需要付费给商业供应商。 

1.3风格

Python在设计上坚持了清晰划一的风格，这使得Python成为一门易读、易维护，并且被大量用户所欢迎的、用途广泛的语言。

设计者开发时总的指导思想是，对于一个特定的问题，只要有一种最好的方法来解决就好了。这在由Tim Peters写的Python格言（称为The Zen of Python）里面表述为：There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it. 这正好和Perl语言（另一种功能类似的高级动态语言）的中心思想TMTOWTDI（There's More Than One Way To Do It）完全相反。

Python的作者有意的设计限制性很强的语法，使得不好的编程习惯（例如if语句的下一行不向右缩进）都不能通过编译。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。

一个和其他大多数语言（如C）的区别就是，一个模块的界限，完全是由每行的首字符在这一行的位置来决定的（而C语言是用一对花括号{}来明确的定出模块的边界的，与字符的位置毫无关系）。这一点曾经引起过争议。因为自从C这类的语言诞生后，语言的语法含义与字符的排列方式分离开来，曾经被认为是一种程序语言的进步。不过不可否认的是，通过强制程序员们缩进（包括if，for和函数定义等所有需要使用模块的地方），Python确实使得程序更加清晰和美观。

1.4应用

系统编程：提供API（Application Programming Interface应用程序编程接口），能方便进行系统维护和管理，Linux下标志性语言之一，是很多系统管理员理想的编程工具。

图形处理：有PIL、Tkinter等图形库支持，能方便进行图形处理。

数学处理：NumPy扩展提供大量与许多标准数学库的接口。

文本处理：python提供的re模块能支持正则表达式，还提供SGML，XML分析模块，许多程序员利用python进行XML程序的开发。

数据库编程：程序员可通过遵循Python DB-API（数据库应用程序编程接口）规范的模块与Microsoft SQL Server，Oracle，Sybase，DB2，MySQL、SQLite等数据库通信。python自带有一个Gadfly模块，提供了一个完整的SQL环境。

网络编程：提供丰富的模块支持sockets编程，能方便快速地开发分布式应用程序。很多大规模软件开发计划例如Zope，Mnet 及BitTorrent. Google都在广泛地使用它。

Web编程：应用的开发语言，支持最新的XML技术。

多媒体应用：Python的PyOpenGL模块封装了“OpenGL应用程序编程接口”，能进行二维和三维图像处理。PyGame模块可用于编写游戏软件。

pymo引擎：PYMO全称为python memories off，是一款运行于Symbian S60V3,Symbian3,S60V5, Symbian3, Android系统上的AVG游戏引擎。因其基于python2.0平台开发，并且适用于创建秋之回忆（memories off）风格的AVG游戏，故命名为PYMO。

黑客编程：python有一个hack的库,内置了你熟悉的或不熟悉的函数，但是缺少成就感。

1.5解释器

Python是一门跨平台的脚本语言，Python规定了一个Python语法规则，实现了Python语法的解释程序就成为了Python的解释器。

CPython（ClassicPython，也就是原始的Python实现，需要区别于其他实现的时候才以CPython称呼；或解作C语言实现的Python）。这是最常用的Python版本。

Jython（原名JPython；Java语言实现的Python，现已正式发布）。Jython可以直接调用Java的各种函数库。

PyPy（使用Python语言写的Python）

IronPython（面向.NET和ECMA CLI的Python实现）。IronPython能够直接调用.net平台的各种函数库。可以将Python程序编译成.net程序。

ZhPy（周蟒）（支持使用繁/简中文语句编写程序的Python语言）

1.6python发展史

1989年，为了打发圣诞节假期，Guido开始写Python语言的编译器。Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。

1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。

Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999

Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.

Python 2.0 - October 16, 2000，加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础

Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 诞生

Python 2.5 - September 19, 2006

Python 2.6 - October 1, 2008

Python 2.7 - July 3, 2010

In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible

在2010年python2,7违背了python简洁的初衷，很多开发者在python的基础上引用了其他语言的特性，使得python不再简洁。作者为了维持python的特性，在同一年推出了新版本的python（python3.0）。其中python2.x版本在2020年之后将不再提供服务

Python 3.0 - December 3, 2008

Python 3.1 - June 27, 2009

Python 3.2 - February 20, 2011

Python 3.3 - September 29, 2012

Python 3.4 - March 16, 2014

Python 3.5 - September 13, 2015

Python 3.6 - December 16,2016

二、python是什么语言

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，每个分类代表什么意思呢

2.1编译型语言：

·编译型语言最大的优势之一就是其执行速度。用C/C++编写的程序运行速度要比用Java编写的相同程序快30%-70%。

·编译型程序比解释型程序消耗的内存更少。

·不利的一面——编译器比解释器要难写得多。

·编译器在调试程序时提供不了多少帮助——有多少次在你的C语言代码中遇到一个“空指针异常”时，需要花费好几个小时来明确错误到底在代码中的什么位置。

·可执行的编译型代码要比相同的解释型代码大许多。例如，C/C++的.exe文件要比同样功能的Java的.class文件大很多。

·编译型程序是面向特定平台的因而是平台依赖的。

·编译型程序不支持代码中实现安全性——例如，一个编译型的程序可以访问内存的任何区域，并且可以对你的PC做它想做的任何事情（大部分病毒是使用编译型语言编写的）

由于松散的安全性和平台依赖性，编译型语言不太适合开发因特网或者基于Web的应用。

2.2解释型语言：

·解释型语言提供了极佳的调试支持。一名Java程序员只需要几分钟就可以定位并修复一个“空指针异常”，因为Java运行环境不仅指明了异常的性质，而且给出了异常发生位置具体的行号和函数调用顺序（著名的堆栈跟踪信息）。这样的便利是编译型语言所无法提供的。

·另一个优势是解释器比编译器容易实现

·解释型语言最大的优势之一是其平台独立性

·解释型语言也可以保证高度的安全性——这是互联网应用迫切需要的

中间语言代码的大小比编译型可执行代码小很多

·平台独立性，以及严密的安全性是使解释型语言成为适合互联网和Web应用的理想语言的2个最重要的因素。

·解释型语言存在一些严重的缺点。解释型应用占用更多的内存和CPU资源。这是由于，为了运行解释型语言编写的程序，相关的解释器必须首先运行。解释器是复杂的，智能的，大量消耗资源的程序并且它们会占用很多CPU周期和内存。

·由于解释型应用的decode-fetch-execute（解码-抓取-执行）的周期，它们比编译型程序慢很多。

·解释器也会做很多代码优化，运行时安全性检查；这些额外的步骤占用了更多的资源并进一步降低了应用的运行速度。

ps:编译型语言在程序执行之前，有一个单独的编译过程，将程序翻译成机器语言，以后执行这个程序的时候，就不用再进行翻译了。例如c，c++
解释型语言，是在运行的时候将程序翻译成机器语言，所以运行速度相对于编译型语言要慢。

Python就是解释性语言

2.3python的优点

优点

·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。

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。

·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

·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

·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。

·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。

缺点：

·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。

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。

·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解释器用于同步线程的工具，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。

·当我们编写Python代码时，我们得到的是一个包含Python代码的以.py为扩展名的文本文件。要运行代码，就需要Python解释器去执行.py文件。

·由于整个Python语言从规范到解释器都是开源的，所以理论上，只要水平够高，任何人都可以编写Python解释器来执行Python代码（当然难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。

三．Python开发环境

3.1windows

windows下安装Python（自动添加环境变量）以3.5版本的举例：

1，官网下载：https://www.python.org/downloads/windows/

2，选择版本。

3，自动添加环境变量。

4，更改完成。

3.2linux

安装python3

yum install openssl-devel bzip2-devel expat-devel gdbm-devel readline-devel sqlite-devel
     wget https://www.python.org/ftp/python/3.5.1/Python-3.5.1.tgz
     tar -zxvf Python-3.5.1.tgz
     mv Python-3.5.1 /usr/local
    ll /usr/bin | grep python
     rm -rf /usr/bin/python
     cd /usr/local/Python-3.5.1/
   ./configure && make && make install 
     rm -rf /usr/bin/python
     ln -s /usr/local/bin/python3.5 /usr/bin/python
     python –V

四、python基础语法

4.1 print打印

python开发工具安装参考

https://blog.csdn.net/qq_29883591/article/details/52664478

>>> print("hello world")

hello world

>>> print
("hello\nworld")   //换行打印家\n

hello

world

>>> print
(000)

0

>>> print
(100)

100

4.2注释

单行注释使用#

# print ("hello world")   //注释了这一行，只打印123

print (123)

多行注释

“””内容””” 或者 ‘’’内容’’’

4.3变量

变量：把程序运行的中间结果临时的存在内存里，以便后续的代码调用

>>> a=10

>>> print (a)

10

变量名为： a，变量a的值为："10"

变量的作用：昵称，其代指内存里某个地址中保存的内容

4.3.1

变量定义的规则：

·变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合

·变量名的第一个字符不能是数字

·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']

4.3.2推荐定义方式

#驼峰体

AgeOfOldboy = 56

NumberOfStudents = 80

#下划线

age_of_oldboy
= 56

number_of_students
= 80

4.3.3定义变量不好的方式举例

·变量名为中文、拼音

·变量名过长

·变量名词不达意

4.4常量

常量：一直保持不变的量，例如生活中的π

Python中程序员约定俗成用变量名全部大写代表常量

AGE_OF_OLDBOY = 56

4.5交互输入input

# 将用户输入的内容赋值给 name 变量

name = input("请输入用户名：")  //等待用户输入

# 打印输入的内容

print(name)

name=input("你的名字：")
age= input("年龄：")
print (name,age)

4.6基础数据类型

我们人类可以很容易的分清数字与字符的区别，但是计算机并不能呀，计算机虽然很强大，但从某种角度上看又很傻，除非你明确的告诉它，1是数字，“汉”是文字，否则它是分不清1和‘汉’的区别的，因此，在每个编程语言里都会有一个叫数据类型的东东，其实就是对常用的各种数据类型进行了明确的划分，你想让计算机进行数值运算，你就传数字给它，你想让他处理文字，就传字符串类型给他。Python中常用的数据类型有多种，数字、字符串、布尔类型等

4.6.1 int整数型

在32位机器上，整数的位数为32位，取值范围为-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647

在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

long（长整型）

跟C语言不同，Python的长整数没有指定位宽，即：Python没有限制长整数数值的大小，但实际上由于机器内存有限，我们使用的长整数数值不可能无限大。

注意，自从Python2.2起，如果整数发生溢出，Python会自动将整数数据转换为长整数，所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了。

注意：在Python3里不再有long类型了，全都是int

type显示数据类型

a="a"
b=1
print (type(a),type(b))

<class 'str'> <class 'int'>

4.6.2 str字符串类型

赋值时加上””即是字符串类型

a="a"
b="1"                 //只要加上””即为字符串类型
print (type(a),type(b))

<class 'str'> <class 'str'>

单双引号没有任何区别，在语句中防止重复所以有时候为’’

4.6.3多引号格式化输出

a= '''
1
2
3
4
'''
print(a)

结果：

1

2

3

4

4.6.4字符串拼接

使用+和*字符串拼接

name="彭济昊"
print("你的名字："+name)、

结果：

你的名字：彭济昊

name="彭济昊"
print(name
*2)

结果：彭济昊彭济昊

注意，字符串的拼接只能是双方都是字符串，不能跟数字或其它类型拼接

4.6.5布尔型

布尔类型很简单，就两个值，一个True(真)，一个False(假), 主要用记逻辑判断

>>> a=3

>>> b=5

>>> a>b

False

>>> a<b

True

4.7逻辑运算

　计算机可以进行的运算有很多种，可不只加减乘除这么简单，运算按种类可分为算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、成员运算、身份运算、位运算，今天我们暂只学习算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算

算数运算

以下假设变量：a=10，b=20

比较运算

以下假设变量：a=10，b=20

赋值运算

以下假设变量：a=10，b=20

逻辑运算

针对逻辑运算的进一步研究：

1,在没有()的情况下not 优先级高于 and，and优先级高于or，即优先级关系为( )>not>and>or，同一优先级从左往右计算

>>> 1 > 1 and 3 < 4 or 4
> 5 and 2 > 1 and 9 > 8 or 7 < 6

False

>>> not 2 > 1 and 3 < 4 or 4
> 5 and 2 > 1 and 9 > 8 or 7 < 6

False

ps： x or y , x为真，值就是x，x为假，值是y；x and y, x为真，值是y,x为假，值是x。

a= 1 or 2
print(a)
b = 0 or 3
print(b)
a = 1 and 2
print(a)

1

3

2

五、流程控制

5.1 if判断

5.1.1单分支

格式：

if 条件：

动作

age = int(input("age:"))
if age > 20:
    print ("老年人")

#年龄大于20输出老年人，小于20不显示

5.1.2双分支

格式：

if 条件：

动作

else：

动作

age = int(input("age:"))
if age > 20:
    print ("老年人")
else:
    print("还年轻")

5.1.3多分支

格式

if 条件：

动作

elif：

动作

elif：

动作

age_of_oldboy = 48
guess = int(input(">>:"))
if guess > age_of_oldboy :
    print("猜的太大了，往小里试试...")
elif guess < age_of_oldboy :
    print("猜的太小了，往大里试试...")

else:
    print("恭喜你，猜对了...")

5.2 while循环

格式：

while 条件:

# 循环体

# 如果条件为真，那么循环体则执行

# 如果条件为假，那么循环体不执行

age = int(input("age:"))
while age > 10:
    print ("123")

#输入的数字大于10无限输出123，小于10没输出结果

5.2.1 else

age = int(input("age:"))
while age > 10:
    print ("老年人")
else:
    print ("年轻人")

#输入数字大于10输出老年人，小于10输出年轻人

5.2.2 break退出循环

break用于完全结束一个循环，跳出循环体执行循环后面的语句

5.2.3 continue跳出本次循环

continue和break有点类似，区别在于continue只是终止本次循环，接着还执行后面的循环，break则完全终止循环

六、字符编码

字符编码（英语：Character encoding）也称字集码，是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象（例如：比特模式、自然数序列、8位组或者电脉冲），以便文本在计算机中存储和通过通信网络的传递。常见的例子包括将拉丁字母表编码成摩斯电码和ASCII。其中，ASCII将字母、数字和其它符号编号，并用7比特的二进制来表示这个整数。通常会额外使用一个扩充的比特，以便于以1个字节的方式存储

6.1ASCII

ASCII码是西欧编码的方式，用一个字节表示一个字符，采取7位编码，所以是2^7=128,共可以表示128个字符，包括34个字符，（如换行LF，回车CR等），其余94位为英文字母和标点符号及运算符号等。

6.2Unicode

Unicode能够表示全世界所有的字节

Unicode通常用两个字节表示一个字符，原有的英文编码从单字节变成双字节，只需要把高字节全部填为0就可以

6.3 utf-8

UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一种针对Unicode的可变长度字符编码，又称万国码。由Ken Thompson于1992年创建。现在已经标准化为RFC 3629。UTF-8用1到6个字节编码UNICODE字符。用在网页上可以同一页面显示中文简体繁体及其它语言（如英文，日文，韩文）

6.4 GBK

　GBK是只用来编码汉字的，GBK全称《汉字内码扩展规范》，使用双字节编码

一．python介绍

1.1简介

Python  （英国发音：/ˈpaɪθən/ 美国发音：/ˈpaɪθɑːn/）, 是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，由荷兰人Guido van Rossum于1989年发明，第一个公开发行版发行于1991年。

Python是纯粹的自由软件， 源代码和解释器CPython遵循 GPL(GNU General Public License)协议。Python语法简洁清晰，特色之一是强制用空白符(white space)作为语句缩进。

Python具有丰富和强大的库。它常被昵称为胶水语言，能够把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是，使用Python快速生成程序的原型（有时甚至是程序的最终界面），然后对其中有特别要求的部分，用更合适的语言改写，比如3D游戏中的图形渲染模块，性能要求特别高，就可以用C/C++重写，而后封装为Python可以调用的扩展类库。需要注意的是在您使用扩展类库时可能需要考虑平台问题，某些可能不提供跨平台的实现。

7月20日，IEEE发布2017年编程语言排行榜：Python高居首位  。

2018年3月，该语言作者在邮件列表上宣布 Python 2.7将于2020年1月1日终止支持。用户如果想要在这个日期之后继续得到与Python 2.7有关的支持，则需要付费给商业供应商。 

python的官网为：https://www.python.org/

1.2发展历程

自从20世纪90年代初Python语言诞生至今，它已被逐渐广泛应用于系统管理任务的处理和Web编程。

Python的创始人为Guido van Rossum。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，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（大蟒蛇的意思）作为该编程语言的名字，是因为他是一个叫Monty Python的喜剧团体的爱好者。

ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido本人看来，ABC 这种语言非常优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。但是ABC语言并没有成功，究其原因，Guido 认为是其非开放造成的。Guido 决心在Python 中避免这一错误。同时，他还想实现在ABC 中闪现过但未曾实现的东西。

就这样，Python在Guido手中诞生了。可以说，Python是从ABC发展起来，主要受到了Modula-3（另一种相当优美且强大的语言，为小型团体所设计的）的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。

Python  已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。2011年1月，它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。自从2004年以后，python的使用率呈线性增长 。

由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程。例如卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用Python语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口，例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK。而Python专用的科学计算扩展库就更多了，例如如下3个十分经典的科学计算扩展库：NumPy、SciPy和matplotlib，它们分别为Python提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。因此Python语言及其众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表，甚至开发科学计算应用程序。

2018年3月，该语言作者在邮件列表上宣布Python 2.7将于2020年1月1日终止支持。用户如果想要在这个日期之后继续得到与Python 2.7有关的支持，则需要付费给商业供应商。 

1.3风格

Python在设计上坚持了清晰划一的风格，这使得Python成为一门易读、易维护，并且被大量用户所欢迎的、用途广泛的语言。

设计者开发时总的指导思想是，对于一个特定的问题，只要有一种最好的方法来解决就好了。这在由Tim Peters写的Python格言（称为The Zen of Python）里面表述为：There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it. 这正好和Perl语言（另一种功能类似的高级动态语言）的中心思想TMTOWTDI（There's More Than One Way To Do It）完全相反。

Python的作者有意的设计限制性很强的语法，使得不好的编程习惯（例如if语句的下一行不向右缩进）都不能通过编译。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。

一个和其他大多数语言（如C）的区别就是，一个模块的界限，完全是由每行的首字符在这一行的位置来决定的（而C语言是用一对花括号{}来明确的定出模块的边界的，与字符的位置毫无关系）。这一点曾经引起过争议。因为自从C这类的语言诞生后，语言的语法含义与字符的排列方式分离开来，曾经被认为是一种程序语言的进步。不过不可否认的是，通过强制程序员们缩进（包括if，for和函数定义等所有需要使用模块的地方），Python确实使得程序更加清晰和美观。

1.4应用

系统编程：提供API（Application Programming Interface应用程序编程接口），能方便进行系统维护和管理，Linux下标志性语言之一，是很多系统管理员理想的编程工具。

图形处理：有PIL、Tkinter等图形库支持，能方便进行图形处理。

数学处理：NumPy扩展提供大量与许多标准数学库的接口。

文本处理：python提供的re模块能支持正则表达式，还提供SGML，XML分析模块，许多程序员利用python进行XML程序的开发。

数据库编程：程序员可通过遵循Python DB-API（数据库应用程序编程接口）规范的模块与Microsoft SQL Server，Oracle，Sybase，DB2，MySQL、SQLite等数据库通信。python自带有一个Gadfly模块，提供了一个完整的SQL环境。

网络编程：提供丰富的模块支持sockets编程，能方便快速地开发分布式应用程序。很多大规模软件开发计划例如Zope，Mnet 及BitTorrent. Google都在广泛地使用它。

Web编程：应用的开发语言，支持最新的XML技术。

多媒体应用：Python的PyOpenGL模块封装了“OpenGL应用程序编程接口”，能进行二维和三维图像处理。PyGame模块可用于编写游戏软件。

pymo引擎：PYMO全称为python memories off，是一款运行于Symbian S60V3,Symbian3,S60V5, Symbian3, Android系统上的AVG游戏引擎。因其基于python2.0平台开发，并且适用于创建秋之回忆（memories off）风格的AVG游戏，故命名为PYMO。

黑客编程：python有一个hack的库,内置了你熟悉的或不熟悉的函数，但是缺少成就感。

1.5解释器

Python是一门跨平台的脚本语言，Python规定了一个Python语法规则，实现了Python语法的解释程序就成为了Python的解释器。

CPython（ClassicPython，也就是原始的Python实现，需要区别于其他实现的时候才以CPython称呼；或解作C语言实现的Python）。这是最常用的Python版本。

Jython（原名JPython；Java语言实现的Python，现已正式发布）。Jython可以直接调用Java的各种函数库。

PyPy（使用Python语言写的Python）

IronPython（面向.NET和ECMA CLI的Python实现）。IronPython能够直接调用.net平台的各种函数库。可以将Python程序编译成.net程序。

ZhPy（周蟒）（支持使用繁/简中文语句编写程序的Python语言）

1.6python发展史

1989年，为了打发圣诞节假期，Guido开始写Python语言的编译器。Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。

1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。

Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999

Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.

Python 2.0 - October 16, 2000，加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础

Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 诞生

Python 2.5 - September 19, 2006

Python 2.6 - October 1, 2008

Python 2.7 - July 3, 2010

In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible

在2010年python2,7违背了python简洁的初衷，很多开发者在python的基础上引用了其他语言的特性，使得python不再简洁。作者为了维持python的特性，在同一年推出了新版本的python（python3.0）。其中python2.x版本在2020年之后将不再提供服务

Python 3.0 - December 3, 2008

Python 3.1 - June 27, 2009

Python 3.2 - February 20, 2011

Python 3.3 - September 29, 2012

Python 3.4 - March 16, 2014

Python 3.5 - September 13, 2015

Python 3.6 - December 16,2016

二、python是什么语言

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，每个分类代表什么意思呢

2.1编译型语言：

·编译型语言最大的优势之一就是其执行速度。用C/C++编写的程序运行速度要比用Java编写的相同程序快30%-70%。

·编译型程序比解释型程序消耗的内存更少。

·不利的一面——编译器比解释器要难写得多。

·编译器在调试程序时提供不了多少帮助——有多少次在你的C语言代码中遇到一个“空指针异常”时，需要花费好几个小时来明确错误到底在代码中的什么位置。

·可执行的编译型代码要比相同的解释型代码大许多。例如，C/C++的.exe文件要比同样功能的Java的.class文件大很多。

·编译型程序是面向特定平台的因而是平台依赖的。

·编译型程序不支持代码中实现安全性——例如，一个编译型的程序可以访问内存的任何区域，并且可以对你的PC做它想做的任何事情（大部分病毒是使用编译型语言编写的）

由于松散的安全性和平台依赖性，编译型语言不太适合开发因特网或者基于Web的应用。

2.2解释型语言：

·解释型语言提供了极佳的调试支持。一名Java程序员只需要几分钟就可以定位并修复一个“空指针异常”，因为Java运行环境不仅指明了异常的性质，而且给出了异常发生位置具体的行号和函数调用顺序（著名的堆栈跟踪信息）。这样的便利是编译型语言所无法提供的。

·另一个优势是解释器比编译器容易实现

·解释型语言最大的优势之一是其平台独立性

·解释型语言也可以保证高度的安全性——这是互联网应用迫切需要的

中间语言代码的大小比编译型可执行代码小很多

·平台独立性，以及严密的安全性是使解释型语言成为适合互联网和Web应用的理想语言的2个最重要的因素。

·解释型语言存在一些严重的缺点。解释型应用占用更多的内存和CPU资源。这是由于，为了运行解释型语言编写的程序，相关的解释器必须首先运行。解释器是复杂的，智能的，大量消耗资源的程序并且它们会占用很多CPU周期和内存。

·由于解释型应用的decode-fetch-execute（解码-抓取-执行）的周期，它们比编译型程序慢很多。

·解释器也会做很多代码优化，运行时安全性检查；这些额外的步骤占用了更多的资源并进一步降低了应用的运行速度。

ps:编译型语言在程序执行之前，有一个单独的编译过程，将程序翻译成机器语言，以后执行这个程序的时候，就不用再进行翻译了。例如c，c++
解释型语言，是在运行的时候将程序翻译成机器语言，所以运行速度相对于编译型语言要慢。

Python就是解释性语言

2.3python的优点

优点

·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。

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。

·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

·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

·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。

·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。

缺点：

·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。

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。

·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解释器用于同步线程的工具，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。

·当我们编写Python代码时，我们得到的是一个包含Python代码的以.py为扩展名的文本文件。要运行代码，就需要Python解释器去执行.py文件。

·由于整个Python语言从规范到解释器都是开源的，所以理论上，只要水平够高，任何人都可以编写Python解释器来执行Python代码（当然难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。

三．Python开发环境

3.1windows

windows下安装Python（自动添加环境变量）以3.5版本的举例：

1，官网下载：https://www.python.org/downloads/windows/

2，选择版本。

3，自动添加环境变量。

4，更改完成。

3.2linux

安装python3

yum install openssl-devel bzip2-devel expat-devel gdbm-devel readline-devel sqlite-devel
     wget https://www.python.org/ftp/python/3.5.1/Python-3.5.1.tgz
     tar -zxvf Python-3.5.1.tgz
     mv Python-3.5.1 /usr/local
    ll /usr/bin | grep python
     rm -rf /usr/bin/python
     cd /usr/local/Python-3.5.1/
   ./configure && make && make install 
     rm -rf /usr/bin/python
     ln -s /usr/local/bin/python3.5 /usr/bin/python
     python –V

四、python基础语法

4.1 print打印

python开发工具安装参考

https://blog.csdn.net/qq_29883591/article/details/52664478

>>> print("hello world")

hello world

>>> print
("hello\nworld")   //换行打印家\n

hello

world

>>> print
(000)

0

>>> print
(100)

100

4.2注释

单行注释使用#

# print ("hello world")   //注释了这一行，只打印123

print (123)

多行注释

“””内容””” 或者 ‘’’内容’’’

4.3变量

变量：把程序运行的中间结果临时的存在内存里，以便后续的代码调用

>>> a=10

>>> print (a)

10

变量名为： a，变量a的值为："10"

变量的作用：昵称，其代指内存里某个地址中保存的内容

4.3.1

变量定义的规则：

·变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合

·变量名的第一个字符不能是数字

·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']

4.3.2推荐定义方式

#驼峰体

AgeOfOldboy = 56

NumberOfStudents = 80

#下划线

age_of_oldboy
= 56

number_of_students
= 80

4.3.3定义变量不好的方式举例

·变量名为中文、拼音

·变量名过长

·变量名词不达意

4.4常量

常量：一直保持不变的量，例如生活中的π

Python中程序员约定俗成用变量名全部大写代表常量

AGE_OF_OLDBOY = 56

4.5交互输入input

# 将用户输入的内容赋值给 name 变量

name = input("请输入用户名：")  //等待用户输入

# 打印输入的内容

print(name)

name=input("你的名字：")
age= input("年龄：")
print (name,age)

4.6基础数据类型

我们人类可以很容易的分清数字与字符的区别，但是计算机并不能呀，计算机虽然很强大，但从某种角度上看又很傻，除非你明确的告诉它，1是数字，“汉”是文字，否则它是分不清1和‘汉’的区别的，因此，在每个编程语言里都会有一个叫数据类型的东东，其实就是对常用的各种数据类型进行了明确的划分，你想让计算机进行数值运算，你就传数字给它，你想让他处理文字，就传字符串类型给他。Python中常用的数据类型有多种，数字、字符串、布尔类型等

4.6.1 int整数型

在32位机器上，整数的位数为32位，取值范围为-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647

在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

long（长整型）

跟C语言不同，Python的长整数没有指定位宽，即：Python没有限制长整数数值的大小，但实际上由于机器内存有限，我们使用的长整数数值不可能无限大。

注意，自从Python2.2起，如果整数发生溢出，Python会自动将整数数据转换为长整数，所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了。

注意：在Python3里不再有long类型了，全都是int

type显示数据类型

a="a"
b=1
print (type(a),type(b))

<class 'str'> <class 'int'>

4.6.2 str字符串类型

赋值时加上””即是字符串类型

a="a"
b="1"                 //只要加上””即为字符串类型
print (type(a),type(b))

<class 'str'> <class 'str'>

单双引号没有任何区别，在语句中防止重复所以有时候为’’

4.6.3多引号格式化输出

a= '''
1
2
3
4
'''
print(a)

结果：

1

2

3

4

4.6.4字符串拼接

使用+和*字符串拼接

name="彭济昊"
print("你的名字："+name)、

结果：

你的名字：彭济昊

name="彭济昊"
print(name
*2)

结果：彭济昊彭济昊

注意，字符串的拼接只能是双方都是字符串，不能跟数字或其它类型拼接

4.6.5布尔型

布尔类型很简单，就两个值，一个True(真)，一个False(假), 主要用记逻辑判断

>>> a=3

>>> b=5

>>> a>b

False

>>> a<b

True

4.7逻辑运算

　计算机可以进行的运算有很多种，可不只加减乘除这么简单，运算按种类可分为算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、成员运算、身份运算、位运算，今天我们暂只学习算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算

算数运算

以下假设变量：a=10，b=20

比较运算

以下假设变量：a=10，b=20

赋值运算

以下假设变量：a=10，b=20

逻辑运算

针对逻辑运算的进一步研究：

1,在没有()的情况下not 优先级高于 and，and优先级高于or，即优先级关系为( )>not>and>or，同一优先级从左往右计算

>>> 1 > 1 and 3 < 4 or 4
> 5 and 2 > 1 and 9 > 8 or 7 < 6

False

>>> not 2 > 1 and 3 < 4 or 4
> 5 and 2 > 1 and 9 > 8 or 7 < 6

False

ps： x or y , x为真，值就是x，x为假，值是y；x and y, x为真，值是y,x为假，值是x。

a= 1 or 2
print(a)
b = 0 or 3
print(b)
a = 1 and 2
print(a)

1

3

2

五、流程控制

5.1 if判断

5.1.1单分支

格式：

if 条件：

动作

age = int(input("age:"))
if age > 20:
    print ("老年人")

#年龄大于20输出老年人，小于20不显示

5.1.2双分支

格式：

if 条件：

动作

else：

动作

age = int(input("age:"))
if age > 20:
    print ("老年人")
else:
    print("还年轻")

5.1.3多分支

格式

if 条件：

动作

elif：

动作

elif：

动作

age_of_oldboy = 48
guess = int(input(">>:"))
if guess > age_of_oldboy :
    print("猜的太大了，往小里试试...")
elif guess < age_of_oldboy :
    print("猜的太小了，往大里试试...")

else:
    print("恭喜你，猜对了...")

5.2 while循环

格式：

while 条件:

# 循环体

# 如果条件为真，那么循环体则执行

# 如果条件为假，那么循环体不执行

age = int(input("age:"))
while age > 10:
    print ("123")

#输入的数字大于10无限输出123，小于10没输出结果

5.2.1 else

age = int(input("age:"))
while age > 10:
    print ("老年人")
else:
    print ("年轻人")

#输入数字大于10输出老年人，小于10输出年轻人

5.2.2 break退出循环

break用于完全结束一个循环，跳出循环体执行循环后面的语句

5.2.3 continue跳出本次循环

continue和break有点类似，区别在于continue只是终止本次循环，接着还执行后面的循环，break则完全终止循环

六、字符编码

字符编码（英语：Character encoding）也称字集码，是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象（例如：比特模式、自然数序列、8位组或者电脉冲），以便文本在计算机中存储和通过通信网络的传递。常见的例子包括将拉丁字母表编码成摩斯电码和ASCII。其中，ASCII将字母、数字和其它符号编号，并用7比特的二进制来表示这个整数。通常会额外使用一个扩充的比特，以便于以1个字节的方式存储

6.1ASCII

ASCII码是西欧编码的方式，用一个字节表示一个字符，采取7位编码，所以是2^7=128,共可以表示128个字符，包括34个字符，（如换行LF，回车CR等），其余94位为英文字母和标点符号及运算符号等。

6.2Unicode

Unicode能够表示全世界所有的字节

Unicode通常用两个字节表示一个字符，原有的英文编码从单字节变成双字节，只需要把高字节全部填为0就可以

6.3 utf-8

UTF-8（8-bit Unicode Transformation Format）是一种针对Unicode的可变长度字符编码，又称万国码。由Ken Thompson于1992年创建。现在已经标准化为RFC 3629。UTF-8用1到6个字节编码UNICODE字符。用在网页上可以同一页面显示中文简体繁体及其它语言（如英文，日文，韩文）

6.4 GBK

　GBK是只用来编码汉字的，GBK全称《汉字内码扩展规范》，使用双字节编码