Python入门教程

重要说明
这不是给编程新手准备的教程,如果您入行编程不久,或者还没有使用过1到2门编程语言,请移步!这是有一定编程经验的人准备的.最好是熟知Java或C,懂得命令行,Shell等.总之,这是面向老鸟的,让老鸟快速上手Python教程.
为什么总结这样的一个教程
我虽不是老鸟,但已熟悉Java,C/C++, Shell和Perl,且对常见的数据结构和算法等都了解.最近因项目需要,要做一个小工具,评估后感觉用Python实现最为方便,于是就有了对Python的学习.这时就需要一门快速上手Python的教程:因为编程语言的基本知识,以及如何实现程序对我来说不是难事,关键的就是如何具体使用Python语句来体现程序的逻辑!Python的书籍对我来说内容太多了,没有时间去看,查找也不是很容易!网上的资料又太零散,这就需要一个快速入门Python的教程.

这里重点是以对比的方式来说明Python与其语言的不同之处,和一些Python特有的特性,以能以最快速度能用Python写程序.


Python是一门动态语言
与Java,C等相对,Python不用编译,像脚本一样直接运行.这就导致了,所有错误都是运行时的!即使有语法错误,或者异常,如果程序逻辑没有执行到,就不会有错误.比如一个if分支中有语法错误,使用了未定义的函数,但如果未执行到此分支,就可以正常运行.
动态的另外一层意思就是它的类型是动态的,也就是说无需指定变量的类型,在运行时,根据它的内容来决定的类型.
如何运行Python
通常来讲有二种方式,一种方式是交互式的,就像Shell命令行提示符那样,交互式的,输入,就有输出;
在终端输入python命令,就进入了Python的命令提示符中:>>>输入Python语句,解释器就会执行,并输出结果,如:

    [python] view plaincopyprint?

        [alex@alexon:~]$python  
        Python 2.7.3 (default, Apr 10 2013, 06:20:15)   
        [GCC 4.6.3] on linux2  
        Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.  
        >>> print 'hello, world'  
        hello, world  
        >>>  

输入exit()可以退出命令提示符.
另外一种方式就是脚本,就像Shell的脚本的一样,把一组命令集合到一起执行,这就能发挥更大的作用.

    [python] view plaincopyprint?

        #!/usr/bin/python  
        print 'hello, world'  

Python以缩进来区分语句块
不像Java,C/C++以花括号{}来区分语句块.Python是以缩进来表示语句块,同一缩进级别为同一级别的语句块.
一个脚本文件中的0级缩进是文件加载的时候就会被执行的语句,如上面的print.开启一个新的缩进需要使用:(冒号),代表下一级别的语句块,如条件,循环或者函数定义.
缩进最好使用四个空格.而且要注意缩进要一致,使用空格就全都用空格,使用Tab就都使用Tab,混用就可能得到缩进错误:
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level
操作符
与Java和C中十分类似, +(加), -(减), *(乘), /(除), %(求余), **(指数运算), = (赋值).以及减便运算,如 +=, -=, *=和/= 等.
赋值运算与其他语言一致.
逻辑操作
> < <= >= != ==与其他语言一样.
不一样的有not逻辑非,and逻辑与和or逻辑或.
注释与文档
一行当中,从#开始地方就是注释.不会影响下一行.
""引号放在文件的开头,函数的开头或者一个类的开头,就是文档注释,与Java中的/** ... */作用和目的是一样的.
折行
如果一行太长了,写不下了,就需要在下一行接着写,这时可以使用\来告诉Python,下一行继续.
一行写多个语句
Python是一个语句放在一行,行尾可以选择性的加上;但如果想在一行放多个语句,就需要用;来分隔语句:
a = 1; b = 2; c = 3;
虽然这在语法上可行,但不是一个好习惯,绝大多数的编程规范都是要一行写一个语句.
基本数据类型

    int
    long
    bool
    float

与Java中非常接近.可以近似认为一致.bool的值是True和False,或者0(False),非0就是True.
List和Tuple
这就是Java或C中的数组.它是一个容器,能用来顺序的,以整数索引方式检索, 存储一组对象.List用[]来表示,如[1, 2, 3]就是一个List;而Tuple用()来表示,如(3, 4, 5)就是一个Tuple.它们的区别在于List是可变的;而Tuple是不可变的.也就是说不可以增,删和改.
索引方式除了与Java一样的以一个整数下标方式外,还可以指定开始,结束和步长,和使用负索引来分割List:
通用语法格式是:list[start:end:step]

    list[index] --- 返回第(index+1)个元素,受C语言影响,下标亦是从0开始
    list[start:end] --- 返回从start开始,到end-1,也就是list[start], list[start+1].....list[end-1]
    list[start:end:step] --- 与上面类似,只不过每隔step取一个
    list[:end]  ---- 缺省的开端是0
    list[start:] ---- 缺省的结尾是len(list),或者-1

负数索引更是方便,它与正数的对应关系为:

    正数索引   0    1      2      3
    数组元素  [1]   [3]    [5]    [7]
    负数索引  -4    -3      -2    -1

实例:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> a = [1, 3, 5, 7];  
        >>> a[0]  
        1  
        >>> a[3]  
        7  
        >>> a[-1]  
        7  
        >>> a[-2]  
        5  
        >>> a[0:3]  
        [1, 3, 5]  
        >>> a[1:3:2]  
        [3]  
        >>> a[0:3:2]  
        [1, 5]  
        >>> a[0:-1:2]  
        [1, 5]  
        >>>  

List是一个对象,它有一此内置的方法,如:

    包含关系: in, not in

    [python] view plaincopyprint?

        >>> 3 in a  
        True  
        >>> 8 in a  
        False  
        >>> 8 not in a  
        True  
        >>>  

    连接符: +

    [python] view plaincopyprint?

        >>> a + [9, 11]  
        [1, 3, 5, 7, 9, 11]  

    重复: *

    [python] view plaincopyprint?

        >>> a * 2  
        [1, 3, 5, 7, 1, 3, 5, 7]  
        >>>  


字符串String
字符串就是一个字符的数组,List的操作都可以对String直接使用.

    [python] view plaincopyprint?

        >>> str = 'hello, world'  
        >>> str[0:3]  
        'hel'  
        >>> str[0:3:2]  
        'hl'  
        >>> str[-1]  
        'd'  
        >>> str * 2  
        'hello, worldhello, world'  
        >>> '3' in str  
        False  
        >>> 'le' in str  
        False  
        >>> 'el' in str  
        True  
        >>> 'ell' not in str  
        False  
        >>>  

字串格式化符%
这是一个类似C语言printf和Java中的String.format()的操作符,它能格式化字串,整数,浮点等类型:语句是:

    formats % (var1, var2,....)

它返回的是一个String.

    [python] view plaincopyprint?

        >>> "Int %d, Float %d, String '%s'" % (5, 2.3, 'hello')  
        "Int 5, Float 2, String 'hello'"  
        >>>  

Dictionary字典
相当于Java中的HashMap,用于以Key/Value方式存储的容器.创建方式为{key1: value1, key2: value2, ....}, 更改方式为dict[key] = new_value;索引方式为dict[key]. dict.keys()方法以List形式返回容器中所有的Key;dict.values()以List方式返回容器中的所有的Value:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> box = {'fruits': ['apple','orange'], 'money': 1993, 'name': 'obama'}  
        >>> box['fruits']  
        ['apple', 'orange']  
        >>> box['money']  
        1993  
        >>> box['money'] = 29393  
        >>> box['money']  
        29393  
        >>> box['nation'] = 'USA'  
        >>> box  
        {'money': 29393, 'nation': 'USA', 'name': 'obama', 'fruits': ['apple', 'orange']}  
        >>> box.keys()  
        ['money', 'nation', 'name', 'fruits']  
        >>> box.values()  
        [29393, 'USA', 'obama', ['apple', 'orange']]  
        >>>  

分支语句
格式为:

    [python] view plaincopyprint?

        if expression:  
              blocks;  
        elif expression2:  
              blocks;  
        else:  
              blocks;  

其中逻辑表达式可以加上括号(),也可以不加.但如果表达式里面比较混乱,还是要加上括号,以提高清晰.但整体的逻辑表达式是可以不加的:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> a = 3; b = 4; c = 5;  
        >>> if a == b and a != c:  
        ... print "Are you sure"  
        ... elif (a == c and b == c):  
        ... print "All equal"  
        ... else:  
        ... print "I am not sure"  
        ...   
        I am not sure  
        >>>  

while循环
与Java中类似:

    while expression:
          blocks

    [python] view plaincopyprint?

        >>> i = 0;   
        >>> while i < 3:  
        ... print "I am repeating";  
        ... i += 1;  
        ...   
        I am repeating  
        I am repeating  
        I am repeating  
        >>>  

for语句
与Java中的foreach语法一样, 遍历List:

    for var in list:
         blocks;

    [python] view plaincopyprint?

        >>> msg = "Hello";  
        >>> for c in msg:  
        ... print c;  
        ...   
        H  
        e  
        l  
        l  
        o  
        >>>  

数组推导
这是Python最强大,也是最性感的功能:

    list = [expression for var in list condition]

它相当于这样的逻辑:

    list = [];
    for var in list:
        if condition:
             execute expression;
             add result of expression to list
    return list;

一句话,相当于这么多逻辑,可见数组推导是一个十分强大的功能:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> a = range(4);  
        >>> a  
        [0, 1, 2, 3]  
        >>> [x*x for x in a if x % 2 == 0]  
        [0, 4]  
        >>>  

遍历列表a,对其是偶数的项,乘方.
函数
如何定义函数

    def function_name(args):
          function_body;

调用函数的方式function_name(formal_args):

    [python] view plaincopyprint?

        >>> def power(x):  
        ... return x*x;  
        ...   
        >>> power(4)  
        16  
        >>>  

Python中函数也是一个对象,可以赋值,可以拷贝,可以像普通变量那样使用.其实可以理解为C语言中的指针:

    [python] view plaincopyprint?

        <pre name="code" class="python">>>> d = power;  
        >>> d(2)  
        4</pre>  
        <pre></pre>  

另外就是匿名函数,或者叫做lambda函数,它没有名字,只有参数和表达式:

    lambda  args: expression

    [python] view plaincopyprint?

        >>> d = lambda x: x*x;  
        >>> d(2)  
        4  

lambda最大的用处是用作实参:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> def iter(func, list):  
        ... ret = [];  
        ... for var in list:  
        ... ret.append(func(var));  
        ... return ret;  
        ...   
        >>> iter(lambda x: x*x, a)  
        [0, 1, 4, 9]  
        >>>  

一些常用的内置函数
所谓内置函数,就是不用任何导入,语言本身就支持的函数:

    print --- 打印输出

        print var1, var2, var3

        [python] view plaincopyprint?

            >>> a  
            [0, 1, 2, 3]  
            >>> d  
            <function <lambda> at 0x7f668c015140>  
            >>> print a, d  
            [0, 1, 2, 3] <function <lambda> at 0x7f668c015140>  
            >>>  

        print与%结合更为强大:

            print formats % (var1, var2, ...):

            [python] view plaincopyprint?

                >>> print "today is %d, welcome %s" % (2013, 'alex');  
                today is 2013, welcome alex  
                >>>  

        其实这没什么神秘的,前面提到过%格式化返回是一个字串,所以print仅是输出字串而已,格式化工作是由%来做的.

    len()---返回列表,字串的长度
    range([start], stop, [step]) --- 生成一个整数列表,从,start开始,到stop结束,以step为步长

    [python] view plaincopyprint?

        >>> range(4)  
        [0, 1, 2, 3]  
        >>> range(1,4)  
        [1, 2, 3]  
        >>> range(1,4,2)  
        [1, 3]  
        >>>  

    help(func)---获取某个函数的帮助文档.

执行系统命令行命令
import subprocess;

    check_call(commands, shell=True)可以执行一个命令,并检查结果:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> check_call("ls -l .", shell=True);  
        total 380  
        -rw-r--r-- 1 alex alex 303137 Jun 28 23:25 00005.vcf  
        drwxrwxr-x 3 alex alex 4096 Jun 28 23:57 3730996syntheticseismogram  
        -rw-rw-r-- 1 alex alex 1127 Jun 28 23:45 contacts.txt  
        -rw-rw-r-- 1 alex alex 3349 Jun 29 00:19 contacts_vcard.vcf  
        drwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Desktop  
        drwxr-xr-x 3 alex alex 4096 Jun 22 08:59 Documents  
        drwxr-xr-x 9 alex alex 4096 Jul 3 20:34 Downloads  
        -rw-r--r-- 1 alex alex 8445 Jun 15 18:17 examples.desktop  
        drwxrwxr-x 5 alex alex 4096 Jun 19 23:01 gitting  
        -rw-rw-r-- 1 alex alex 0 Jun 19 20:21 libpeerconnection.log  
        drwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Music  
        -rw-rw-r-- 1 alex alex 148 Jul 4 22:46 persons.txt  
        drwxr-xr-x 3 alex alex 4096 Jul 4 23:08 Pictures  
        drwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Public  
        -rw-rw-r-- 1 alex alex 65 Jul 8 22:15 py.py  
        -rw-rw-r-- 1 alex alex 271 Jul 4 21:28 speech.txt  
        -rw-rw-r-- 1 alex alex 93 Jul 3 23:02 speech.txt.bak  
        drwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Templates  
        drwxrwxr-x 2 alex alex 4096 Jun 22 19:01 Ubuntu One  
        drwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Videos  
        0  
        >>>  

    check_call是相当于在Shell上执行一个语句,所以可以发挥想像力,组合Shell命令:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> check_call("ls -l . | grep 'py'", shell=True);  
        -rw-rw-r-- 1 alex alex 65 Jul 8 22:15 py.py  
        0  
        >>>  

    所以,这是相当强大的工具,可以像写Shell脚本那样,结合管道干一些大事!

    check_output(cmds, shell=True)执行命令,并以字串形式返回结果:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> a = check_output("ls -l .", shell=True);  
        >>> a  
        'total 380\n-rw-r--r-- 1 alex alex 303137 Jun 28 23:25 00005.vcf\ndrwxrwxr-x 3 alex alex 4096 Jun 28 23:57 3730996syntheticseismogram\n-rw-rw-r-- 1 alex alex 1127 Jun 28 23:45 contacts.txt\n-rw-rw-r-- 1 alex alex 3349 Jun 29 00:19 contacts_vcard.vcf\ndrwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Desktop\ndrwxr-xr-x 3 alex alex 4096 Jun 22 08:59 Documents\ndrwxr-xr-x 9 alex alex 4096 Jul 3 20:34 Downloads\n-rw-r--r-- 1 alex alex 8445 Jun 15 18:17 examples.desktop\ndrwxrwxr-x 5 alex alex 4096 Jun 19 23:01 gitting\n-rw-rw-r-- 1 alex alex 0 Jun 19 20:21 libpeerconnection.log\ndrwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Music\n-rw-rw-r-- 1 alex alex 148 Jul 4 22:46 persons.txt\ndrwxr-xr-x 3 alex alex 4096 Jul 4 23:08 Pictures\ndrwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Public\n-rw-rw-r-- 1 alex alex 65 Jul 8 22:15 py.py\n-rw-rw-r-- 1 alex alex 271 Jul 4 21:28 speech.txt\n-rw-rw-r-- 1 alex alex 93 Jul 3 23:02 speech.txt.bak\ndrwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Templates\ndrwxrwxr-x 2 alex alex 4096 Jun 22 19:01 Ubuntu One\ndrwxr-xr-x 2 alex alex 4096 Jun 15 18:43 Videos\n'  
        >>> b = check_output("ls -l . | grep 'py'", shell=True);  
        >>> b  
        '-rw-rw-r-- 1 alex alex 65 Jul 8 22:15 py.py\n'  
        >>>  


    不用我说你就知道它的强大之处了!唯一需要注意的就是换行符也在里面,处理的时候需要注意!

正则表达式
Python也是支持正则表达式的,至于正则表达式,跟其他的语言如Java,C没什么差别,这里说说如何使用正则表达式来进行匹配:

    [python] view plaincopyprint?

        import re;  
        p = re.compile(expression);  
        m = p.search(target);  
        if m != None:  
            # got match  
        else:  
            # no match  

如:

    [python] view plaincopyprint?

        >>> message = 'Welcome to the year of 2013';  
        >>> import re;  
        >>> p = re.compile('(\d+)');  
        >>> m = p.search(message);  
        >>> m  
        <_sre.SRE_Match object at 0x7f668c015300>  
        >>> print m.group(1)  
        2013  
        >>>  


这些就是Python的入门基础知识, 了解了这些内容,我相信就可以使用Python来完成你的需要,比如写一些小工具之类的.对于大部分的日常工作,或者一些小工具来说,这些东西就足够了!
但是如果想学会Python,或者想学好Python,这才是一个小小的开端,最好读一读<Python核心编程>这本书,相当的不错.

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