第二章：Python基础使用

一、安装Python 3.6

目前，Python有两个版本，一个是2.x版，一个是3.x版，这两个版本是不兼容的，因为现在Python正在朝着3.x版本进化，在进化过程中，大量的针对2.x版本的代码要修改后才能运行，所以，目前有许多第三方库还暂时无法在3.x上使用。另外在CentOS 6系统上Python的版本默认是2.6，但是在CentOS 7或Debian 8系统上默认的版本是Python 2.7。所以如果你是在CentOS 6上运行Python 2.7编写的程序可以选择编译安装Python 2.7；如果你是在CentOS 7上运行Python 3.6编写的程序可以选择编译安装Python 3.6，强烈推荐使用Python 3.x系列，很多新特性更方便编程。Python 2.x版本到2020年就不再维护了。

编译安装Python 3.6（本机所带的Python不要卸载系统依赖）安装依赖

 yum install readline-devel gcc openssl-devel

安装Python

  $ tar xf Python-3.6.4.tar.xz
  $ cd Python-3.6.4
  $ ./configure
  $ make
  $ make install

默认安装到了/usr/local/bin目录下，所以一般就可以直接使用了。

  $ python3
  Python 3.6.4 (default, Apr 23 2018, 12:05:44) 
  [GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-16)] on linux
  Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
  >>>

安装**IPython**编译安装的Python版本会默认安装pip包管理工具。所以，我们可以直接使用pip安装ipython。

  pip3 install ipython

安装后会在/usr/local/bin/下产生一个程序ipython3。

二、Python程序的运行环境

交互式在Python的交互式命令行写程序好处是一下就能得到结果；坏处是没法保存下次还想运行的时候还得再敲一遍，代码如下：

 >>> print("Hello world!")
 Hello world!

文本模式使用文本编辑器来写代码，写完保存为一个文件后缀为.py的这样一个程序就可以反复运行了，代码如下：

  $ cat test.py
  #/usr/bin/env python
  # -*- coding: utf-8 -*-
  print('Hello world!')

运行程序

  $ python test.py

PS: windows下绝对不能用Word和Windows自带的记事本。Word保存的不是纯文本文件，而记事本会自作聪明地在文件开始的地方加上几个特殊字符（UTF-8 BOM），结果会导致程序运行出现莫名其妙的错误。

交互式与文本模式的区别1）直接输入python进入交互模式，相当于启动了Python解释器，但是等待你一行一行地输入源代码，每输入一行就执行一行。2）直接运行.py文件相当于启动了Python解释器，然后一次性把.py文件的源代码给执行了，你是没有机会输入源代码的。3）用Python开发程序，完全可以一边在文本编辑器里写代码，一边开一个交互式命令窗口，在写代码的过程中，把部分代码粘到命令行去验证，事半功倍。

三、Python标识符

所谓的标识符就是对变量、常量、函数、类等对象起的名字。首先必须说明的是，Python语言在任何场景都严格区分大小写！

在Python里，标识符有字母、数字、下划线组成。在Python中，所有标识符可以包括英文、数字以及下划线(_)，但不能以数字开头。

Python中的标识符以下划线开头的标识符是有特殊意义的。以单下划线开头 “_foo” 代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用from xxx import * 而导入；以双下划线开头的 “foo” 代表类的私有成员；以双下划线开头和结尾的 “foo” 代表Python里特殊方法专用的标识，如 init__()代表类的构造函数。

还有一些非强制，但大家默认的代码规范，比如：

变量名用小写、常量名用大写。
函数和方法名用小写加下划线。
类名用大写驼峰。
模块和包的名字用小写。
变量的命名不要用关键字和内置函数的名字。

四、Python注释信息

我们写的程序里，不光有代码，还要有很多注释。注释有说明性质的、帮助性质的，它们在代码执行过程中相当于不存在，透明的，不参与任何工作。但在代码维护、解释、测试等等方面，发挥着不可或缺的重要作用。每一位程序员都要尽量写出高质量的注释。具体的注释专题，有大量的高水平文章和论述，请自行搜索并学习。这里，我们只讨论Python中注释的方法。

Python中单行注释采用#开头，可以从一行的任何地方开始。

  #!/usr/bin/python
  # -*- coding: UTF-8 -*-
   
  # 第一个注释
  print("Hello, Python!";)  # 第二个注释

Python中多行注释，其实Python没有真正意义上的多行注释（块注释）语法，你只能在每行的开头打上#号，然后假装自己是个多行注释。

  # 第一行注释
  # 第二行注释
  # 第三行注释
  def func():
      print("Hello, Python")

Python中的文档注释，在某些特定的位置，用三引号包括起来的部分，也被当做注释。但是，这种注释有专门的作用，用于为doc提供文档内容，这些内容可以通过现成的工具，自动收集起来，形成帮助文档。比如，函数和类的说明文档。

  #!/usr/bin/python
  # -*- coding: UTF-8 -*-
   
  def fun(a, b):
      """
      这个是函数的说明文档。
      :param a: 加数
      :param b: 加数
      :return: 和
      """
      return a + b

然后就可以使用fun.doc打印帮助文档说明了。

五、Python代码块

学习Python与其他语言最大的区别就是，Python的代码块不使用大括号{}来控制类，函数以及其他逻辑判断。Python最具特色的就是用缩进来写模块。缩进的空白数量是可变的，但是所有代码块语句必须包含相同的缩进空白数量，这个必须严格执行，否则会造成语法错误。

PEP8（Python官方的代码规范）：建议使用四个空格作为缩进！在文本编辑器中，需要设置把Tab自动转换为4个空格，确保不混用Tab和空格。在Pycharm中：tab键被自动转换成4个空格的缩进。linux环境中，如vim编辑器，请一定使用空格，不要使用tab键，tab不等于空格；或者通过配置把tab转换为空格！

以下代码由于缩进不统一将会执行错误：

  #!/usr/bin/python
  # -*- coding: UTF-8 -*-
   
  if True:
      print("Answer")
      print("True")
  else:
      print("Answer")
    print("False")      # 没有严格缩进,在执行时会报错;

执行以上代码，会出现如下错误提醒：

  $ python test.py  
    File "test.py", line 5
      if True:
      ^
  IndentationError: unexpected indent

IndentationError: unexpected indent错误是Python编译器是在告诉你“Hi，老兄，你的文件里格式不对了，可能是tab和空格没对齐的问题”，所有python对格式要求非常严格。如果是IndentationError: unindent does not match any outer indentation level错误表明，你使用的缩进方式不一致，有的是tab键缩进，有的是空格缩进，改为一致即可。

因此，在Python的代码块中必须使用相同数目的行首缩进空格数。建议你在每个缩进层次使用单个制表符或两个空格或四个空格 , 切记不能混用。

六、Python语句

Python一行通常就是一条语句，一条语句通常也不会超过一行。其实，从语法层面，Python并没有完全禁止在一行中使用多条语句，也可以使用分号实现多条语句在一行，比如：

  >>> import os; os.name
  'posix'

上面这一行其实包含2条语句，用分号分隔了，但是强烈建议不要这么做，这样会导致代码阅读困难、维护耗时，容易出错，老老实实地用两行来表示。

前面是多条语句在一行，但如果一条语句实在太长，也是可以占用多行的，可以使用反斜杠()来实现多行语句：

  string = "Hello, \
      World!"

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，可以不需要使用反斜杠()，直接回车，接着写。例如：

  conn = MySQLdb.connect(
      host = '127.0.0.1',
      port = 3306,
      user = 'root',
      passwd = '',
      db = 'test'
  )

PEP8建议：每一行的字符不超过79个。

七、pass语句

pass语句是占位语句，它什么都不做，只是为了保证语法的正确性而写。以下场景中，可以使用pass语句：

当你不知道后面的代码怎么写的时候
当你不需要写代码细节的时候
当语法必须，又没有实际内容可写的时候
其它的一些你觉得需要的场景

举个例子：

  def fun(a,b,c):
      pass

当不知道这个函数该怎么写的时候就可以用pass，如果函数体内什么都没有又会报错。一般在类继承时用的较多。

八、空白字符与空白行

空白行、空白字符与代码缩进不同，并不是Python语法的一部分。空行或者空白字符会被当做空气一样的忽略。连续的空行或空白字符和单独的空白行几字符没有区别。书写时不插入空白行或空白字符，Python解释器运行也不会出错。但是空白的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后代码的维护或重构。

PEP8对于空行留白有专门的建议。

函数之间或类的方法之间用空行分隔，表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔，以突出函数入口的开始。

变量赋值的时候等号左右各给一个空白。逗号后面跟一个空白。

看下面的代码，作为标准的代码规范，在规定的地方留有规定的空白行和空白字符。

  #!/usr/bin/env python
  # -*- coding:utf-8 -*-
   
   
  class Foo:
      pass
   
   
  def fun(a, b):
      pass
   
  if __name__ == '__main__':
      pass

九、字符串的表现形式

字符串，表示一段连续的字符，可以是有意义的单词、词组、语句，也可是无意义的字符组合。不在于它内部是由什么组成的，而在于它是否被引号引起来的。

比如， abc可能是个变量，但是"abc"肯定是个字符串！(强调，代码的世界没有中文标点，所有的符号类型都是英文半角！千万不要搞错了！)

在Python中可以使用引号( ‘ )、双引号( ” )、三引号( ”’ 或 “”” ) 来表示字符串，引号的开始与结束必须的相同类型的。其中三引号可以由多行组成，编写多行文本的快捷语法，常用于文档字符串，在文件的特定地点，被当做注释。

  word = 'word'
  sentence = "这是一个句子."
  paragraph = """这是一个段落.
  包含了多个语句"""

Python中单引号和双引号的作用完全相同。但是注意：在其它语言中双引号引起来的才是字符串，单引号引起来的是字符！例如C，例如Json！所以很多同学在做Json格式转换时，经常发生使用单引号，导致转换失败的问题。

十、转义与非转义字符

编程语言里，有很多特殊字符，它们起着各种各样的作用。有些特殊字符没有办法用普通字符表示，需要进行转义。Python用反斜杠()转义字符。如下表：

转义字符	描述
`\(在行尾时)`	续行符
`\\`	反斜杠符号
`\'`	单引号
`\"`	双引号
`\a`	响铃
`\b`	退格(Backspace)
`\e`	转义
`\000`	空
`\n`	换行
`\v`	纵向制表符
`\t`	横向制表符
`\r`	回车
`\f`	换页
`\oyy`	八进制数，yy代表的字符，例如：`\o12`代表换行
`\xyy`	十六进制数，yy代表的字符，例如：`\x0a`代表换行
`\033`	颜色控制

如：

  >>> print('I\'m sorry')
  I'm sorry

上面说了Python中转义是如何使用，当然也就有对应的非转义使用方式了。

  rr''       #不转义;

如：

  >>> print(r'\\\t\\')
  \\\t\\

十一、Python 程序基本组成结构

  #/user/bin/python                     （起始行）
   
  "python module standard"         （模块文档）
   
  import sys                                （模块导入)
  import os
   
  debug = True                           （全局定义变量）
   
  class TClass(object):                     （类定义）
      '''class description'''
      pass
   
  def Test():                                    （变量定义）
      '''function description'''
      foo=TClass()
      if debug:
          print("Test condition")
  if __name__ == '__main':                （主程序）
      Test()

起始行：是用来执行脚本，无需直接调用 python 解释器。
模块文档：是简要介绍模块的功能及全局变量的含义。
模块导入：是导入已提供的内置模块或安装的第三方模块。
变量定义：这里定义的变量时全局变量所有函数可以直接使用的。
类定义语句：所有的类都需要在这里导入。但模块被导入时 class 语句会被执行、也就会被定义。
函数语句定义：定义函数当模块被导入时 def 语句会被执行。
主程序：无论这个模块是被别的模块导入还是作为脚本直接执行、都会执行这部分代码。通常这里不会有太多功能性代码。而是根据执行的模式调用不同的函数。

当 Python 解析器读取一个源文件时，它会执行所有的代码。在执行代码前，会定义一些特殊的变量。例如，如果解析器运行的模块(源文件)作为主程序，它将会把 name 变量设置成”main”，如果只是引入其他的模块,name 变量将会设置成模块的名字。

当设置完特殊变量，它就会执行 import 语句并且加载这些模块，当遇到 def 代码段的时候，它就会创建一个函数对象并创建函数名称变量指向函数对象。接下来会读取 if 语句并检查 name 是不是等于”main”,如果是的话他就会执行这个代码段。

这么做的原因是有时你需要你写的模块既可以直接的执行，还可以被当做模块导入到其他模块中去。通过检查是不是主函数，可以让你的代码只在它作为主程序运行时执行，而当其他人调用你的模块中的函数的时候不必执行。

十二、Python编程风格

1）注释：既不能缺少注释、亦要避免过度注释。

2）文档：Python允许通过 doc动态获得文档字串。

3）缩进：统一缩进4个字串。

4）标示符名称：见名知义。

5）每行长度：最多80个字符。

6）语句：一行一个避免使用;号。

十三、Python保留字符

下面的列表显示了在Python中的保留字。这些保留字不能用作常数或变数，或任何其他标识符名称。所有Python的关键字只包含小写字母。

and	exec	not
assert	finally	or
break	for	pass
class	from	print
continue	global	raise
def	if	return
del	import	try
elif	in	while
else	is	with
except	lambda	yield