Python语言基础——Python 语法特点

Python 语法特点

学习 Python 需要了解它的语法特点，如注释规则、代码缩进、编码规范等。下面将对学习 Python 时首先需要了解的语法特点进行进行详细介绍。

1. 注释

在 Python 中，通常包括 3 种类型的注释，分别是单行注释、多行注释和文件编码声明注释。

1.1 定义

注释：在程序代码中对程序代码进行解释说明的文字。

作用：注释不是程序，不能被执行，只是对程序代码进行解释说明，让别人可以看懂程序代码的作用，能够大大增强程序的可读性。

注释类似于语文课本中古诗文的注释。据此，所谓注释，就是代码中添加标注性的文字，进而帮助程序员更好地阅读代码。注释的内容将被 Python 解释器忽略，并不会在执行结果中体现出来。

1.2 单行注释

在 Python 中，使用 # 作为单行注释的符号。从符号 # 开始知道换行为止，其后面所有的内容都作为注释的内容而被 Python 编译器忽略。

语法如下：

# 这是单行注释！

单行注释可以放在要注释的代码的前一行，也可以放在要注释的代码的右侧。例如，下面的两种注释形式都是正确的。

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第一种形式：

# 要求输入身高，单位为(m)，如 1.70
height = float(input("请输入您的身高。单位为(m)："))

第二种形式：

height = float(input("请输入您的身高。单位为(m)："))	# 要求输入身高，单位为(m)，如 1.70

上述两种形式的代码，其运行结果都如图 2.1 所示。

图 2.1 运行结果

在添加注释时，一定要有意义，即注释能充分体现代码的作用。例如，图 2.2 中的注释就是冗余的注释。如果将其修改为如图 2.3 所示的注释，则可以很清楚地知道代码的作用。

图 2.2 冗余的注释
图 2.3 推荐的注释

单行注释可以出现在代码的任意位置，但是不能分隔关键字和标识符。例如，下列代码注释是错误的：

height = float(# 要求输入身高 input("请输入您的身高。单位为(m)："))

在 IDLE 开发环境中，可以通过选择主菜单中的 Format -> Comment Out Region 菜单项（也可直接使用快捷键 Alt + 3），将选中的代码注释掉；也可以通过主菜单中的 Forma -> UNComment Region 菜单项（也可以直接使用快捷键 Alt + 4），取消添加的单行注释。

如果使用的是 Pycharm 或者 Idea 等工具，可以使用快捷键 Ctrl + / ），将选中或者单行的代码注释掉 或者 取消代码的注释。

1.2 多行注释

在 Python 中并没有一个单独的多行注释标记，而是将包含在一对三引号（即 ‘’‘……’‘’ 或者 “”“……”“”）中，并且不输入任何语句的内容则认为是注释。对于这样的代码，将被解释器忽略。由于这样的代码可以分为多行编写，因次也作为多行注释。

语法格式如下：

'''
注释内容 1
注释内容 2
注释内容 3
……
'''

或者

"""
注释内容 1
注释内容 2
注释内容 3
……
"""

在使用三引号作为注释时，需要注意，三引号必须成对出现，如果只写一半三引号，那么当程序运行的时，将会提示 **EOF while scanning triple-quoted string literal **错误。

多行注释通常用来为 Python 文件、模块、类或者函数等添加版权、功能等信息。例如，下列代码将使用多行注释为 python 文件添加版权、功能及修改日志等信息：

'''
@ Date：2023.02.04
@ Created：雾
@ Version：1.0
@ Description：根据身高、体重计算并返回其 BMI 指数
'''

如果三引号 ‘’‘……’‘’ 或者 ‘’‘……’‘’ 出现在语句中，那么就不是注释，而是字符串，这一点要注意区分。例如，图 2.4 中的代码即为多行注释，而图 2.5 中的代码即为字符串。

图 2.4 三引号为多行注释
图 2.5 三引号为字符串

1.3 文件编码声明注释

在 Python 3 中，默认采用的文件编码是 UTF-8。这种编码支持世界上大多数语言的字符，也包括中文。如果不想使用默认编码，就需要在文件的第一行声明文件的编码，也就是需要使用文件编码声明注释。

语法格式如下：

# -*-coding:编码 -*-

或者

# coding=编码

在上述语法中，编码为文件所使用的字符编码类型，如果采用 GBK，则设置为 gbk 或者 cp936。

例如，指定编码为 GBK，可以使用以下中文注释：

# -*-coding:gbk -*-

在上述代码中，”-*-“ 没有特殊的作用，只是为了美观才加上的。所以上述代码也可以使用 ”# coding:gbk“ 来替代。

另外，以下代码也是正确的中文注释：

# coding = gbk

2. 代码缩进

Python 不像其他设计语言（如 Java 或者 C 语言）那样采用大括号 “{}” 分隔代码块，而是采用代码缩进和冒号 “:” 区分代码之间的层次。

缩进可以使用空格或者 Tab 键实现。其中，如果使用空格，则通常情况下采用 4 个空格作为一个缩进量；而如果使用 Tab 键，则采用一个 Tab 键作为一个缩进量。通常情况下建议采用空格键进行缩进。

在 Python 中，对于类定义、函数定义、流程控制语句，以及异常处理语句等，行尾的冒号和下一行的缩进表示一个代码块的开始；而缩进结束，则代表一个代码块的结束。

例如，以下代码中的缩进即为正确的缩进。

def find_max_subarray(array):
    """

    :param array: 含有 n 个元素的数组
    :return: 三种情况中，元素和最大的数组就是整个数组的最大子数组
    """
    if len(array) <= 1:
        return array, array[0]  # 当数组元素小于等于 1 时，直接返回
    left_part = array[0:int(len(array) / 2)]  # 将数组分割为两部分
    right_part = array[int(len(array) / 2):len(array)]
    left_sub_array, left_max = find_max_subarray(left_part)  # 递归求取左半部分最大子数组
    right_sub_array, right_max = find_max_subarray(right_part)  # 递归求取右半部分最大子数组
    crossing_sub_array, crossing_max = find_max_crossing_subarray(array, int(len(array) / 2) - 1)  # 获得横跨左右两部分的最大子数组
    max_sub_array, max_sum = left_sub_array, left_max
    if right_max > left_max:
        max_sub_array, max_sum = right_sub_array, right_max
    if crossing_max > max_sum:
        max_sub_array, max_sum = crossing_sub_array, crossing_max
    return max_sub_array, max_sum  # 三种情况中，元素和最大的数组就是整个数组的最大子数组

Python 对代码的缩进要求非常严格，同一个级别的代码块的缩进量必须相同。如果不采用合理的代码缩进，将抛出 SyntaxError 异常。例如，代码中有的缩进量是 4 个空格，还有的是 2 个空格，这样就会导致出现 SyntaxError 错误，如图 2.6 所示。

图 2.6 缩进量不同导致的 SyntaxError 错误

在 IDLE 开发环境中，一般以 4 个空格作为代码的基本缩进单位。不过也可以选择 Options -> Configure IDLE 菜单项，在打开的 Settings 对话框的 Font/Tabs 选项卡中修改代码的基本缩进量。

3. 编码规范

大家在学习的时候，肯定更喜欢阅读规整的代码，这是一种最基本的代码编写规范。遵循一定的代码编写规则和命名规范可以使代码更加规范化，对代码的理解与维护起到至关重要的作用。以下将对 Python 代码的编写规则以及命名规范进行介绍。

3.1 编写规则

Python 中采用 PEP 8 作为编码规范，其中 PEP 是 Python Enhancement Proposal 的缩写，翻译过来是 Python 增强建议书，而 PEP 8 表示版本，它是 Python 代码的样式指南。下面给出 PEP 8 编码规范中的一些应该严格遵守的条目。

• ​每个 import 语句只导入一个模块，尽量避免一次导入多个模块。图 2.7 为推荐的写法，而图 2.8 为不推荐的写法。

​

图 2.7 推荐的写法
图 2.8 不推荐的写法

• ​不要在行尾添加分号 “;”，也不要用分号将两条命令放在同一行。例如，图 2.9 中的代码为不规范的写法。

​

图 2.9 不规范的写法法

• 建议每行不超过 80 个字符，如果超过，建议使用小括号 “()” 将多行的内容隐式地连接起来，而不推荐用反斜杠 “\” 进行连接。例如：如果一个字符串文本在一行上显示不下，那么可以使用小括号 “()" 将其进行分行显示，代码如下：

print("古巴比伦王颁布了汉谟拉比法典"
      "刻在黑色的玄武岩"
      "距今已经三千七百多年"
      "你在橱窗前 凝视碑文的字眼"
      "我却在旁静静欣赏你那张我深爱的脸"
      "祭司 神殿 征战 弓箭 是谁的从前"
      "喜欢在人潮中你只属于我的那画面"
      "经过苏美女神身边 我以女神之名许愿")

例如，以下通过反斜杠 “\” 进行连接的做法是不推荐使用的。

print("古巴比伦王颁布了汉谟拉比法典\
刻在黑色的玄武岩\
距今已经三千七百多年\
你在橱窗前 凝视碑文的字眼\
我却在旁静静欣赏你那张我深爱的脸\
祭司 神殿 征战 弓箭 是谁的从前\
喜欢在人潮中你只属于我的那画面\
经过苏美女神身边 我以女神之名许愿")

不过以下两种情况除外：导入模块的语句过长；注释里的 URL。

• 使用必要的空行可以增加代码的可读性。一般顶级定义（入函数或者类的定义）之间空两行，而方法定义之间空一行。另外，在用于分隔某些功能的位置也可以空一行。

• 通常情况，运算符两侧、函数参数之间、逗号 “,” 两侧建议使用空格进行分隔。

• 应该避免在循环中使用 + 和 += 操作符累加字符串。这是因为字符串是不可变的，这样做会创建不必要的临时对象。推荐的做法是将每个字符串加入列表中，然后在循环结束后使用 join() 方法连接列表。

• 适当使用异常处理结构提高程序的容错性，但不能过多依赖异常处理结构，适当的显式判断还是必要的

在编写 Python 程序时，建议严格遵循 PEP 8 编码规范。完整的 Python 编码规范请参考 PEP 8。

3.2 命名规范

命名规范在编写代码中起到很重要的作用，虽然不遵循命名规范，程序也可以运行，但是使用命名规范可以更加直观地了解代码所代表的含义。下面将介绍 Python 中常用的一些命名规范。

• 模块名尽量短小，并且使用全部小写字母，可以使用下划线分隔多个字母。例如，game_main、 game_register、 bmiexponent 都是推荐使用的模块名称。

• 包名尽量短小，并且使用全部小写字母，不推荐使用下划线。例如，com.lnu、 com.bigdata、 com.learn.base 都是被推荐使用的包名称，而 com_lnu 则是不被推荐使用的。

• 类名采用单词首字母大写形式（即 Pascal 风格）。例如，定义一个借书类，可以命名为 BorrowBook。

Pascal 是以纪念法国数学家 Blaise Pascal 而命名的一种编程语言， Python 中的 Pascal 命名法就是根据该语言的特点总结出来的一种命名方法。

​ 模块内部的类采用下划线 “_” + Pascal 风格的类名组成。例如，在 BorrowBook 类中的内部类，可以使用 _BorrowBook 命名。

​ 函数、类的属性和方法的命名规则同模块类似，也是全部采用小写字母，多个字母间用下划线 “_” 分隔。

​ 常量命名是采用全部大写字母，可以使用下划线。

Blaise Pascal 而命名的一种编程语言， Python 中的 Pascal 命名法就是根据该语言的特点总结出来的一种命名方法。

• 模块内部的类采用下划线 “_” + Pascal 风格的类名组成。例如，在 BorrowBook 类中的内部类，可以使用 _BorrowBook 命名。

• 函数、类的属性和方法的命名规则同模块类似，也是全部采用小写字母，多个字母间用下划线 “_” 分隔。

• 常量命名是采用全部大写字母，可以使用下划线。

• 使用双下划线 “__” 开头的实例变量或方法是类私有的。