第3章 Python基础

由于作者写的这本书完全是以Python语言为基础的，所以需要读者具备一定的Python编程能力。如果说最好的Python基础教程，那应该说是《笨方法学Python》了。

3.1 Python哲学

<span style="color:#000000"><code>Python <span style="color:#006666">2.7</span><span style="color:#006666">.13</span> (v2<span style="color:#006666">.7</span><span style="color:#006666">.13</span>:a06454b1afa1, Dec <span style="color:#006666">17</span> <span style="color:#006666">2016</span>, <span style="color:#006666">20</span>:<span style="color:#006666">42</span>:<span style="color:#006666">59</span>) [MSC v<span style="color:#006666">.1500</span> <span style="color:#006666">32</span> bit (Intel)] <span style="color:#000088">on</span> win32
Type <span style="color:#009900">"copyright"</span>, <span style="color:#009900">"credits"</span> <span style="color:#000088">or</span> <span style="color:#009900">"license()"</span> <span style="color:#000088">for</span> more information.
>>> import this
The Zen <span style="color:#000088">of</span> Python, <span style="color:#000088">by</span> Tim Peters

Beautiful <span style="color:#000088">is</span> better than ugly.
Explicit <span style="color:#000088">is</span> better than implicit.
Simple <span style="color:#000088">is</span> better than complex.
Complex <span style="color:#000088">is</span> better than complicated.
Flat <span style="color:#000088">is</span> better than nested.
Sparse <span style="color:#000088">is</span> better than dense.
Readability counts.
Special cases aren't special enough <span style="color:#000088">to</span> break <span style="color:#000088">the</span> rules.
Although practicality beats purity.
Errors should never pass silently.
Unless explicitly silenced.
In <span style="color:#000088">the</span> face <span style="color:#000088">of</span> ambiguity, refuse <span style="color:#000088">the</span> temptation <span style="color:#000088">to</span> guess.
There should be one<span style="color:#880000">-- and preferably only one --obvious way to do it.</span>
Although <span style="color:#000088">that</span> way may <span style="color:#000088">not</span> be obvious <span style="color:#000088">at</span> <span style="color:#000088">first</span> unless you're Dutch.
Now <span style="color:#000088">is</span> better than never.
Although never <span style="color:#000088">is</span> often better than *right* now.
If <span style="color:#000088">the</span> implementation <span style="color:#000088">is</span> hard <span style="color:#000088">to</span> explain, <span style="color:#000088">it</span>'s a bad idea.
If <span style="color:#000088">the</span> implementation <span style="color:#000088">is</span> easy <span style="color:#000088">to</span> explain, <span style="color:#000088">it</span> may be a good idea.
Namespaces are one honking great idea <span style="color:#880000">-- let's do more of those!</span>
>>> </code></span>

翻译为中文就是：

优美胜于丑陋
明了胜于晦涩
简单胜过复杂
扁平胜于嵌套
间隔胜于紧凑
可读性很重要
即使假错特例的实用性之名，也不违背这些规则
虽然实用性次于纯度
错误不应该被无声的忽略
除非明确的沉默
当存在多种可能时，不要尝试去猜测
应该有一个，最好只有一个，很明显可以做到这一点
虽然这种方式可能不容易，除非你是Python之父
现在做总比不做好
虽然过期从未比现在好
如果这个实现不容易解释，那么它肯定是坏主意
如果这个实现容易解释，那么它很可能是个好主意
命名空间是一种绝妙的理念，应当多加利用

3.2 输出与输入

3.2.1 print打印

Python提供print()方法来打印信息：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">>>><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"hello python"</span>)
hello python</code></span>

打印变量：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span>name = <span style="color:#009900">"zhangsan"</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"hello %s , Nice to meet you!"</span> % name)
hello zhangsan , Nice to meet you!
<span style="color:#006666">>>> </span>name = <span style="color:#009900">"Lisi"</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"hello %s , Nice to meet you!"</span> % name)
hello Lisi , Nice to meet you!</code></span>

%s 只能打印字符串，如果想要打印数组，需要使用%d：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span>age = <span style="color:#006666">27</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"You are %d !"</span> % age)
You are <span style="color:#006666">27</span> !</code></span>

如果不知道自己打印的类型，可以使用%r：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span>age = <span style="color:#006666">27</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"You are %d !"</span> % age)
You are <span style="color:#006666">27</span> !
<span style="color:#006666">>>> </span>
<span style="color:#006666">>>> </span>n =<span style="color:#006666">100</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"You print is %r ."</span> % n)
You <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#000088">is</span> <span style="color:#006666">100</span> .
<span style="color:#006666">>>> </span>n = <span style="color:#009900">"abc"</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"You print is %r ."</span> % n)
You <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#000088">is</span> <span style="color:#009900">'abc'</span> .
<span style="color:#006666">>>> </span>name = <span style="color:#009900">"zhangsan"</span>
<span style="color:#006666">>>> </span>age = <span style="color:#006666">22</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"student info: %s %d ."</span> % (name, age))
student info: zhangsan <span style="color:#006666">22</span> .</code></span>

3.2.2 input输入

如果希望打印的是程序运行过程中由用户来决定的内容，可以使用input()方法：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">n = input(<span style="color:#009900">"Enter any content: "</span>)
<span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"Your input is %r"</span> % n</code></span>

运行上述脚本时，用户输入的信息就会被打印出来。

3.2.3 引号与注释

Python不区分单引号、双引号，都可以用来表示一个字符串：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"hello"</span>)
hello
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">'hello'</span>)
hello</code></span>

单引号和双引号可以相互嵌套使用，但不能交叉使用：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"你说：'早上你好'"</span>)
你说：<span style="color:#009900">'早上你好'</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">'我说："今天天气不错"'</span>)
我说：<span style="color:#009900">"今天天气不错"</span>
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"你微笑着'向我道别"</span>。<span style="color:#009900">')

SyntaxError: invalid syntax</span></code></span>

Python的单行注释使用“#”表示：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">>>><span style="color:#880000">#单行注释</span>
>>><span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"hello world"</span>) <span style="color:#880000">#打印hello world</span>
hello world</code></span>

多行注释使用三对引号表示，同样不区分单、双引号：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#009900">"""
我们实现一个伟大的程序
那么是
print 一行数据 ^_^
"""</span>
<span style="color:#009900">'''
This is a
Multi line comment
'''</span>
<span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"Hello World"</span>)</code></span>

3.3 分支与循环

结构化程序实质上是由有限个顺序、分支和循环三种基本结构排列、嵌套而成。

3.3.1 if语句

if实现分支判断，一般语法为：if…else…

<span style="color:#000000"><code class="language-python">>>>a = <span style="color:#006666">2</span>
>>>b = <span style="color:#006666">3</span>
>>><span style="color:#000088">if</span> a > b:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"a max!"</span>)
<span style="color:#000088">else</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"b max!"</span>)

b max!</code></span>

注意： Python没有像其他语言一样使用“{}”表示语句体，而是通过语句的缩进来判断语句体，缩进默认为4个空格。

if语句通过“==”运算符判断相等：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">>>>student = <span style="color:#009900">"xiaoming"</span>
>>><span style="color:#000088">if</span> student == <span style="color:#009900">"xiaoming"</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"xiaoming, You are on duty today."</span>)
<span style="color:#000088">else</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"Please call xiaoming to duty"</span>)

xiaoming, You are on duty today.</code></span>

if语句通过“!=”运算符判断不相等；

if语句还可以使用“in”、“not in”表示包含关系：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">>>>hi = <span style="color:#009900">"hello world"</span>
>>><span style="color:#000088">if</span> <span style="color:#009900">"hello"</span> <span style="color:#000088">in</span> hi:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"Contain"</span>)
<span style="color:#000088">else</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"Not Contain"</span>)

Contain</code></span>

if语句还可以进行布尔类型的判断：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">>>>a = <span style="color:#000088">True</span>
>>><span style="color:#000088">if</span> a:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"a is True"</span>)
<span style="color:#000088">else</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"a is not True"</span>)

a <span style="color:#000088">is</span> <span style="color:#000088">True</span></code></span>

练习：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">results = <span style="color:#006666">72</span>

<span style="color:#000088">if</span> results >= <span style="color:#006666">90</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"优秀"</span>)
<span style="color:#000088">elif</span> results >= <span style="color:#006666">70</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"良好"</span>)
<span style="color:#000088">elif</span> results >= <span style="color:#006666">60</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"及格"</span>)
<span style="color:#000088">else</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"不及格"</span>)</code></span>

答案：良好。

3.3.2 for语句

Python提供了两种循环：while循环、for循环。

for循环的使用更加灵活、简单，可以直接对一个字符串进行遍历：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">for</span> i <span style="color:#000088">in</span> <span style="color:#009900">"hello world"</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (i)


h
e
l
l
o

w
o
r
l
d</code></span>

对一个字典进行遍历：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span>fruits = [<span style="color:#009900">'banana'</span>, <span style="color:#009900">'apple'</span>, <span style="color:#009900">'mango'</span>]
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">for</span> fruit <span style="color:#000088">in</span> fruits:
    <span style="color:#000088">print</span> fruit


banana
apple
mango</code></span>

使用range()函数来进行指定次数的循环：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">for</span> i <span style="color:#000088">in</span> range(<span style="color:#006666">5</span>):
    <span style="color:#000088">print</span> (i)


<span style="color:#006666">0</span>
<span style="color:#006666">1</span>
<span style="color:#006666">2</span>
<span style="color:#006666">3</span>
<span style="color:#006666">4</span></code></span>

注意： range()函数默认从0开始循环。

指定起始位置和步长的循环：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">for</span> i <span style="color:#000088">in</span> range(<span style="color:#006666">1</span>, <span style="color:#006666">10</span>, <span style="color:#006666">2</span>):
    <span style="color:#000088">print</span> (i)


<span style="color:#006666">1</span>
<span style="color:#006666">3</span>
<span style="color:#006666">5</span>
<span style="color:#006666">7</span>
<span style="color:#006666">9</span></code></span>

range(start, end[, step])
start表示开始位置、end表示结束位置、step表示每一次循环的步长。

python2：range() 是一个生成器，xrange()是一个数组，功能完全一样，性能后者优于前者；
python3：range()和xrange()相同，都是一个数组。

3.4 数组与字典

3.4.1 数组

数组：用方括号[]表示，里面的每一项用逗号“,”分隔。

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span>lists = [<span style="color:#006666">1</span>, <span style="color:#006666">2</span>, <span style="color:#006666">3</span>, <span style="color:#009900">'a'</span>, <span style="color:#006666">5</span>]
<span style="color:#006666">>>> </span>lists
[<span style="color:#006666">1</span>, <span style="color:#006666">2</span>, <span style="color:#006666">3</span>, <span style="color:#009900">'a'</span>, <span style="color:#006666">5</span>]
<span style="color:#006666">>>> </span>lists[<span style="color:#006666">0</span>]
<span style="color:#006666">1</span>
<span style="color:#006666">>>> </span>lists[<span style="color:#006666">4</span>]
<span style="color:#006666">5</span>
<span style="color:#006666">>>> </span>lists[<span style="color:#006666">4</span>] = <span style="color:#009900">'b'</span>
<span style="color:#006666">>>> </span>lists[<span style="color:#006666">4</span>]
<span style="color:#009900">'b'</span>
<span style="color:#006666">>>> </span>lists.append(<span style="color:#009900">'c'</span>)
<span style="color:#006666">>>> </span>lists
[<span style="color:#006666">1</span>, <span style="color:#006666">2</span>, <span style="color:#006666">3</span>, <span style="color:#009900">'a'</span>, <span style="color:#009900">'b'</span>, <span style="color:#009900">'c'</span>]</code></span>

注意：

Python允许在数组里任意地防止数字或字符串
数组下标是从0开始
append()函数可以向数组末尾追加新项

3.4.2 字典

字典：用花括号{}表示，里面的项是成对出现，一个key对应一个value，key与value之间用冒号分隔，不同的项之间用逗号“,”分隔。

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span>dicts = {<span style="color:#009900">"username"</span>:<span style="color:#009900">"zhangsan"</span>,<span style="color:#009900">'password'</span>:<span style="color:#006666">123456</span>}
<span style="color:#006666">>>> </span>dicts.keys()
[<span style="color:#009900">'username'</span>, <span style="color:#009900">'password'</span>]
<span style="color:#006666">>>> </span>dicts.values()
[<span style="color:#009900">'zhangsan'</span>, <span style="color:#006666">123456</span>]
<span style="color:#006666">>>> </span>dicts.items()
[(<span style="color:#009900">'username'</span>, <span style="color:#009900">'zhangsan'</span>), (<span style="color:#009900">'password'</span>, <span style="color:#006666">123456</span>)]
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">for</span> k,v <span style="color:#000088">in</span> dicts.items():
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"dicts keys is %r"</span> % k)
    <span style="color:#000088">print</span> (<span style="color:#009900">"dicts values is %r"</span> % v)


dicts keys <span style="color:#000088">is</span> <span style="color:#009900">'username'</span>
dicts values <span style="color:#000088">is</span> <span style="color:#009900">'zhangsan'</span>
dicts keys <span style="color:#000088">is</span> <span style="color:#009900">'password'</span>
dicts values <span style="color:#000088">is</span> <span style="color:#006666">123456</span></code></span>

注意： Python规定一个字典中的key必须独一无二，valuekey相同。

keys()函数：返回字典key的列表
values()函数：返回字典value的列表
items()函数：将所有的字典项以列表方式返回

按存放的顺序输出字典：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#880000"># 通过zip方法合并两个List为Dictionary</span>
<span style="color:#880000"># 遍历会按原先的顺序</span>
keys = [<span style="color:#009900">"b"</span>, <span style="color:#009900">"a"</span>, <span style="color:#009900">"c"</span>, <span style="color:#009900">"e"</span>, <span style="color:#009900">"d"</span>]
values = [<span style="color:#009900">"2"</span>, <span style="color:#009900">"1"</span>, <span style="color:#009900">"3"</span>, <span style="color:#009900">"5"</span>, <span style="color:#009900">"4"</span>]

<span style="color:#000088">for</span> key,value <span style="color:#000088">in</span> zip(keys, values):
    <span style="color:#000088">print</span> (key, value)</code></span>

输出结果：
b 2
a 1
c 3
e 5
d 4

3.5 函数、类和方法

3.5.1 函数

Python通过def关键字来定义函数：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">add</span><span style="color:#4f4f4f">(a, b)</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> (a + b)


<span style="color:#006666">>>> </span>add(<span style="color:#006666">3</span>, <span style="color:#006666">5</span>)
<span style="color:#006666">8</span></code></span>

通常函数不会直接打印结果，而是将结果通过return关键字返回：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">>>><span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">add</span><span style="color:#4f4f4f">(a, b)</span>:
    <span style="color:#000088">return</span> a + b
>>>add(<span style="color:#006666">3</span>, <span style="color:#006666">5</span>)
<span style="color:#006666">8</span></code></span>

如果在调用函数时不想传参，可以为函数设置默认参数：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">add</span><span style="color:#4f4f4f">(a=<span style="color:#006666">1</span>, b=<span style="color:#006666">2</span>)</span>:
    <span style="color:#000088">return</span> a + b

<span style="color:#006666">>>> </span>add()
<span style="color:#006666">3</span>
<span style="color:#006666">>>> </span>add(<span style="color:#006666">3</span>, <span style="color:#006666">5</span>)
<span style="color:#006666">8</span></code></span>

3.5.2 类和方法

在面向对象编程的世界里，一切皆为对象，抽象的一组对象就是类。

eg：汽车是一个类，而张三家的奇瑞汽车就是一个具体的对象。

Python使用class关键字来创建类。

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">class</span> <span style="color:#4f4f4f">A</span><span style="color:#4f4f4f">(object)</span>:

    <span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">add</span><span style="color:#4f4f4f">(self, a, b)</span>:
        <span style="color:#000088">return</span> a + b

count = A()
<span style="color:#000088">print</span> (count.add(<span style="color:#006666">3</span>, <span style="color:#006666">5</span>))</code></span>

输出结果为：8

对上述代码分析：

创建一个类A（在Python 3中object为所有类的基类，所有类在创建时默认继承object，所以不声明继承object也可以）
在类下面创建一个add()方法，注意，方法的第一个参数必须是存在的，一般习惯命名为self，但在调用这个方法时不需要为这个参数传值

一般在创建类时会首先声明初始化方法__init__()，注意，init的两侧是双下划线，当我们在调用该类时，可以用来进行一下初始化工作：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">class</span> <span style="color:#4f4f4f">A</span><span style="color:#4f4f4f">(object)</span>:

    <span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">__init__</span><span style="color:#4f4f4f">(self, a, b)</span>:
        self.a = int(a)
        self.b = int(b)

    <span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">add</span><span style="color:#4f4f4f">(self)</span>:
        <span style="color:#000088">return</span> self.a + self.b

count = A(<span style="color:#009900">'4'</span>, <span style="color:#006666">5</span>)
<span style="color:#000088">print</span> (count.add())</code></span>

输出结果为：9

对上述代码分析：

当调用A类时首先会执行它的__init__()方法，所以需要对其进行传参
初始化的工作就是将输入的参数类型转化为int类型，保证程序容错性
add()方法可以直接拿初始化方法的self.a和self.b两个数进行计算
所以在调用A类下面的add()方法时，不需要再传参

Python中类的继承：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">class</span> <span style="color:#4f4f4f">A</span><span style="color:#4f4f4f">()</span>:

    <span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">add</span><span style="color:#4f4f4f">(self, a, b)</span>:
        <span style="color:#000088">return</span> a + b

<span style="color:#000088">class</span> <span style="color:#4f4f4f">B</span><span style="color:#4f4f4f">(A)</span>:

    <span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">sub</span><span style="color:#4f4f4f">(self, a, b)</span>:
        <span style="color:#000088">return</span> a - b

<span style="color:#000088">print</span> (B().add(<span style="color:#006666">4</span>, <span style="color:#006666">5</span>))</code></span>

输出结果为：9

对上述代码分析：

创建一个A类，在下面创建add()方法用于计算两个参数相加
创建一个B类，继承A类，并且又继续创建sub()方法用于计算两个参数相减
因为B类继承了A类，所以B类自然也拥有了add()方法，从而可以直接通过B类调用add()方法

3.6 模组

模组=类库、模块。

3.6.1 引用模块

通过：import…或者from…import…的方式引用模块，eg：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">import</span> time
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> time.ctime()
Mon Mar <span style="color:#006666">19</span> <span style="color:#006666">16</span>:<span style="color:#006666">20</span>:<span style="color:#006666">26</span> <span style="color:#006666">2018</span></code></span>

如果确定只需要使用time下面的ctime()方法，还可以这样引用，eg：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">from</span> time <span style="color:#000088">import</span> ctime
<span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">print</span> ctime()
Mon Mar <span style="color:#006666">19</span> <span style="color:#006666">16</span>:<span style="color:#006666">22</span>:<span style="color:#006666">00</span> <span style="color:#006666">2018</span></code></span>

现在使用时就不必告诉Python，ctime()方法是time模块所提供的了。
但是实际情况，可能是我们还需要使用time模块下的sleep()方法，我们也可以这样引入进来，但是还有其他方法呢，所以我们可以一次性把time模块下的所有方法都引入进来，eg：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">from</span> time <span style="color:#000088">import</span> *

<span style="color:#000088">print</span> ctime()
<span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"休眠两秒"</span>
sleep(<span style="color:#006666">2</span>)
<span style="color:#000088">print</span> ctime()</code></span>

最终输出结果是：

<span style="color:#000000"><code class="language-shell"><span style="color:#000000">Mon</span> <span style="color:#000000">Mar</span> 19 16<span style="color:#000000">:46</span><span style="color:#000000">:22</span> 2018
休眠两秒
<span style="color:#000000">Mon</span> <span style="color:#000000">Mar</span> 19 16<span style="color:#000000">:46</span><span style="color:#000000">:24</span> 2018</code></span>

其中，星号（*），代表了模块下的所有方法。通过导入模块后，可以使用help查看模块的doc，eg：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">import</span> time
help(time)</code></span>

pip所安装的Python第三方库或框架，都可以使用这种方式来查看。

3.6.2 模块调用

一个软件项目不可能把所有代码都放在一个文件中实现，一般会按照一定规则在不同的目录和文件中实现。

创建一个目录project，并在目录下创建两个文件，结构如下：

<span style="color:#000000"><code><span style="color:#880000">project/</span>
    <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">pub</span><span style="color:#009900">.</span><span style="color:#880000">py</span>
    <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">count</span><span style="color:#009900">.</span><span style="color:#880000">py</span></code></span>

在pub.py文件中创建add函数：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">add</span><span style="color:#4f4f4f">(a, b)</span>:
    <span style="color:#000088">return</span> a + b</code></span>

在count.py文件中调用pub.py文件中的add()函数：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">from</span> pub <span style="color:#000088">import</span> add

<span style="color:#000088">print</span> add(<span style="color:#006666">4</span>, <span style="color:#006666">5</span>)</code></span>

输出结果为：9

这样就实现了跨文件的函数调用。

注意： 以下情况会在你使用Python3.5版本中出现，在project目录下，多了一个__pycache__/pub.cpython-35.pyc文件，它的作用是为了提高模块加载的速度，每个模块都会在__pycache__文件夹中放置该模块的预编译模块，命名为module.version.pyc，version是模块的预编译版本编码，通常会包含Python的版本号，例如在CPython发行版3.5中，pub.py文件的预编译文件就是：__pycache__/pub.cpython-35.pyc。

3.6.3 跨目录模块调用

如果调用文件与被调用文件在一个目录下面，那么可以使用上面的方法，但是如果不在同一个目录下，假设文件目录结构如下：

<span style="color:#000000"><code><span style="color:#880000">project/</span>
    <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">model/</span>
        <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">pub</span><span style="color:#009900">.</span><span style="color:#880000">py</span>
    <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">count</span><span style="color:#009900">.</span><span style="color:#880000">py</span></code></span>

如果还还想在count.py中调用add方法，则需要将目录的完整路径补全，eg：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">from</span> model.pub <span style="color:#000088">import</span> add

<span style="color:#000088">print</span> add(<span style="color:#006666">4</span>, <span style="color:#006666">5</span>)</code></span>

运行结果，依然是：9

3.6.4 进一步讨论跨目录模块调用

目录结构更加复杂的情况：

<span style="color:#000000"><code><span style="color:#880000">project/</span>
    <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">model/</span>
        <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">count</span><span style="color:#009900">.</span><span style="color:#880000">py</span>
        <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">new_count</span><span style="color:#009900">.</span><span style="color:#880000">py</span>
    <span style="color:#880000">|</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#006666">-</span><span style="color:#880000">test</span><span style="color:#009900">.</span><span style="color:#880000">py</span></code></span>

count.py代码如下：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">class</span> <span style="color:#4f4f4f">A</span><span style="color:#4f4f4f">()</span>:

    <span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">add</span><span style="color:#4f4f4f">(self, a, b)</span>:
        <span style="color:#000088">return</span> a + b</code></span>

new_count.py代码如下：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">from</span> count <span style="color:#000088">import</span> A

<span style="color:#000088">class</span> <span style="color:#4f4f4f">B</span><span style="color:#4f4f4f">(A)</span>:

    <span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">sub</span><span style="color:#4f4f4f">(self, a, b)</span>:
        <span style="color:#000088">return</span> a - b
resule = B().add(<span style="color:#006666">2</span>, <span style="color:#006666">5</span>)
<span style="color:#000088">print</span> resule</code></span>

输出结果：7

上述结果没问题，接下来与model目录平级创建test.py文件：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">from</span> model <span style="color:#000088">import</span> new_count

test = new_count()
test.add(<span style="color:#006666">2</span>, <span style="color:#006666">5</span>)</code></span>

输出结果，会出现：ImportError: No module named 'count'

通过提示信息，在new_count.py文件中，找不到“count”模块，可刚才在执行new_count.py时是可以正常运行的，那么，要想弄清楚错误的原因，首先要知道当Python执行import时到底做了哪些操作？

重点：

当Python在执行import语句时，执行了如下操作：

第1步：创建一个新的module对象（它可能包含多个module）；
第2步：把这个module对象插到sys.module中；
第3步：装载module的代码（如果需要，则必须先编译）；
第4步：执行新的module中对应的代码；

在执行第3步的时候，首先需要找到module程序所在的位置，搜索的顺序是：

当前路径（以及从当前目录指定的sys.path），PythonPATH，再后是Python安装时设置的相关的默认路径。正因为存在这样的顺序，所以如果当前路径或PythonPATH中存在于标准module同样的module，则会覆盖标准module。也就是说，如果当前目录下存在xml.py，那么在执行import xml时导入的就是当前目录下的module，而不是系统标准的xml。

了解了这些后，我们就可以先构建一个package，以普通module的方式导入，这样即可直接访问此package中各个module，注意，Python2中的package必须包含一个__init__.py的文件。

所以上面问题的错误原因就是：

站在new_count.py的位置，执行from count import A，可查看当前目录下是否存在“count”名字的文件或目录，是可以找到的，但是站在test.py的位置，执行from count import A时，在当前目录下是找不到“count”名字的文件或目录的，所以抛出异常。

解决办法：

最简单的办法就是将导入方法修改为from .count import A，在“count”前面加个点，用来告诉程序count是相对于new_content.py的一个导入。

上面解决办法引入的新的问题：

修改new_count.py代码如下：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">from</span> .count <span style="color:#000088">import</span> A

<span style="color:#000088">class</span> <span style="color:#4f4f4f">B</span><span style="color:#4f4f4f">(A)</span>:

    <span style="color:#000088">def</span> <span style="color:#009900">sub</span><span style="color:#4f4f4f">(self, a, b)</span>:
        <span style="color:#000088">return</span> a - b

result = B().add(<span style="color:#006666">2</span>, <span style="color:#006666">5</span>)
<span style="color:#000088">print</span> result</code></span>

当再次执行test.py代码时，出现了新的错误：

<span style="color:#000000"><code class="language-syslog">Traceback (most recent <span style="color:#000088">call</span> <span style="color:#000088">last</span>):
  File <span style="color:#009900">"/tmp/project/model/new_count.py"</span>, line <span style="color:#006666">1</span>, <span style="color:#000088">in</span> <<span style="color:#000088">module</span>>
    <span style="color:#000088">from</span> .<span style="color:#009900">count</span> import A
[Finished <span style="color:#000088">in</span> <span style="color:#006666">0.1</span>s <span style="color:#000088">with</span> exit code <span style="color:#006666">1</span>]SystemError: Parent <span style="color:#000088">module</span> <span style="color:#009900">''</span> <span style="color:#000088">not</span> loaded, cannot perform <span style="color:#000088">relative</span> import</code></span>

这句话的意思是：“未加载父模块，不能执行相对导入”。

解决办法：

需要将导入模块所在目录添加到系统环境变量PATH目录下才可以。

修改test.py的代码：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">import</span> sys
sys.path.append(<span style="color:#009900">"./model"</span>)  <span style="color:#880000">#将model目录添加到系统环境变量path下</span>
<span style="color:#000088">from</span> model <span style="color:#000088">import</span> new_count

test = new_count()
test.add(<span style="color:#006666">2</span>, <span style="color:#006666">5</span>)</code></span>

输出结果：7，注意如果是python2版本需要在model目录下创建init文件才行。

3.7 异常

Python用异常对象（exception object）来表示异常情况。遇到错误后，会引发异常，如果异常对象并未被处理或者捕捉，则程序就会用所谓的回溯（Traceback，一种错误信息）来终止执行。

3.7.1 认识异常

看下面的代码：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span>open(<span style="color:#009900">"abc.txt"</span>, <span style="color:#009900">'r'</span>)
Traceback (most recent call last):
  File <span style="color:#009900">"<stdin>"</span>, line <span style="color:#006666">1</span>, <span style="color:#000088">in</span> <module>
IOError: [Errno <span style="color:#006666">2</span>] No such file <span style="color:#000088">or</span> directory: <span style="color:#009900">'abc.txt'</span></code></span>

错误很明显，我们根本没创建这个文件，自然也无法open操作。我们可以视线捕捉这个异常：Python通过try…except…语句来接收并处理这个异常。

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">try</span>:
<span style="color:#006666">... </span>    open(<span style="color:#009900">"abc.txt"</span>, <span style="color:#009900">"r"</span>)
<span style="color:#006666">... </span><span style="color:#000088">except</span> IOError:
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"异常了"</span>
<span style="color:#006666">... </span>
异常了</code></span>

注意： 我们这里使用的仍然是Python2版本，所以和书中的Python3版本略有不同，以下都是按Python2版本进行演示的。

再来看下面的例子：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">try</span>:
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> aa
<span style="color:#006666">... </span><span style="color:#000088">except</span> IOError:
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"异常了"</span>
<span style="color:#006666">... </span>
Traceback (most recent call last):
  File <span style="color:#009900">"<stdin>"</span>, line <span style="color:#006666">2</span>, <span style="color:#000088">in</span> <module>
NameError: name <span style="color:#009900">'aa'</span> <span style="color:#000088">is</span> <span style="color:#000088">not</span> defined</code></span>

上面的例子，虽然捕捉异常，但是由于捕捉的异常和实际异常的错误类型并不相符，所以导致失效。

只需要更换一个正确的接收异常的类型就可以了：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">try</span>:
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> aa
<span style="color:#006666">... </span><span style="color:#000088">except</span> NameError:
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"异常了"</span>
<span style="color:#006666">... </span>
异常了</code></span>

那么，程序是怎么抛出不同类型的错误呢？

异常的抛出机制：

如果在运行时发生异常，则解释器会查找相应的处理语句（称为handler）；
如果在当前函数里没有找到的话，则它会将异常传递给上层的调用函数，看看那里能不能处理；
如果在最外层（全局main）还是没有找到的话，那么解释器就会退出，同时打印出Traceback，以便让用户找到错误产生的原因。

注意： 异常不一定等于错误，有时候它只是一个警告，有时候它只是一个终止信号，例如退出循环等。

Python中所有异常都集成Exception，所以可以使用它来接收所有类型的异常：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">try</span>:
    open(<span style="color:#009900">"abc.txt"</span>, <span style="color:#009900">"r"</span>)
<span style="color:#000088">except</span> Exception:
    <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"异常了"</span>

异常了</code></span>

从Python 2.5之后，所有的异常类都有了新的基类BaseException，Exception同样也继承自BaseException，所以我们可以使用BaseException来接收所有类型的异常：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">try</span>:
<span style="color:#006666">... </span>    open(<span style="color:#009900">"abc.txt"</span>, <span style="color:#009900">"r"</span>)
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> aa
<span style="color:#006666">... </span><span style="color:#000088">except</span> BaseException:
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"异常了"</span>
<span style="color:#006666">... </span>
异常了</code></span>

对于这个例子来说，只要其中一行出现了异常就会打印出异常信息，但是如何才能准确知道是哪一行代码引起的异常呢，又如何让Python直接告诉我们异常的原因呢？

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#006666">>>> </span><span style="color:#000088">try</span>:
<span style="color:#006666">... </span>    open(<span style="color:#009900">"abc.txt"</span>, <span style="color:#009900">"r"</span>)
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> aa
<span style="color:#006666">... </span><span style="color:#000088">except</span> BaseException, e:
<span style="color:#006666">... </span>    <span style="color:#000088">print</span> e
<span style="color:#006666">... </span>
[Errno <span style="color:#006666">2</span>] No such file <span style="color:#000088">or</span> directory: <span style="color:#009900">'abc.txt'</span></code></span>

这样就可以打印出异常的详细信息了。

注意： Python 2中使用“, e”这种方式来捕捉异常详细信息，而Python 3中使用“as msg”的方式，这是两者的区别。

Python常见的异常

异常	描述
BaseException	新的所有异常类的基类
Exception	所有异常类的基类，但继承BaseException类
AssertionError	assert语句失败
FileNotFoundError	试图打开一个不存在的文件或目录
AttributeError	试图访问的对象没有属性
OSError	当系统函数返回一个系统相关的错误，包括I/O故障，如“找不到文件”或“磁盘已满”时，引发此异常
NameError	使用一个还未赋值对象的变量
IndexError	当一个序列超出了范围
SyntaxError	当解析器遇到一个语法错误时引发
KeyboardInterrupt	Ctrl+C被按下，程序被强行终止
TypeError	传入的对象类型与要求不符

3.7.2 更多异常用法

异常的更多用法：try...except...else

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">try</span>:
    aa = <span style="color:#009900">"异常测试："</span>
    <span style="color:#000088">print</span> aa
<span style="color:#000088">except</span> Exception <span style="color:#000088">as</span> msg:
    <span style="color:#000088">print</span> msg
<span style="color:#000088">else</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"没有异常！"</span></code></span>

输出结果：

<span style="color:#000000"><code>异常测试：
没有异常！</code></span>

上面代码是因为没有异常所以执行了else，但是例如文件的关闭、锁的释放、把数据库连接返还给连接池等操作，这些操作无论是否异常都希望可以被执行，就需要用到：try...except...finally...

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">try</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> aa
<span style="color:#000088">except</span> Exception <span style="color:#000088">as</span> e:
    <span style="color:#000088">print</span> e
<span style="color:#000088">finally</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"不管是否异常，我都会被执行。"</span></code></span>

输出结果：

<span style="color:#000000"><code>name <span style="color:#009900">'aa'</span> is <span style="color:#000088">not</span> <span style="color:#000088">defined</span>
不管是否异常，我都会被执行。</code></span>

修改上述代码，定义aa变量：

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">try</span>:
    aa = <span style="color:#009900">"异常测试："</span>
    <span style="color:#000088">print</span> aa
<span style="color:#000088">except</span> Exception <span style="color:#000088">as</span> e:
    <span style="color:#000088">print</span> e
<span style="color:#000088">finally</span>:
    <span style="color:#000088">print</span> <span style="color:#009900">"不管是否异常，我都会被执行。"</span></code></span>

输出结果：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">异常测试：
不管是否异常，我都会被执行。</code></span>

3.7.3 抛出异常

print方法只是打印异常，而raise方法可以抛出一个异常信息。

<span style="color:#000000"><code class="language-python"><span style="color:#000088">from</span> random <span style="color:#000088">import</span> randint

<span style="color:#880000"># 生成一个1到9之间的随机整数</span>
number = randint(<span style="color:#006666">1</span>, <span style="color:#006666">9</span>)

<span style="color:#000088">if</span> number % <span style="color:#006666">2</span> == <span style="color:#006666">0</span>:
    <span style="color:#000088">raise</span> NameError(<span style="color:#009900">"%d is even"</span> % number)
<span style="color:#000088">else</span>:
    <span style="color:#000088">raise</span> NameError(<span style="color:#009900">"%d is odd"</span> % number)</code></span>

输出结果：

<span style="color:#000000"><code class="language-python">Traceback (most recent call last):
  File <span style="color:#009900">"<stdin>"</span>, line <span style="color:#006666">4</span>, <span style="color:#000088">in</span> <module>
NameError: <span style="color:#006666">3</span> <span style="color:#000088">is</span> odd</code></span>

判断奇偶数与NameError之间没有任何关系，这里只是为了演示如何通过raise方法抛出各种类型的异常。

注意： raise只能使用Python中所提供的异常类，如果自定义一个abcError，会提示错误abcError未定义。

总结

本章内容只是Python语法的入门的入门，如果想要开始后面的教程，还需要有Python基础，而最佳快速入门的就是《笨方法学Python》了，有兴趣的同学可以搜索并学习。

Selenium2自动化测试实战基于Python语言》读书笔记--第3章

第3章 Python基础

3.1 Python哲学

3.2 输出与输入

3.2.1 print打印

3.2.2 input输入

3.2.3 引号与注释

3.3 分支与循环

3.3.1 if语句

3.3.2 for语句

3.4 数组与字典

3.4.1 数组

3.4.2 字典

3.5 函数、类和方法

3.5.1 函数

3.5.2 类和方法

3.6 模组

3.6.1 引用模块

3.6.2 模块调用

3.6.3 跨目录模块调用

3.6.4 进一步讨论跨目录模块调用

3.7 异常

3.7.1 认识异常

3.7.2 更多异常用法

3.7.3 抛出异常

总结

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