大多数程序都旨在解决最终用户的问题，为此通常需要从用户那里获取一些信息。例如，假设有人要判断自己是否到了投票的年龄，要编写回答这个问题的程序，就需要知道用户的年龄，这样才能给出答案。因此，这种程序需要让用户输入其年龄，再将其与投票年龄进行比较，以判断用户是否到了投票的年龄，再给出结果。
在本章中，你将学习如何接受用户输入，让程序能够对其进行处理，在程序需要一个名字时，你需要提示用户输入该名字；程序需要一个名单时，你需要提示用户输入一系列名字。为此，你需要使用函数input()。
你还将学习如何让程序不断地运行，让用户能够根据需要输入信息，并在程序中使用这些信息，为此，你需要使用while循环让程序不断地运行，直到指定的条件不满足为止。
通过获取用户输入并学会控制程序的运行时间，可编写出交互式程序。
7.1 函数input()的工作原理
函数input()让程序暂停运行，等待用户输入一些文本。获取用户输入后，python将其存储在一个变量中，以方便你使用。
例如：下面的程序让用户输入一些文本，再将这些文本呈现给用户：
parrot.py
message = input("Tell me something, and I will repeat it back to you: ")
print(message)
函数input()接受一个参数：即要向用户显示地提示或说明，让用户知道该如何做。在这个示例中，python运行第1行代码时，用户将看到提示Tell me something, and I will repeat it back to you:。程序等待用户输入，并在用户按回车键后继续运行。输入存储在变量message中，接下来的print(message)将输入呈现给用户：
Tell me something, and I will repeat it back to you: Hello everyone!
Hello everyone!
注意 Sublime Text不能运行提示用户输入的程序。你可以使用Sublime Text来编写提示用户输入的程序，但必须从终端运行它们。详情请参阅1.4节。
7.1.1 编写清晰的程序
每当你使用函数input()时，都应制定清晰而易于明白的提示，准确地指出你希望用户提供什么样的信息——指出用户该输入任何信息的提示都行，如下所示：
greeter.py
name = input("Please enter your name: ")
print("Hello, " + name + "!")
通过在提示末尾（这里是冒号后面）包含一个空格，可将提示与用户输入分开，让用户清楚地知道其输入始于何处，如下所示：
Please enter your name: Eric
Hello, Eric!
有时候，提示可能超过一行，例如，你可能需要指出获取特定输入的原因。在这种情况下，可将提示存储在一个变量中，再将该变量传递给函数input()。这样，即便提示超过一行，input()语句也非常清晰。
greeter.py
prompt = "If you tell us who you are, we can personalize the message you see."
prompt += "\nWhat is your first name? "
name = input(prompt)
print("\nHello, " + name + "!")
这个示例演示了一种创建多行字符串的方式。第1行将消息的前半部分存储在变量prompt中；在第2行中，运算符+=在存储在prompt中的字符串末尾添加一个字符串。
最终的提示横跨两行，并在问号后面包含一个空格，这也是出于清晰考虑：
If you tell us who you are, we can personalize the messages you see.
What is your first name? Eric
Hello, Eric!
7.1.2 使用int()来获取数值输入
使用函数input()时，python将用户输入解读为字符串。请看下面让用户输入其年龄的解释器会话：
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
>>> age
‘21’
用户输入的是数字21，但我们请求python提供变量age的值时，它返回的是’21’——用户输入的数值字符串表示。我们怎么知道python将输入解读成了字符串呢？因为这个数字用引号括起来了。如果我们只想打印输入，这一点问题都没有；但如果你试图将输入作为数字使用，就会引发错误：
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
>>> age >= 18
Traceback (most recent call last):
File “<stdin>”, line 1, in <module>
TypeError: unorderable types: str() >= int()
你试图将输入用于数值比较时（见第3行），python会引发错误，因为它无法将字符串和整数进行比较；不能将存储在age中的字符串’21’与数值18进行比较（见第6行）。
为解决这个问题，可使用函数input()，它让python将输入视为数值。函数int()将数字的字符串表示转换为数值表示，如下所示：
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
>>> age = int(age)
>>> age >= 18
True
在这个示例中，我们在提示时输入21 后，Python将这个数字解读为字符串，但随后int() 将这个字符串转换成了数值表示（见第3行）。这样Python就能运行条件测试了：将变量age （它现在包含数值21）同18 进行比较，看它是否大于或等于18。测试结果为True 。
如何在实际程序中使用函数int() 呢？请看下面的程序，它判断一个人是否满足坐过山车的身高要求：
rollercoaster.py
height = input("How tall are you, in inches? ")
height = int(height)
if (height >= 36):
print("\nYou're tall enough to ride!")
else:
print("\nYou'll be able to ride when you're a little older.")
在这个程序中，为何可以将height同36进行比较呢？因为在比较浅，height = int(height)将输入转换成了数值表示。如果输的数字大于或等于36，我们就告诉用户他满足身高条件：
How tall are you, in inches? 71
You’re tall enough to ride
将数值输入用于计算和比较浅，务必将其转换为数值表示。
7.1.3 求模运算符
处理数值信息时，求模运算符（%）是一个很有用的工具，它将两个数相除并返回余数：
>>> 4 % 3
1
>>> 5 % 3
2
>>> 6 % 3
0
>>> 7 % 3
1
求模运算符不会指出一个数是另一个数的多少倍，而只指出余数是多少。
如果一个数可被另一个数整除，余数就为0，因此求模运算符将返回0。你可利用这一点来判断一个数是奇数还是偶数：
even_or_odd.py
number = input("Enter a number, and I'll tell you if it's even or odd: ")
number = int(number)
if number % 2 == 0:
print("\nThe number " + str(number) + " is even.")
else:
print("\nThe number " + str(number) + " is odd.")
偶数都能被2整除，因此对一个数（number）和2执行求模运算的结果为零，即number % 2 == 0，那么这个数就是偶数；否则就是奇数。
Enter a number, and I’ll tell you if it;s even or odd: 42
The number 42 is even.
7.1.4 在python2.7中获取输入
如果你使用的是Python2.7，应使用函数raw_input()来提示用户输入。这个函数与python3中的input()一样，也将输入解读为字符串。
python2.7也包含函数input()，但它将用户输入解读为python代码，并尝试运行它们。因此，最好的结果是出现错误，指出python不明白输入的代码；而最糟糕的结果是，将运行你原本无意运行的代码。如果你使用的是python2.7，请使用raw_input()而不是input()来获取输入。
动手试一试
7-1 汽车租赁： 编写一个程序，询问用户要租赁什么样的汽车，并打印一条消息，如“Let me see if I can find you a Subaru”。
7-2 餐馆定位： 编写一个程序，询问用户有多少人用餐。如果超过8人，就打印一条消息，指出没有空桌；否则指出有空桌。
7-3 10的整数倍： 让用户输入一个数字，并指出这个数字是否是10的整数倍。
7.2 while循环简介
for循环用于针对集合中的每个元素的一个代码块，而while循环不断地运行，直到指定的条件不满足为止。
7.2.1 使用while循环
你可以使用while循环来数数，例如，下面的while循环从1数到5：
counting.py
current_number = 1
while current_number <=5
print(current_number)
current_number += 1
在第1行，我们将current_number设置为1，从而指定从1开始数。接下来的while循环被设置成这样；只要current_number小于等于5，就接着运行这个循环。循环中的代码打印current_number的值，再使用代码current_number += 1（代码current_number = current_number + 1的简写）将其值加1.
只要满足条件current_number <= 5，python就接着运行这个循环。由于1小于5，因此python打印1，并将current_number加1，使其为2；由于2小于5，因此python打印2，并将current_number加1，使其为3，以此类推。一旦current_number大于5，循环将停止，整个程序也将到此结束：
1
2
3
4
5
你每天使用的程序很可能就包含while循环。例如，游戏使用while循环，确保在玩家想玩时不断运行，并在玩家想退出时停止运行。如果程序在用户没有让它停止时停止运行，或者在用户要退出时还继续运行，那就太没有意思了；有鉴于此，while循环很有用。
7.2.2 让用户选择何时退出
可使用while循环让程序在用户意愿时不断地运行，如下面的程序 parrot.py所示。我们在其中定义了一个退出值，只要用户输入的不是这个值，程序就接着运行：
parrot.py
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end thr program. "
message = ""
while message != 'quit':
message = input(prompt)
print(message)
在第1行处，我们定义了一条提示信息，告诉用户他有两个选择：要么输入一条消息，要么输入退出值（‘quit’）。接下来，我们创建了一个变量——message（见第3行），用于存储用户输入的值。我们将变量message的初始值设置为空字符串" "，让python首次执行while代码时有可供检查的东西。python首次执行while语句时，需要将message的值与’quit’进行比较，但此时用户还没有输入。如果没有可供比较的东西，python将无法继续运行程序。为解决这个问题，我们必须给变量message指定一个初始值。虽然这个初始值只是一个空字符串，但符合要求，让python能够执行while循环所需的比较。只要message的值不是’quit’，这个循环（见第4行）就会不断运行。
首次遇到这个循环时，message是一个空字符串，因此python进入这个循环。执行到代码行message = input(prompt)时，Python显示提示消息，并等待用户输入，不管用户输入是什么，都将存储到变量message中并打印出来；接下来，python重新检查while语句中的条件。只要用户输入的不是单词’quit’，python就会再次显示提示消息并等待用户输入。等到用户终于输入’quit’后，python停止执行while循环，而整个程序也到此结束：
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter ‘quit’ to end the program. Hello everyone!
Hello everyone!
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter ‘quit’ to end the program. Hello again!
Hello again!
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter ‘quit’ to end the program. quit
quit
这个程序很好，唯一美中不足的是，它将单词’quit’ 也作为一条消息打印了出来。为修复这种问题，只需使用一个简单的if测试：
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end thr program. "
message = ""
while message != 'quit':
message = input(prompt)
if message != 'quit':
print(message)
现在，程序在显示消息前将做简单的检查，仅在消息不是退出值时才打印它：
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter ‘quit’ to end the program. Hello everyone!
Hello everyone!
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter ‘quit’ to end the program. Hello again!
Hello again!
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter ‘quit’ to end the program. quit
7.2.3 使用标志
在前一个示例中，我们让程序在满足指定条件时就执行特定的任务，但在更复杂的程序中，很多不同的事件都会导致程序停止运行；在这种情况下，该怎么办呢？
例如，在游戏中，多种事件都可能导致游戏结束，如玩家一艘飞船都没有了或要保护的城市都被摧毁了。导致程序结束的事件有很多时，如果在一条while语句中检查所有这些条件，将既复杂又困难。
在要求很多条件都满足才能继续运行的程序中，可定义一个变量，用于判断整个程序是否处于活动状态。这个变量被称为标志，充当了程序的交通信号灯。你可以让程序在标志为True时继续运行，并在任何时间导致标志的值为False时让程序停止运行。这样，在while语句中就只需检查一个条件——标志的当前值是否为True，并将所有测试（是否发生了应将标志设置为False的事件）都放在其他地方，从而让程序变得更为整洁。
下面来在前一节的程序parrot.py中添加一个标志。我们把这个标志命名为active（可给它指定任何名称），它将用于判断程序是否继续运行：
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end thr program. "
active = True
while active:
message = input(prompt)
if message == 'quit':
active = False
else:
print(message)
我们将变量active设置成了True（见第4行），让程序最初处于活动状态。这样做简化了while语句，因为不需要再其中做任何比较——相关的逻辑由程序的其他部分处理。只要变量active为True，循环就将继续运行（见第5行）。
在while循环中，我们在用户输入后使用一条if语句来检查变量message的值。如果用户输入的是’quit’（见第8行），我们就将变量active设置为False，这将导致while循环不再继续执行。如果用户输入的不是’quit’（见第10行），我们就将输入作为一条消息打印出来。
在这个程序的输出与前一个示例相同。在前一个示例中，我们将条件测试直接放在了while语句中，而在这个程序中，我们使用了一个标志来指出程序是否处于活动状态，这样如果要添加测试（如elif语句）以检查是否发生了其他导致active变为False的事件，将很容易。在复杂的程序中，如很多事件都会导致程序停止运行的游戏中，标志很有用；在其中的任何一个事件导致活动标志变为False时，主游戏循环将退出，此时可显示一条游戏结束的消息，并让用户选择是否要重新玩。
7.2.4 使用break退出循环
要立即退出while循环，不再运行循环中余下的代码，也不管条件测试的结果如何，可使用break语句，break语句用于控制程序流程，可使用它来控制哪些代码行将执行，哪些代码行不执行，从而让程序按你的要求执行你要执行的代码。
例如，来看一个让用户指出他到过哪些地方的程序。在这个程序中，我们可以在用户输入’quit’后使用Break语句立即退出while循环：
cities.py
prompt = "\nPlease enter the name of a city you have visited:"
prompt += "\n(Enter 'quit' when you are finished.) "
while True:
city = input(prompt)
if city == 'quit':
break
else:
print("I'd love to go to " + city.title() + "!")
以while True 打头的循环（见第4行）将不断运行，直到遇到break语句。这个程序中的循环不断输入用户到过的城市的名字，直到他输入’quit’为止。用户输入’quit’后，将执行break语句，导致python退出循环：
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter ‘quit’ when you are finished.) New York
I’d love to go to New York!
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter ‘quit’ when you are finished.) San Francisco
I’d love to go to San Francisco!
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter ‘quit’ when you are finished.) quit
注意 在任何python循环中都可使用break语句。例如，可使用break语句来退出遍历列表或字典的for循环。
7.2.5 在循环中使用continue
要返回到循环开头，并根据条件测试结果决定是否继续执行循环，可使用continue语句，它不像break语句那样不再执行余下的代码并退出整个循环。例如，来看一个从1数到10，但只打印其中奇数的循环：
counting.py
current_number = 0
while current_number < 10
current_number += 1
if current_num % 2 == 0:
continue
print(current_number)
我们首先将current_number设置成了0，由于它小于10，python进入while循环。进入循环后，我们以步长1的方式往上数（见第3行），因此current_number为1,。接下来，if语句检查current_number与2的求模运算结果。如果结果为0,（意味着current_number可被2整除），就执行continue语句，让python忽略余下的代码，并返回到循环的开头。如果当前的数字不能被2整除，就执行循环中余下的代码，python将这个数字打印出来：
1
3
5
7
9
7.2.6 避免无限循环
每个while循环都必须有停止运行途径，这样才不会没完没了地执行下去。例如，下面的循环从1数到5：
counting.py
x = 1
while x <= 5:
print(x)
x += 1
但如果你像下面这样不小心遗漏了代码行x += 1，这个循环将没完没了地运行：
# 这个循环将没完没了地运行
x = 1
while x <= 5:
print(x)
在这里，x的初始值为1，但根本不会变，因此条件测试x <= 5始终为True，导致while循环没完没了地打印1，如下所示：
1
1
1
1
–snip–
每个程序员都会偶尔因不小心而编写出无限循环，在循环的退出条件比较微妙时尤其如此。如果程序陷入无限循环，可按ctrl + C，也可关闭显示程序输出的终端窗口。
要避免编写无限循环，务必对每个while循环进行测试，确保它按预期那样结束。如果你希望程序在用户输入特定值时结束，可运行程序big输入这样的值；如果在这种情况下程序没有结束，请检查程序处理这个值的方式，确认程序至少有一个这样的地方能让循环条件为False或让break语句得以执行。
注意 有些编辑器（如Sublime Text）内嵌了输出窗口，这可能导致难以结束无限循环，因此不得不关闭编辑器来结束无限循环。
动手试一试
7-4 比萨配料： 编写一个循环，提示用户输入一系列的比萨配料，并在用户输入’quit’时结束循环。每当用户输入一种配料后，都打印一条消息，说我们会在比萨中添加这种配料。
7-5 电影票： 油价电影院根据观众的年龄收取不同的票价：不到3岁的观众免费；3-12岁的观众为10美元；超过12岁的观众为15美元。请编写一个循环，在其中询问用户的年龄，并指出其票价。
7-6 三个出口： 以另一种方式完成练习7-4或练习7-5，在程序中采取如下所有做法。
- 在while循环中使用条件测试来结束循环。
- 使用变量active来控制循环结束的时机。
- 使用break语句在用户输入‘quit’时退出循环。
7-7 无限循环： 编写一个没完没了的循环，并运行它（要借宿该循环，可按ctrl + C，也可关闭显示输出的窗口）。
7.3 使用while循环来处理列表和字典
到目前为止，我们每次都只处理了一项用户信息：获取用户的输入，再将输入打印出来或作出应答；循环再次运行时，我们获悉另一个输入值并作出响应。然而，要记录大量的用户和信息，需要在while循环中使用列表和字典。
for循环是一种遍历列表的有效方式，但在for循环中不应该修改列表，否则将导致python难以跟踪其中的元素。要在遍历列表的同时对其进行修改，可使用while循环。通过将while循环同列表和字典结合起来使用，可收集、存储并组织大量输入，供以后查看和显示。
7.3.1 在列表之间移动元素
假设有一个列表，其中包含新注册但还未验证的网站用户；验证这些用户后，如何将他们移到另一个已验证用户列表中呢？一种办法是使用一个while循环，在验证用户的同时将其从未验证用户列表中提取出来，再将其加入到另一个已验证用户列表中。代码可能类似于下面这样：
confirmed_users.py
# 首先，创建一个待验证用户列表
# 和一个用于存储已验证用户的空列表
unconfirmed_users = ['alice', 'brian', 'candace']
confirmed_users = []
# 验证每个用户，直到没有未验证用户为止
# 将每个经过验证的列表都移到已验证用户列表中
while unconfirmed_users:
current_user = unconfirmed_user.pop()
print("Verifying user: " + current_user.title())
confirmed_users.append(current_user)
# 显示所有已验证的用户
print("\nThe following users have been confirmed:")
for confirmed_user in confirmed_users:
print(confirmed_user.title())
我们首先创建了一个未验证用户列表（见第3行），其中包含用户Alice、Brian和Candace，还创建了一个空列表，用于存储已验证的用户，第8行处的while循环将不断地运行，直到列表unconfirmed_users变成空的。在这个循环中，第9行处的方法pop()以每次一个的方式从列表unconfirmed_users末尾删除未验证的用户。用于Candace位于列表unconfirmed_users末尾，因此其名字将首先被删除、存储到变量current_user中并加入到列表confirmed_users中（见第12行）。接下来是Brian，然后是Alice。
为模拟用户验证过程，我们打印一条验证消息并将用户加入到已验证用户列表中。未验证用户列表越来越短，而已验证用户列表越来越长。未验证用户列表为空后结束循环，再打印已验证用户列表：
Verifying user: Candace
Verifying user: Brian
Verifying user: Alice
The following users have been confirmed:
Candace
Brian
Alice
7.3.2 删除包含特定值得所有列表元素
在第3章中，我们使用方法remove()来删除列表中的特定值，这之所以可行，是因为要删除的值在列表中只出现了一次。如果要删除列表中所有包含特定值的元素，该怎么办呢？
假设你有一个宠物列表，其中包含多个值’cat’的元素。要删除所有这些元素，可不断运行一个while循环，直到列表中不再包含’cat’，如下所示：
pets.py
pets = ['dog', 'cat', 'dog', 'goldfish', 'cat', 'rabbit', 'cat']
print(pets)
while 'cat' in pets:
pets.remove('cat')
print(pets)
我们首先创建了一个列表，其中包含多个值为’cat’的元素。打印这个列表后，python进入while循环，因为它发现’cat’在列表中至少出现了一次。进入这个循环后，python删除第一个’cat’并返回到while代码行，然后发现’cat’还包含在列表中，因此再次进入循环。它不断删除’cat’，直到这个值不再包含在列表中，然后退出循环并再次打印列表：
[‘dog’, ‘cat’, ‘dog’, ‘goldfish’, ‘cat’, ‘rabbit’, ‘cat’]
[‘dog’, ‘dog’, ‘goldfish’, ‘rabbit’]
7.3.3 使用用户输入来填充字典
可使用while循环提示用户输入任意数量的信息。下面来创建一个调查程序，其中的循环每次执行时都提示用户输入被调查者的名字和回答。我们将收集的数据存储在一个字典中，以便将回答同被调查者关联起来：
mountain_poll.py
responses = {}
# 设置一个标志，指出调查是否继续
polling_active = True
while polling_active:
# 提示出入被调查者的名字和回答
name = input("\nWhat is your name? ")
response = input("Which mountain would you like to climb someday? ")
# 将答卷存储在字典中
responses[name] = response
# 看看是否还有人要参与调查
repeat = input("Would you like to let another person respond? (yes/ no) ")
if repeat == 'no':
polling_active = False
# 调查结束，显示结果
print("\n--- Poll Results ---")
for name, response in respinses.item():
print(name + " would like to climb " + response + ".")
这个程序首先定义了一个空字典（responses），并设置了一个标志（polling_active），用于指出调查是否继续。只要polling_active为True，python就运行while循环中的代码。
在这个循环中，提示用户输入其用户名及其喜欢爬哪座山（见第8行）。将这些信息存储在字典responses中（见第12行），然后询问用户调查是否继续（见第15行）。如果用户输入yes，程序将再次进入while循环；如果用户输入no，标志polling_active将被设置为False，而while循环将就此结束。最后一个代码块（见第21行）显示调查结果。
如果你运行这个程序，并输入一些名字和回答，输出将类似于下面这样：
What is your name? Eric
Which mountain would you like to climb someday? Denali
Would you like to let another person respond? (yes/ no) yes
What is your name? Lynn
Which mountain would you like to climb someday? Devil’s Thumb
Would you like to let another person respond? (yes/ no) no
— Poll Results —
Lynn would like to climb Devil’s Thumb
Eric would like to climb Denali.
动手试一试
7-8 熟食店： 创建一个名为sandwich_orders的列表，在其中包含各种三明治的名字；再创建一个名为finished_sandwiches的空列表。遍历列表sandwich_orders，对于其中的每种三明治，都打印一条消息，如I made your tuna sandwich，并将其移到列表finished_sandwiches。所有三明治的都制作好后，打印一条消息，将这些三明治列出来。
7-9 五香烟熏牛肉（pastrami）卖完了： 使用为完成练习7-8而创建的列表sandwiches_orders，并确保’pastrami’在其中至少出现了三次。在程序开头附近添加这样的代码：打印一条消息，指出熟食店的五香烟熏牛肉卖完了；再使用一个while循环将列表sandwich_orders中的’pastrami’都删除。确认最终的列表finished_sandwiches中不包含’pastrami’。
7-10 梦想的度假胜地： 编写一个程序，调查用户梦想的度假胜地。使用类似于“If you could visit one place in the world, where would you go?”的提示，并编写一个打印调查结果的代码块。
7.4 小结
在本章中，你学习了：如和在程序中使用input()来让用户提供信息；如何处理文本和数字输入，以及如何使用while循环让程序按用户的要求不断地运行；多种控制while循环流程的方式：设置活动标志、使用break语句以及使用continue语句；如何使用while循环在列表之间移动元素，以及如何从列表中删除所有包含特定值的元素；如何结合使用while循环和字典。
在第8章中，你将学习函数。函数让你能够将程序分成多个很小的部分，其中每部分都负责完成一项具体任务。你可以根据需要调用同一个函数任意次，还可将函数存储在独立的文件中。使用函数可让你编写的代码效率更高，更容易维护和排除故障，还可在众多不同的程序中重用。