【Python學習之路】——Day1

一、Python介紹：

①、Python是什麼

• Python是一種面向對象、解釋型計算機程序設計語言，由吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）於1989年發明，第一個公開發行版發行於1991年。
• Python是純粹的自由軟件， 源代碼和解釋器CPython遵循 GPL(GNU General Public License)協議  。
• Python語法簡潔清晰，特點之一是強制用空白符(white space)做爲語句縮進。
• Python具備豐富和強大的庫。它常被暱稱爲膠水語言，可以把用其餘語言製做的各類模塊（尤爲是C/C++）很輕鬆地聯結在一塊兒。常見的一種應用情形是，使用Python快速生成程序的原型（有時甚至是程序的最終界面），而後對其中有特別要求的部分，用更合適的語言改寫，好比3D遊戲中的圖形渲染模塊，性能要求特別高，就能夠用C/C++重寫，然後封裝爲Python能夠調用的擴展類庫。須要注意的是在您使用擴展類庫時可能須要考慮平臺問題，某些可能不提供跨平臺的實現。

②、目前Python主要應用領域：

• 雲計算: 雲計算最火的語言， 典型應用OpenStack
• WEB開發: 衆多優秀的WEB框架，衆多大型網站均爲Python開發，Youtube, Dropbox, 豆瓣。。。， 典型WEB框架有Django
• 科學運算、人工智能: 典型庫NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas
• 系統運維: 運維人員必備語言
• 金融：量化交易，金融分析，在金融工程領域，Python不但在用，且用的最多，並且重要性逐年提升。緣由：做爲動態語言的Python，語言結構清晰簡單，庫豐富，成熟穩定，科學計算和統計分析都很牛逼，生產效率遠遠高於c,c++,java,尤爲擅長策略回測
• 圖形GUI: PyQT, WxPython,TkInter 

③、Python的優勢：

• 易於學習：Python有相對較少的關鍵字，結構簡單，和一個明肯定義的語法，學習起來更加簡單。

• 易於閱讀：Python代碼定義的更清晰。

• 易於維護：Python的成功在於它的源代碼是至關容易維護的。

• 擁有普遍的標準庫：Python的最大的優點之一是豐富的庫，跨平臺的，在UNIX，Windows和Macintosh兼容很好。

• 互動模式：互動模式的支持，您能夠從終端輸入執行代碼並得到結果的語言，互動的測試和調試代碼片段。

• 可移植：基於其開放源代碼的特性，Python已經被移植（也就是使其工做）到許多平臺。

• 可擴展：若是你須要一段運行很快的關鍵代碼，或者是想要編寫一些不肯開放的算法，你可使用C或C++完成那部分程序，而後從你的Python程序中調用。

• 數據庫：Python提供全部主要的商業數據庫的接口。

• GUI編程：Python支持GUI能夠建立和移植到許多系統調用。

• 可嵌入: 你能夠將Python嵌入到C/C++程序，讓你的程序的用戶得到"腳本化"的能力。

④、Python的缺點：

• 速度慢：Python 的運行速度相比C語言確實慢不少，跟JAVA相比也要慢一些.
• 代碼沒法加密：由於PYTHON是解釋性語言，它的源碼都是以名文形式存放的
• 線程不能利用多CPU：是Python被人詬病最多的一個缺點，GIL即全局解釋器鎖（Global Interpreter Lock），是計算機程序設計解釋器用於同步線程的工具，使得任什麼時候刻僅有一個線程在執行，Python的線程是操做系統的原生線程。在Linux上爲pthread，在Windows上爲Win thread，徹底由操做系統調度線程的執行。一個python解釋器進程內有一條主線程，以及多條用戶程序的執行線程。即便在多核CPU平臺上，因爲GIL的存在，因此禁止多線程的並行執行。

⑤、編譯和解釋的區別是什麼？

• 編譯器是把源程序的每一條語句都編譯成機器語言,並保存成二進制文件,這樣運行時計算機能夠直接以機器語言來運行此程序,速度很快; 
• 解釋器則是隻在執行程序時,才一條一條的解釋成機器語言給計算機來執行,因此運行速度是不如編譯後的程序運行的快的. 
• 這是由於計算機不能直接認識並執行咱們寫的語句,它只能認識機器語言(是二進制的形式)

二、Python安裝：

 

學習Python首先固然是安裝上，以下提供windows、Linux、Mac的安裝方法（所有都是Python3.x，如下實踐都是在Python3.x上進行）

 

①、Windows

1.下載安裝包 Python3.5 for windows 
2.安裝 默認安裝路徑：C:\python3.5.2 
3.配置環境變量(原來的值;C:\python27，切記前面有分號) 
右鍵計算機-->屬性-->高級系統設置-->環境變量-->找到變量名爲Path的一行雙擊-->Python安裝目錄追加到變量值中。用分號;分割 
4.Windows更新Python，卸載重裝便可

②、Linux

1.安裝gcc，用於編譯Python源碼 yum install gcc 
2.下載源碼包 
Python發行版 #選擇版本下載 
Python3.5版本 #安裝Python3.5 
3.解壓並進入源碼文件 cd python3.5.2 
4.編譯安裝

./configure
make all
make install

5.查看版本

/usr/local/bin/python3.5 -V
Python 3.5.2

6.修改默認Python版本

mv /usr/bin/python /usr/bin/python2.6
ln -s /usr/local/bin/python3.5 /usr/bin/python

7.防止yum執行異常，修改yum使用的Python版本

vi /usr/bin/yum
#!/usr/bin/python  更改成 #!/usr/bin/python2.6

③、MAC

 

1.下載如下軟件,直接雙擊運行便可安裝 
Mac OS X 10.5以上點擊下載 
Mac OS X 10.6以上點擊下載

 

2.執行Python3命令便可查詢

 

[root@localhost ~] python3
Python 3.5.2 (v3.5.2:4def2a2901a5, Jun 26 2016, 10:47:25)
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

 

三、Python —— Hello World程序

python的Hello world 2.x能夠帶括號不用帶括號，而3.x 輸出時必需要帶括號的！

在linux下建立個hello.py，並輸入

print("Hello World!") #3.x
print "Hello World!"  #2.x
print("Hello World!") #2.x

執行命令： python hello.py

上一步中執行 python hello.py 時，明確的指出 hello.py 腳本由 python 解釋器來執行。

若是想要相似於執行shell腳本同樣執行python腳本，例： ./hello.py ，那麼就須要在 hello.py 文件的頭部指定解釋器，以下：

#!/usr/bin/env python
print ("hello,world")

如此一來，執行： ./hello.py 便可。

ps：執行前需給予 hello.py 執行權限，chmod 755 hello.py

在交互器執行

除了把程序寫在文件裏，還能夠直接調用python自帶的交互器運行代碼

[root@localhost ~]# python
Python 3.5.2 (default, Jun 17 2014, 18:11:42)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-16)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print ("hello word")
hello word

四、Python的變量和字符編碼

聲明變量

#_*_coding:utf-8_*_
 
name = "Alex Li"

上述代碼聲明瞭一個變量，變量名爲： name，變量name的值爲："Alex Li"　

變量定義的規則：

• 變量名只能是 字母、數字或下劃線的任意組合
• 變量名的第一個字符不能是數字
• 如下關鍵字不能聲明爲變量名['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

變量的賦值

name = "Alex Li"

name2 = name
print(name,name2)

name = "Jack"

print("What is the value of name2 now?")

字符編碼

python解釋器在加載 .py 文件中的代碼時，會對內容進行編碼（默認ascill）

ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國標準信息交換代碼）是基於拉丁字母的一套電腦編碼系統，主要用於顯示現代英語和其餘西歐語言，其最多隻能用 8 位來表示（一個字節），即：2**8 = 256-1，因此，ASCII碼最多隻能表示 255 個符號。

 

關於中文

爲了處理漢字，程序員設計了用於簡體中文的GB2312和用於繁體中文的big5。

GB2312(1980年)一共收錄了7445個字符，包括6763個漢字和682個其它符號。漢字區的內碼範圍高字節從B0-F7，低字節從A1-FE，佔用的碼位是72*94=6768。其中有5個空位是D7FA-D7FE。

GB2312 支持的漢字太少。1995年的漢字擴展規範GBK1.0收錄了21886個符號，它分爲漢字區和圖形符號區。漢字區包括21003個字符。2000年的 GB18030是取代GBK1.0的正式國家標準。該標準收錄了27484個漢字，同時還收錄了藏文、蒙文、維吾爾文等主要的少數民族文字。如今的PC平臺必須支持GB18030，對嵌入式產品暫不做要求。因此手機、MP3通常只支持GB2312。

從ASCII、GB23十二、GBK 到GB18030，這些編碼方法是向下兼容的，即同一個字符在這些方案中老是有相同的編碼，後面的標準支持更多的字符。在這些編碼中，英文和中文能夠統一地處理。區分中文編碼的方法是高字節的最高位不爲0。按照程序員的稱呼，GB23十二、GBK到GB18030都屬於雙字節字符集 (DBCS)。

有的中文Windows的缺省內碼仍是GBK，能夠經過GB18030升級包升級到GB18030。不過GB18030相對GBK增長的字符，普通人是很難用到的，一般咱們仍是用GBK指代中文Windows內碼。

 

 

顯然ASCII碼沒法將世界上的各類文字和符號所有表示，因此，就須要新出一種能夠表明全部字符和符號的編碼，即：Unicode

Unicode（統一碼、萬國碼、單一碼）是一種在計算機上使用的字符編碼。Unicode 是爲了解決傳統的字符編碼方案的侷限而產生的，它爲每種語言中的每一個字符設定了統一而且惟一的二進制編碼，規定雖有的字符和符號最少由 16 位來表示（2個字節），即：2 **16 = 65536，
注：此處說的的是最少2個字節，可能更多

UTF-8，是對Unicode編碼的壓縮和優化，他再也不使用最少使用2個字節，而是將全部的字符和符號進行分類：ascii碼中的內容用1個字節保存、歐洲的字符用2個字節保存，東亞的字符用3個字節保存...

因此，python解釋器在加載 .py 文件中的代碼時，會對內容進行編碼（默認ascill），若是是以下代碼的話：

報錯：ascii碼沒法表示中文

#!/usr/bin/env python
  
print "你好，世界"

改正：應該顯示的告訴python解釋器，用什麼編碼來執行源代碼，即：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
  
print "你好，世界"

五、註釋：

單行註釋：
　　# 被註釋內容

多行註釋：
　　'''被註釋的內容'''

六、用戶輸入

#!/usr/bin/env python
#_*_coding:utf-8_*_
 
 
#name = raw_input("What is your name?") #only on python 2.x
name = input("What is your name?")
print("Hello " + name )

輸入密碼時，若是想要不可見，須要利用getpass 模塊中的 getpass方法，即：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
  
import getpass
  
# 將用戶輸入的內容賦值給 name 變量
pwd = getpass.getpass("請輸入密碼：")
  
# 打印輸入的內容
print(pwd)

七、表達式if……else

場景1、用戶登錄驗證

# 提示輸入用戶名和密碼
  
# 驗證用戶名和密碼
#     若是錯誤，則輸出用戶名或密碼錯誤
#     若是成功，則輸出 歡迎，XXX!
 
 
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: encoding -*-
  
import getpass
  
  
name = raw_input('請輸入用戶名：')
pwd = getpass.getpass('請輸入密碼：')
  
if name == "alex" and pwd == "cmd":
    print("歡迎，alex！")
else:
    print("用戶名和密碼錯誤")

場景2、猜年齡遊戲

在程序裏設定好你的年齡，而後啓動程序讓用戶猜想，用戶輸入後，根據他的輸入提示用戶輸入的是否正確，若是錯誤，提示是猜大了仍是小了

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
 
my_age = 28
 
user_input = int(input("input your guess num:"))
 
if user_input == my_age:
    print("Congratulations, you got it !")
elif user_input < my_age:
    print("Oops,think bigger!")
else:
    print("think smaller!")

外層變量，能夠被內層代碼使用

內層變量，不該被外層代碼使用

八、做業

做業二：編寫登錄接口

• 輸入用戶名密碼
• 認證成功後顯示歡迎信息
• 輸錯三次後鎖定