第六節，初識python和字符編碼

程序語言的發展

　　機器語言

　　程序語言，最初的計算機語言是機器語言，徹底是0和1組成的二進制串

　　 如：01010101

　　　　 11010101

　　彙編語言

　　由於01010101的字符串，冗長，不利於維護，因此產生了帶助記符的彙編語言

　　舉例：fua = 01010101

　　　　   fub = 11010101

　　c語言

　　在彙編的基礎上開發了c語言

　　有了常量，變量，字符串，等運算規則

　　java、c#、php、python

　　在c語言的基礎長有發展了java、c#、php、python 等各類語言

　　這些語言都須要安裝運行環境，也能夠理解成軟件，

 

　

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Python前世此生

python的創始人爲吉多·範羅蘇姆（Guido van Rossum）。1989年的聖誕節期間，吉多·範羅蘇姆爲了在阿姆斯特丹打發時間，決心開發一個新的腳本解釋程序，做爲ABC語言的一種繼承。 

Python能夠應用於衆多領域，如：數據分析、組件集成、網絡服務、圖像處理、數值計算和科學計算等衆多領域。目前業內幾乎全部大中型互聯網企業都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中國知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、騰訊、汽車之家、美團等。互聯網公司普遍使用Python來作的事通常有：自動化運維、自動化測試、大數據分析、爬蟲、Web 等。

注視：上述重點字體表示該公司主要使用Python語言開發

爲何是Python而不是其餘語言？

C 和 Python、Java、C#等

    C語言： 代碼編譯獲得 機器碼 ，機器碼在處理器上直接執行，每一條指令控制CPU工做

其餘語言： 代碼編譯獲得 字節碼 ，虛擬機執行字節碼並轉換成機器碼再後在處理器上執行

Python 和 C  Python這門語言是由C開發而來

　　對於使用：Python的類庫齊全而且使用簡潔，若是要實現一樣的功能，Python 10行代碼能夠解決，C可能就須要100行甚至更多.
　　對於速度：Python的運行速度相較與C，絕逼是慢了

Python 和 Java、C#等

　　對於使用：Linux原裝Python，其餘語言沒有；以上幾門語言都有很是豐富的類庫支持
　　對於速度：Python在速度上可能稍顯遜色

因此，Python和其餘語言沒有什麼本質區別，其餘區別在於：擅長某領域、人才豐富、先入爲主。

 

Python的種類

• Cpython
      Python的官方版本，使用C語言實現，使用最爲普遍，CPython實現會將源文件（py文件）轉換成字節碼文件（pyc文件），而後運行在Python虛擬機上。
• Jyhton
      Python的Java實現，Jython會將Python代碼動態編譯成Java字節碼，而後在JVM上運行。
• IronPython
      Python的C#實現，IronPython將Python代碼編譯成C#字節碼，而後在CLR上運行。（與Jython相似）
• PyPy（特殊）
      Python實現的Python，將Python的字節碼字節碼再編譯成機器碼。
• RubyPython、Brython ...

以上除PyPy以外，其餘的Python的對應關係和執行流程以下：

---

Python環境

安裝Python

　　windows：

　　一、下載安裝包     https://www.python.org/downloads/

　　二、安裝     默認安裝路徑：C:\python27

　　三、配置環境變量     【右鍵計算機】--》【屬性】--》【高級系統設置】--》【高級】--》【環境變量】--》【在第二個內容框中找到 變量名爲Path 的一行，雙擊】 --> 【Python安裝目錄追加到變值值中，用 ； 分割】     如：原來的值;C:\python27，切記前面有分號

　　linux：

　　無需安裝，原裝Python環境   ps：若是自帶2.6，請更新至2.7 更新Python

　　windows:

　　卸載重裝便可

　　linux:

　　Linux的yum依賴自帶Python，爲防止錯誤，此處更新其實就是再安裝一個Python

　　查看默認Python版本 python -V  

　　一、安裝gcc，用於編譯Python源碼     yum install gcc

　　二、下載源碼包，https://www.python.org/ftp/python/

　　三、解壓並進入源碼文件

　　四、編譯安裝     ./configure     make all     make install

　　五、查看版本     /usr/local/bin/python2.7 -V

　　六、修改默認Python版本     mv /usr/bin/python /usr/bin/python2.6     ln -s /usr/local/bin/python2.7 /usr/bin/python

　　七、防止yum執行異常，修改yum使用的Python版本     vi /usr/bin/yum     將頭部 #!/usr/bin/python 修改成 #!/usr/bin/python2.6

 

Python入門

　　Python的運行方式

　　終端運行方式：

　　打開Python終端，輸入print "ni hao"

　　>>> print "ni hao"　　　　　　回車
　　ni hao

　　這樣就將ni hao打印出來了

　　

　　文件運行方式：

　　用編輯器將 print "ni hao" 寫入編輯器，保存成Python文件，以.py 後綴方式保存

　　

　　

　　打開終端不啓動Python   輸入Python 文件路徑  如：I:\py\1\n.py       回車執行

　　

　　這樣就執行了n.py並把文件內容讀出來了

　　二者之間的區別，終端執行是執行一次關閉終端後不保留代碼，文件執行是能夠屢次執行，而且代碼寫入了.py文件裏

　　注意：Python2.7和3.5的函數區別 如：print函數

　　2.7 print "ni hao"

　　3.5 print ("ni hao")

　　兩個版本之間在函數的書寫格式上，3.5必須加括號()      2.7 能夠加括號() 也能夠不加

 

Python解釋器     

　　能夠理解爲解釋代碼或者代碼文件的軟件

　　上面能夠看到咱們在終端裏輸入了  Python I:\py\1\n.py   這樣就是說告訴了系統用Python解釋器，解釋I:\py\1\n.py這個文件

　　若是想要訪問文件時自動執行python解釋器，例輸入： ./n.py ，那麼就須要在 n.py文件的頭部指定解釋器

　　若是須要解釋器自動執行一種字符編碼方式解釋，也須要在頭部指定字符編碼

　　如　

　　

　　這樣當系統訪問文件時，就告訴了系統，我這個文件須要Python解釋器解釋 而且以utf-8的編碼

　　假如這個文件在根目錄下，如此一來，執行： ./n.py 便可。

　　注意：執行前需給予 n.py 執行權限，chmod 755 n.py

 

內容編碼

字符編碼的發展

　　 ascii (只能識別英文)

 　　8位 = 01010101   2**8（2的8次方）= 256  種組合就能夠表示全部的英文，字符，數字

 　　也就是1個字節就能表示全部的英文，字符，數字

 　　可是不能表示其餘國家語言如中文

 

　　萬國碼 unicode （包含任何國家語言）

　　最少用2個字節來表示：

　　1個字節 = 8位 = 01010101

　　2個字節 = 16位 = 0101010101010101    2個字節就是 2**16（2的16次方）= 65536 種組合

　　也就是說萬國碼最少也要用兩個字節來表示

　　中文是用3個字節來表示的

　　3個字節 = 24位 = 010101010101010101010101   3個字節就是 2**24（2的24次方）= 16777216 種組合

 

　　utf-8

　　有了萬國碼後人們又發現，形成了運算空間的浪費，明明能夠用1個字節表示的也用了2個字節來表示，後來就又發明了utf-8

　　utf-8 是在萬國碼的基礎上進行了加工

　　也就是utf-8會自動根據地區語言來判斷用多少位識別

　　英文：8位

　　歐洲：16位

　　中文：24位

　　...

 

因此咱們在寫Python文件是要是有中文漢字，就須要告訴解釋器用什麼編碼

　　如：　

1 #!/usr/bin/env python
2 # -*- coding: utf-8 -*-
3 print '你好 中國'

 若是是Python3.5版本解釋器，就能夠不加編碼，由於默認就是utf-8編碼

也就是說，解釋器默認是utf-8就能夠不加，若是默認不是utf-8就必須加才能識別中文

 

編碼和解碼

　　編碼和解碼流程圖

　　

　　utf-8或者gbk等編碼都是，由萬國碼編碼而來的這個過程叫作（編碼），將utf-8在還原成萬國碼這個過程叫作（解碼）

 

　　在python中能夠將某一段字符進行編碼或者解碼

 

　　decode()   函數 爲解碼  函數值：爲要解碼的編碼（本來編碼）

　　　　使用方法：要解碼的字符串變量.decode(要解碼的編碼)

 　　　　如：jiem = zifu.decode("utf-8")

　　encode()　函數 爲編碼  函數值：爲要編的碼（編碼）

　　　　使用方法：要編碼的解碼變量.decode(要編的碼)

 舉例：

1 #!/usr/bin/env python
2 # -*- coding: utf-8 -*-
3 zifu = "中文字符"
4 #解碼，須要指定原來的是什麼編碼
5 jiem = zifu.decode("utf-8")
6 #編碼，須要指定要使用什麼編碼
7 bianm = jiem.encode("gbk")
8 print(bianm)

 

　　注意：若是是python3.5或者以上版本，能夠省略解碼的環境，直接第二步從新編碼就能夠，也就是能夠直接將utf-8直接編碼成gbk，（解碼的過程解釋器會自動完成）