Phthon教程

更新时间:2023-05-23 18:57:50 阅读: 评论:0

    本文由bboymonkey0898贡献
    值得思考的一些东西
    有两种方式构建软件设计:一种是把软件做得很简单以至于明显找不到缺陷;另一种是把它做得很复杂以至于找不到明显的缺陷。
    ——C.A.R. Hoare
    获得人生中的成功需要的专注与坚持不懈多过天才与机会。
    ——C.W. Wendte
    第1章 介绍
    简介
    Python语言是少有的一种可以称得上即简单又功能强大的编程语言。你将惊喜地发现Python语言是多么地简单,它注重的是如何解决问题而不是编程语言的语法和结构。
    Python的官方介绍是:
    Python是一种简单易学,功能强大的编程语言,它有高效率的高层数据结构,简单而有效地实现面向对象编程。Python简洁的语法和对动态输入的支持,再加上解释性语言的本质,使得它在大多数平台上的许多领域都是一个理想的脚本语言,特别适用于快速的应用程序开发。
    我会在下一节里详细地讨论Python的这些特点。
可爱的毛毛虫
    注释
    Python语言的创造者Guido van Rossum是根据英国广播公司的节目“蟒蛇飞行马戏”命名这个语言的,并非他本人特别喜欢蛇缠起它们的长身躯碾死动物觅食。 
    Python的特色
    简单 
    Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样,尽管这个英语的要求非常严格!Python的这种伪代码本质是它最大的优点之一。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。
    易学 
    就如同你即将看到的一样,Python极其容易上手。前面已经提到了,Python有极其简单的语法。
    免费、开源 
    Python是FLOSS(自由/开放源码软件)之一。简单地说,你可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。这是为什么Python如此优秀的原因之一——它是由一群希望看到一个更加优秀的Python的人创造并经常改进着的。
    高层语言 
    当你用Python语言编写程序的时候,你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。
    可移植性 
    由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台上)。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性,那么你的所有Python程序无需修改就可以在下述任何平台上面运行。
    这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE甚至还有PocketPC!
    解释性 
    这一点需要一些解释。
    一个用编译性语言比如C或C++写的程序可以从源文件(即C或C++语言)转换到一个你的计算机使用的语言(二进制代码,即0和1)。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。当你运行你的程序的时候,连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。
    而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码 运行 程序。在计算机内部,Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式,然后再把
它翻译成计算机使用的机器语言并运行。事实上,由于你不再需要担心如何编译程序,如何确保连接转载正确的库等等,所有这一切使得使用Python更加简单。由于你只需要把你的Python程序拷贝到另外一台计算机上,它就可以工作了,这也使得你的Python程序更加易于移植。
    面向对象 
    Python即支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在 面向过程 的语言中,程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在 面向对象 的语言中,程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。与其他主要的语言如C++和Java相比,Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。
    可扩展性 
    如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开,你可以把你的部分程序用C或C++编写,然后在你的Python程序中使用它们。永恒的瞬间
    可嵌入性 
    你可以把Python嵌入你的C/C++程序,从而向你的程序用户提供脚本功能。
    丰富的库 
    Python标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTM
咏鸡诗L、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、Tk和其他与系统有关的操作。记住,只要安装了Python,所有这些功能都是可用的。这被称作Python的“功能齐全”理念。
    除了标准库以外,还有许多其他高质量的库,如wxPython、Twisted和Python图像库等等。
    概括
    Python确实是一种十分精彩又强大的语言。它合理地结合了高性能与使得编写程序简单有趣的特色。
    为什么不使用Perl?
    也许你以前并不知道,Perl是另外一种极其流行的开源解释性编程语言。
壮的成语    如果你曾经尝试过用Perl语言编写一个大程序,你一定会自己回答这个问题。在规模较小的时候,Perl程序是简单的。它可以胜任于小型的应用程序和脚本,“使工作完成”。然而,当你想开始写一些大一点的程序的时候,Perl程序就变得不实用了。我是通过为Yahoo编写大型Perl程序的经验得出这样的总结的!
    与Perl相比,Python程序一定会更简单、更清晰、更易于编写,从而也更加易懂、易维护。我确实也很喜欢Perl,用它来做一些日常的各种事情。不过当我要写一个程序的时候,我总是想到使用Python,这对我来说已经成了十分自然的事。Perl已经经历了多次大的修正和改变,遗憾的是,即将发布的Perl 6似乎仍然没有在这个方面做什么改进。
    我感到Perl唯一也是十分重要的优势是它庞大的CPAN库——综合Perl存档网络。就如同这个名字所指的意思一样,这是一个巨大的Perl模块集,它大得让人难以置信——你几乎用这些模块在计算机上做任何事情。Perl的模块比Python多的原因之一是Perl拥有更加悠久的历史。或许我会在comp.lang.python上建议把Perl模块移植到Python上的计划。
秋补    另外,新的Parrot虚拟机按设计可以运行完全重新设计的Perl 6也可以运行Python和其他解释性语言如Ruby、PHP和Tcl等等。这意味着你将来 或许 可以在Python上使用所有Perl的模块。这将成为两全其美的事——强大的CPAN库与强大的Python语言结合在一起。我们将拭目以待。
    程序员的话
    读一下像ESR这样的超级电脑高手谈Python的话,你会感到十分有意思:
    Eric S. Raymond是《The Cathedral and the Bazaar》的作者、“开放源码”一词的提出人。他说Python已经成为了他最喜爱的编程语言。这篇文章也是促使我第一次接触Python的真正原动力。
    Bruce Eckel著名的《Thinking in Java》和《Thinking in C++》的作者。他说没有一种语言比得上Python使他的工作效率如此之高。同时他说Python可能是唯一一
种旨在帮助程序员把事情弄得更加简单的语言。请阅读完整的采访以获得更详细的内容。
    Peter Norvig是著名的Lisp语言书籍的作者和Google公司的搜索质量主任(感谢Guido van Rossum告诉我这一点)。他说Python始终是Google的主要部分。事实上你看一下Google招聘的网页就可以验证这一点。在那个网页上,Python知识是对软件工程师的一个必需要求。
    Bruce Perens是OpenSource.org和UserLinux项目的一位共同创始人。UserLinux旨在创造一个可以被多家发行商支持标准的Linux发行版。Python击败了其它竞争对手如Perl和Ruby成为UserLinux支持的主要编程语言。
    第2章 安装Python
    Linux和BSD用户
    如果你正在使用一个Linux的发行版比如Fedora或者Mandrake或者其他(你的选择),或者一个BSD系统比如FreeBSD,那么你可能已经在你的系统里安装了Python。    要测试你是否已经随着你的Linux包安装了Python,你可以打开一个shell程序(就像konsole或gnome-terminal)然后输入如下所示的命令python -V。
    ¥ python -V
    Python 2.3.4 
    注释
    ¥是shell的提示符。根据你的操作系统的设置,它可能与你那个不同,因此我只用¥符号表示提示符。 
    如果你看见向上面所示的那样一些版本信息,那么你已经安装了Python了。
    如果你得到像这样的消息:
    ¥ python -V
    bash: python: command not found 
    那么你还没有安装Python。这几乎不可能,只是极其偶尔才会遇到。
    在这种情况下,你有两种方法在你的系统上安装Python。
    利用你的操作系统附带的包管理软件安装二进制包,比如Fedora Linux的yum、Mandrake Linux的urpmi、Debian Linux的apt-get、FreeBSD的pkg_add等等。注意,使用这种方法的话,你需要连接因特网。
供应商管理制度及流程    你也可以从别的地方下载二进制包然后拷贝到你的PC中安装。
    你可以从源代码编译Python然后安装。在网站上有编译的指令。
    Windows?用户
喝中药拉肚子    Windows?用户可以访问Python.org/download,从网站上下载最新的版本(在写本书的时候,最新版本是2.3.4版)。它的大小大约是9.4MB,与其他大多数语言相比是十分紧凑的。安装过程与其他Windows软件类似。
    提示
    即便安装程序为你提供了不检查 可选 组件的选项,你也不要不作任何检查!有些组件对你很有用,特别是集成开发环境。 
    有趣的是,大约70%的Python下载是来自Windows用户的。当然,这并不能说明问题,因为几乎所有的Linux用户已经在安装系统的时候默认安装了Python。
    在Windows命令行中使用Python
    如果你想要从Windows命令行调用Python,那么你需要先正确的设置PATH变量。    对于Windows 2000、XP、2003,点击控制面板->系统->高级->环境变量。在“系统变量”表单中点击叫做PATH的变量,然后编辑这个变量,把;C:\Python23加到它的结尾。当然,是Python所在的正确目录名。
    对于较旧版本的Windows,把下面这行加到文件C:\AUTOEXEC.BAT中:PATH=%PATH%;C:\Python23,然后重新启动系统。对于Windows NT,则使用AUTOEXEC.NT文件。     概括
    对于Linux系统,很可能你已经在你的系统里安装了Python。否则,你可以通过
你的发行版附带的包管理软件安装Python。对于Windows系统,安装Python就是下载安装程序然后双击它那么简单。从现在起,我们将假设你已经在你的系统里安装了Python。
    第3章 最初的步骤
    简介
    我们将看一下如何用Python编写运行一个传统的“Hello World”程序。通过它,你将学会如何编写、保存和运行Python程序。
    有两种使用Python运行你的程序的方式——使用交互式的带提示符的解释器或使用源文件。我们将学习这两种方法。
    使用带提示符的解释器
    在命令行的shell提示符下键入python,启动解释器。现在输入print 'Hello World',然后按Enter键。你应该可以看到输出的单词Hello World。
    对于Windows用户,只要你正确的设置了PATH变量,你应该可以从命令行启动解释器。
或者你可以选择使用IDLE程序。IDLE是集成开发环境的缩写。点击开始->程序->Python 2.3->IDLE(Python GUI)。Linux用户也可以使用IDLE。
    注意,>>>是你键入Python语句的提示符。
    例3.1 使用带提示符的Python解释器
    ¥ python
    Python 2.3.4 (#1, Oct 26 2004, 16:42:40)
    [GCC 3.4.2 20041017 (Red Hat 3.4.2-6.fc3)] on linux2
    Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
    >>> print 'hello world'
    hello world
    >>> 
    注意,Python会在下一行立即给出你输出!你刚才键入的是一句Python 语句 。我们使用print(不要惊讶)来打印你提供给它的值。这里,我们提供的是文本Hello World,它被迅速地打印在屏幕上。
    如何退出Python提示符
    如果你使用的是Linux/BSD shell,那么按Ctrl-d退出提示符。如果是在Windows命令行中,则按Ctrl-z再按Enter。
    挑选一个编辑器
    在我们开始讲述以源文件方式编写Python程序之前,我们需要一个编辑器来写源文件。挑选一个编辑器确实是极其重要的。你挑选一个编辑器就如同你挑选一辆你将购买的轿车一样。一个好的编辑器会帮助你方便地编写Python程序,使你地编程旅程更加舒适,帮助你更加快捷安全地到达目的地(实现目标)。
    对于编辑器的基本要求之一是语法加亮功能,利用这一功能,你的Python程序的不同部分被标以不同的颜色,这样你可以更好 看清楚 你的程序,使它的运行显得形象化。
    如果你使用Windows,那么我建议你使用IDLE。IDLE具备语法加亮功能,还有许多其他的功能,比如允许你在IDLE中运行你的程序。特别值得注意的是:不要使用Notepad——它是一个糟糕的选择,因为它没有语法加亮功能,而且更加重要的是,它不支持文本缩进。而我们将会看到文本缩进对于我们来说极其重要。一个好的编辑器,比如IDLE(还有VIM)将会自动帮助你做这些事情。
    如果你使用Linux/FreeBSD,那么你有很多种选择。如果你是一位有经验的程序员,你一定已经在使用VIM或者Emacs了。勿庸置疑,它们是两个功能最强大的编辑器。使用它们编写你的Python程序,你将从中受益。我个人使用VIM编写我的大多数程序。如果你是一个初学编程的人,那么你可以使用Kate,它也是我最喜欢的编辑器之一。只要你愿意花时间学习使用VIM或Emacs,那么我强烈建议你一定要学习两者之一,因为从长远看来它们对你是极其有帮助的。
    如果你还想寻找一下其他可供选择的编辑器,可以看一下详尽的Python编辑器列表,然后作出你的选择。你也可以使用Python的IDE(集成开发环境)。请看一下详尽
的支持Python的IDE列表以获得详尽的信息。一旦你开始编写大型的Python程序,IDE确实很有用。
    我再一次重申,请选择一个合适的编辑器——它能使编写Python程序变得更加有趣、方便。
    使用源文件
    现在让我们重新开始编程。当你学习一种新的编程语言的时候,你编写运行的第一个程序通常都是“Hello World”程序,这已经成为一种传统了。在你运行“Hello World”程序的时候,它所做的事只是说声:“Hello World”。正如提出“Hello World”程序的Simon Cozens[1]所说:“它是编程之神的传统咒语,可以帮助你更好的学习语言。”
    启动你选择的编辑器,输入下面这段程序,然后把它保存为helloworld.py。
    例3.2 使用源文件
矢口否认的意思    #!/usr/bin/python
    # Filename : helloworld.py
    print 'Hello World' 
    (源文件:code/helloworld.py)
    为了运行这个程序,请打开shell(Linux终端或者DOS提示符),然后键入命令python helloworld.py。如果你使用IDLE,请使用菜单Edit->Run Script或者使用键盘快捷方式Ctrl-F5。输出如下所示。
    输出
    ¥ python helloworld.py
    Hello World 
    如果你得到的输出与上面所示的一样,那么恭喜!——你已经成功地运行了你的第一个Python程序。
    万一你得到一个错误,那么请确保你键入的程序 准确无误 ,然后再运行一下程序。注意Python是大小写敏感的,即print与Print不一样——注意前一个是小写p而后一个是大写P。另外,确保在每一行的开始字符前没有空格或者制表符——我们将在后面讨论为什么这点是重要的。
    它如何工作
    让我们思考一下这个程序的前两行。它们被称作 注释 ——任何在#符号右面的内容都是注释。注释主要作为提供给程序读者的笔记。
    Python至少应当有第一行那样的特殊形式的注释。它被称作 组织行 ——源文件的头两个字符是#!,后面跟着一个程序。这行告诉你的Linux/Unix系统当你 执行 你的程序的时候,它应该运行哪个解释器。这会在下一节做详细解释。注意,你总是可以通过直接在命令行指定解释器,从而在任何平台上运行你的程序。就如同命令python helloworld.py一样。
    重要
    在你的程序中合理地使用注释以解释一些重要的细节——这将有助于你的程序的读者轻松地理解程序在干什么。记住,这个读者可能就是6个月以后的你! 
    跟在注释之后的是一句Python 语句 ——它只是打印文本“Hello World”。print实际上是一个操作符,而“Hello World”被称为一个字符串——别担心我们会在后面详细解释这些术语。
    [1]一位最主要的Perl6/Parrot高手,轰动的《开始Perl》一书的作者。
    可执行的Python程序
    这部分内容只对Linux/Unix用户适用,不过Windows用户可能也对程序的第一行比较好奇。首先我们需要通过chmod命令,给程序可执行的许可,然后 运行 程序。    ¥ chmod a+x helloworld.py
    ¥ ./helloworld.py
    Hello World 
    chmod命令用来 改变 文件的 模式 ,给系统中所有用户这个源文件的执行许可。然后我们可以直接通过指定源文件的位置来执行程序。我们使用./来指示程序位于当前目录。

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