python简明教程

### Python简明教程知识点概述 #### 1. 引言 - **Python的特色**： - 高级、解释型、通用性； - 支持多种编程范式（面向对象、命令式、函数式等）； - 丰富的标准库支持； - 简洁易读的语法。 - **为什么选择Python而非Perl**： - 更清晰的语法结构，易于理解和维护； - 更广泛的社区支持和资源； - 在科学计算、数据分析等领域有着更为强大的库支持。 - **程序员的话**： - 强调Python不仅是一种语言，更是一种文化； - 强调Python社区的友好和支持性。 #### 2. 安装Python - **Linux和BSD用户**： - 多数发行版已经预装了Python； - 可通过包管理器（如apt-get、yum等）更新或安装最新版本。 - **Windows用户**： - 访问Python官方网站下载安装包； - 安装时勾选“Add Python to PATH”选项以便全局访问。 - **概括**： - Python安装简单直接，跨平台兼容性强。 #### 3. 最初的步骤 - **使用带提示符的解释器**： - 命令行环境中的Python交互式解释器是学习和测试代码的理想工具； - 示例代码：`print("Hello, world!")`。 - **挑选一个编辑器**： - 推荐使用如PyCharm、Visual Studio Code等专为Python设计的IDE； - 对于初学者，简单的文本编辑器如Notepad++也足够使用。 - **使用源文件**： - 将Python代码保存为`.py`文件，便于管理和复用； - 示例：创建名为`hello.py`的文件，并在其中写入代码。 - **输出**： - `print()`函数用于向标准输出设备（通常是屏幕）打印信息； - 示例：`print(1 + 1)`。 - **获取帮助**： - `help()`函数可以提供内置函数和模块的帮助文档； - 示例：`help(print)`。 #### 4. 基本概念 - **字面意义上的常量**： - 数字和字符串可以直接表示； - 示例：`42`、`'hello'`。 - **数**： - 包括整数、浮点数等类型； - 支持基本算术运算：加减乘除。 - **字符串**： - 用单引号或双引号包裹的一系列字符； - 支持拼接、重复、索引等操作。 - **变量**： - 用于存储数据的标识符； - 示例：`x = 5`。 - **标识符的命名**： - 应遵循一定的规则，如不能以数字开头等； - 推荐使用有意义的名字提高代码可读性。 - **数据类型**： - 包括数字类型、字符串类型、列表、元组、字典等； - 不同的数据类型具有不同的特性和用途。 - **对象**： - Python中一切都是对象，包括数字、字符串、函数等； - 每个对象都有其类型和属性。 - **逻辑行与物理行**： - 物理行是指实际的代码行； - 逻辑行可以通过续行符`\`实现多行合并为一行。 - **缩进**： - Python使用缩进来表示代码块，而不是大括号 `{}`； - 一致的缩进风格对于代码的可读性和正确性至关重要。 #### 5. 运算符与表达式 - **运算符**： - 算术运算符（+、-、*、/、%等）； - 比较运算符（==、!=、>、<等）； - 赋值运算符（=、+=、-=等）。 - **运算符优先级**： - Python中不同运算符有不同的优先级； - 例如，乘法优先于加法执行。 - **计算顺序**： - 表达式的计算遵循特定的顺序，通常先计算括号内的内容，然后根据运算符优先级进行计算。 - **结合规律**： - 左结合性：多数运算符从左到右结合； - 右结合性：幂运算 `**` 从右到左结合。 - **表达式**： - 由变量、常量和运算符组成的语法结构； - 示例：`x = 2 * (3 + 4)`。 #### 6. 控制流 - **if语句**： - 条件判断结构； - 示例：`if x > 0: print("Positive")`。 - **while语句**： - 循环结构，当条件为真时持续执行； - 示例：`while x > 0: x -= 1; print(x)`。 - **for循环**： - 用于遍历序列（如列表、元组等）； - 示例：`for item in [1, 2, 3]: print(item)`。 - **break语句**： - 用于提前结束循环； - 示例：`for i in range(10): if i == 5: break; print(i)`。 - **continue语句**： - 用于跳过当前迭代继续下一次迭代； - 示例：`for i in range(10): if i % 2 == 0: continue; print(i)`。 #### 7. 函数 - **定义函数**： - 使用`def`关键字定义函数； - 示例：`def greet(name): print(f"Hello, {name}!")`。 - **函数形参**： - 函数可以接受任意数量的位置参数或关键字参数； - 示例：`def add(a, b): return a + b`。 - **局部变量**： - 在函数内部定义的变量，作用域仅限于该函数内； - 示例：`def local_example(): x = 10`。 - **global语句**： - 用于声明全局变量； - 示例：`x = 5; def change_x(): global x; x = 10`。 - **默认参数值**： - 函数定义时可以为参数设置默认值； - 示例：`def power(x, n=2): return x ** n`。 - **关键参数**： - 允许按参数名称传递参数，提高了代码的灵活性和可读性； - 示例：`def display_info(name, age): print(f"{name} is {age} years old.")`。 - **return语句**： - 用于从函数返回值； - 示例：`def sum(a, b): return a + b`。 - **DocStrings**： - 函数的文档字符串，通常位于函数定义的第一行； - 示例：`def add(a, b): "Adds two numbers and returns the result." return a + b`。 #### 8. 模块 - **使用sys模块**： - 提供对解释器状态和环境的访问； - 示例：`import sys; print(sys.version)`。 - **字节编译的.pyc文件**： - Python解释器为了加快程序启动速度，会将`.py`文件编译成字节码存储为`.pyc`文件。 - **from...import语句**： - 从某个模块导入特定的功能或变量； - 示例：`from math import sqrt; print(sqrt(4))`。 - **模块的__name__**： - 每个Python文件都会有一个特殊的`__name__`属性； - 当作为主程序运行时，其值为`__main__`；作为模块导入时，为文件名。 #### 9. 数据结构 - **列表**： - 动态数组，可变长度； - 支持添加、删除元素等操作。 - **元组**： - 不可变序列； - 一旦创建无法修改。 - **元组与打印语句**： - 使用元组可以轻松地输出多个值； - 示例：`print(("hello", 123))`。 - **字典**： - 键值对的集合； - 支持快速查找。 - **序列**： - 包括列表、元组等； - 支持索引、切片等操作。 - **对象与引用**： - Python中的一切都是对象； - 引用指向对象。 - **更多字符串的内容**： - 字符串提供了丰富的操作方法； - 示例：`s = "hello"; print(s.upper())`。 #### 10. 解决问题——编写一个Python脚本 - **问题**： - 如何实现一个简单的备份脚本？ - **解决方案**： - 使用Python的标准库功能实现文件的复制和移动。 - **版本一**： - 基础的文件复制功能。 - **版本二**： - 添加日志记录功能。 - **版本三**： - 实现错误处理机制。 - **版本四**： - 加入进度条显示复制进度。 - **进一步优化**： - 使用多线程或异步IO提高效率。 - **软件开发过程**： - 从简单到复杂逐步完善功能。 #### 11. 面向对象的编程 - **self**： - 实例方法的第一个参数，代表实例本身； - 示例：`class MyClass: def method(self): print(self)`。 - **类**： - 定义对象的模板； - 示例：`class Person: def __init__(self, name): self.name = name`。 - **对象的方法**： - 类的实例可以调用的方法； - 示例：`person = Person("Alice"); person.method()`。 - **__init__方法**： - 构造函数，用于初始化对象； - 示例：`class MyClass: def __init__(self): self.x = 10`。 - **类与对象的变量**： - 类变量属于类的所有实例共享； - 示例：`class MyClass: class_var = 100; def __init__(self): self.instance_var = 200`。 - **继承**： - 子类可以继承父类的属性和方法； - 示例：`class Parent: def method(self): pass; class Child(Parent): pass`。 #### 12. 输入/输出 - **文件**： - 使用`open()`函数打开文件； - 示例：`with open('file.txt', 'r') as f: content = f.read(); print(content)`。 - **储存器**： - Python支持多种类型的文件格式，如文本、二进制等。 - **储存与取储存**： - 文件操作包括读取、写入、追加等； - 示例：`with open('file.txt', 'w') as f: f.write("Hello, world!")`。 #### 13. 异常 - **错误**： - Python通过抛出异常的方式来处理错误； - 示例：`raise ValueError("Invalid value")`。 - **try...except**： - 用于捕获并处理异常； - 示例：`try: x = int(input("Enter a number: ")) except ValueError: print("That's not a number!")`。 - **引发异常**： - 主动抛出异常以中断程序流程； - 示例：`if condition: raise Exception("Condition not met")`。 - **try...finally**： - 无论是否发生异常都会执行`finally`块中的代码； - 示例：`try: # ... finally: print("This will always be executed")`。 #### 14. Python标准库 - **sys模块**： - 提供对解释器状态和环境的访问； - 示例：`import sys; print(sys.platform)`。 - **命令行参数**： - `sys.argv`列表包含脚本的命令行参数； - 示例：`if __name__ == "__main__": print(sys.argv)`。 - **os模块**： - 提供与操作系统交互的接口； - 示例：`import os; print(os.getcwd())`。 #### 15. 更多Python的内容 - **特殊的方法**： - 类中的特殊方法（魔术方法），如`__str__`、`__len__`等； - 示例：`class MyClass: def __str__(self): return "MyClass object"`。 - **单语句块**： - Python允许在某些情况下省略块的括号； - 示例：`if True: print("True")`。 - **列表综合**： - 快速创建列表的方式； - 示例：`squares = [x**2 for x in range(10)]`。 - **在函数中接收元组和列表**： - 函数可以接受不定数量的参数； - 示例：`def print_all(*args): print(args)`。 - **lambda形式**： - 简单函数的快捷定义方式； - 示例：`double = lambda x: x * 2`。 - **exec和eval语句**： - `exec`用于执行动态生成的代码； - `eval`用于计算表达式的值。 - **assert语句**： - 用于调试阶段验证假设条件； - 示例：`assert x > 0, "x must be positive"`。 - **repr函数**： - 返回对象的字符串表示，主要用于调试； - 示例：`print(repr(3.14))`。 #### 16. 接下来学习什么？ - **图形软件**： - 使用Tkinter等库实现图形用户界面； - 示例：`import tkinter as tk; root = tk.Tk(); root.mainloop()`。 - **GUI工具概括**： - 介绍了Python中可用的几种GUI工具包。 - **探索更多内容**： - Python的应用领域广泛，包括Web开发、游戏开发、科学计算等。