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Python指南--初步认识Python

2019-09-13 19:40:19来源:励志吧0次阅读

3. Python的非正式介绍在后面的例子中,区分输入和输出的方法是看是否有提示符(“>>>”和“..”):想要重复这些例子的话,你就要在提示符显示后输入所有的一切;没有以提示符开始的行,是解释器输出的信息。需要注意的是示例中的从属提示符用于多行命令的结束,它表示你需要输入一个空行。

本手册中的很多示例都包括注释,甚至有一些在交互提示符中折行。Python中的注释以符号“#”起始,一直到当前行的结尾。注释可能出现在一行的开始,也可能跟在空格或程序代码之后,但不会出现在字符串中,字符串中的#号只代表#号。

示例:

# this is the first commentSPAM = 1 # and this is the second comment # ... and now a third!STRING = "# This is not a comment."

3.1 初步认识Python 让我们试验一些简单的Python命令。启动解释器然后等待主提示符“>>>”出现(这用不了太久)。

3.1.1 数值 解释器的行为就像是一个计算器。你可以向它输入一个表达式,它会返回结果。表达式的语法简明易懂:+,-,*,/和大多数语言中的用法一样(比如C或Pascal),括号用于分组。例如:

>>> 2+24>>> # This is a comment... 2+24>>> 2+2 # and a comment on the same line as code4>>> (50-5*6)/45>>> # Integer division returns the floor:... 7/32>>> 7/-3-3

像c一样,等号(“=”)用于给变量赋值。被分配的值是只读的。

>>> width = 20>>> height = 5*9>>> width * height900

同一个值可以同时赋给几个变量:

>>> x = y = z = 0 # Zero x, y and z>>> x0>>> y0>>> z0

Python完全支持浮点数,不同类型的操作数混在一起时,操作符会把整型转化为浮点数。

>>> 3 * 3.75 / 1.57.5>>> 7.0 / 23.5

复数也同样得到了支持,虚部由一个后缀“j”或者“J”来表示。带有非零实部的复数记为“(real+imagj)”,或者也可以通过“complex(real, imag)”函数创建。

>>> 1j * 1J(-1+0j)>>> 1j * complex(0,1)(-1+0j)>>> 3+1j*3(3+3j)>>> (3+1j)*3(9+3j)>>> (1+2j)/(1+1j)(1.5+0.5j)

复数总是由实部和虚部两部分浮点数来表示。可能从 z.real 和 z.imag 得到复数z的实部和虚部。

>>> a=1.5+0.5j>>> a.real1.5>>> a.imag0.5

用于向浮点数和整型转化的函数(float(), int() 和 long())不能对复数起作用--没有什么方法可以将复数转化为实数。可以使用abs(z)取得它的模,也可以通过z.real得到它的实部。

>>> a=3.0+4.0j>>> float(a)Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ?TypeError: can't convert complex to float; use e.g. abs(z)>>> a.real3.0>>> a.imag4.0>>> abs(a) # sqrt(a.real**2 + a.imag**2)5.0>>>

交互模式下,最近一次表达式输出保存在_变量中。这意味着把Python当做桌面计算器使用时,它可以更容易的进行连续计算,例如:

>>> tax = 12.5 / 100>>> price = 100.50>>> price * tax12.5625>>> price + _113.0625>>> round(_, 2)113.06>>>

这个变量对于用户来说是只读的。不要试图去给它赋值--由于Python的语法效果,你只会创建一个同名的局部变量覆盖它。

3.1.2 字符串除了数值,Python还可以通过几种不同的方法操作字符串。字符串用单引号或双引号标识:

>>> 'spam eggs''spam eggs'>>> 'doesn\'t'"doesn't">>> "doesn't""doesn't">>> '"Yes," he said.''"Yes," he said.'>>> "\"Yes,\" he said."'"Yes," he said.'>>> '"Isn\'t," she said.''"Isn\'t," she said.'

字符串可以通过几种方式分行。可以在行加反斜杠做为继续符,这表示下一行是当前行的逻辑沿续。

hello = "This is a rather long string containing\n\several lines of text just as you would do in C.\n\ Note that whitespace at the beginning of the line is\ significant."print hello

注意换行用 \n 来表示;反斜杠后面的新行标识(newline,缩写“n”)会转换为换行符,示例会按如下格式打印:

This is a rather long string containingseveral lines of text just as you would do in C. Note that whitespace at the beginning of the line is significant.

然而,如果我们创建一个“raw”行,\n序列就不会转为换行,示例源码最后的反斜杠和换行符n都会做为字符串中的数据处理。如下所示:

hello = r"This is a rather long string containing\n\several lines of text much as you would do in C."print hello

会打印为:

This is a rather long string containing\n\several lines of text much as you would do in C.

或者,字符串可以用一对三重引号”””或'''来标识。三重引号中的字符串在行尾不需要换行标记,所有的格式都会包括在字符串中。

print """Usage: thingy [OPTIONS] -h Display this usage message -H hostname Hostname to connect to"""

produces the following output:

Usage: thingy [OPTIONS] -h Display this usage message -H hostname Hostname to connect to

解释器打印出来的字符串与它们输入的形式完全相同:内部的引号,用反斜杠标识的引号和各种怪字符,都精确的显示出来。如果字符串中包含单引号,不包含双引号,可以用双引号引用它,反之可以用单引号。(后面介绍的print语句,可以可以用来写没有引号和反斜杠的字符串)。

字符串可以用+号联接(或者说粘合),也可以用*号循环。

>>> word = 'Help' + 'A'>>> word'HelpA'>>> '<' + word*5 + '>''<HelpAHelpAHelpAHelpAHelpA>'

两个字符串值之间的联接是自动的,上例第一行可以写成“word = 'Help' 'A'”这种方式只对字符串值有效,任何字符串表达式都不适用这种方法。

>>> import string>>> 'str' 'ing' # <- This is ok'string'>>> string.strip('str') + 'ing' # <- This is ok'string'>>> string.strip('str') 'ing' # <- This is invalid File "<stdin>", line 1, in ? string.strip('str') 'ing' ^SyntaxError: invalid syntax

字符串可以用下标(索引)查询;就像C一样,字符串的第一个字符下标是0。这里没有独立的字符类型,字符仅仅是大小为一的字符串。就像在Icon中那样,字符串的子串可以通过切片标志来表示:两个由冒号隔开的索引。

>>> word[4]'A'>>> word[0:2]'He'>>> word[2:4]'lp'

切片索引可以使用默认值;省略前一个索引表示0,省略后一个索引表示被切片的字符串的长度。

>>> word[:2] # The first two characters'He'>>> word[2:] # All but the first two characters'lpA'

和C字符串不同,Python字符串不能改写。按字符串索引赋值会产生错误。

>>> word[0] = 'x'Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ?TypeError: object doesn't support item assignment>>> word[:1] = 'Splat'Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ?TypeError: object doesn't support slice assignment

然而,可以通过简单有效的组合方式生成新的字符串:

>>> 'x' + word[1:]'xelpA'>>> 'Splat' + word[4]'SplatA'

切片操作有一个很有用的不变性: s[:i] + s[i:] 等于s。

>>> word[:2] + word[2:]'HelpA'>>> word[:3] + word[3:]'HelpA'

退化的切片索引被处理的很优美:过大的索引代替为字符串大小,下界比上界大的返回空字符串。

>>> word[1:100]'elpA'>>> word[10:]''>>> word[2:1]''

索引可以是负数,计数从右边开始,例如:

>>> word[-1] # The last character'A'>>> word[-2] # The last-but-one character'p'>>> word[-2:] # The last two characters'pA'>>> word[:-2] # All but the last two characters'Hel'

不过-0还是0,所以它不是从右边计数的!

>>> word[-0] # (since -0 equals 0)'H'

越界的负切片索引会被截断,不过不要尝试在前元素索引(非切片的)中这样做:

>>> word[-100:]'HelpA'>>> word[-10] # errorTraceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ?IndexError: string index out of range

理解切片的最好方式是把索引视为两个字符之间的点,第一个字符的左边是0,字符串中第n个字符的右边是索引n,例如:

+---+---+---+---+---+ | H | e | l | p | A | +---+---+---+---+---+ 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1

第一行是字符串中给定的0到5各个索引的位置,第二行是对应的负索引。从i到j的切片由这两个标志之间的字符组成。

对于非负索引,切片长度就是两索引的差。例如,word[1:3]的长度是2。

内置函数 len() 返回字符串长度:

>>> s = 'supercalifragilisticexpialidocious'>>> len(s)34

3.1.3 Unicode 字符串从Python2.0开始,程序员们可以使用一种新的数据类型来存储文本数据:Unicode 对象。它可以用于存储多种Unicode数据(请参阅 http://www.unicode.org/ ),并且,通过必要时的自动转换,它可以与现有的字符串对象良好的结合。

Unicode针对现代和旧式的文本中所有的字符提供了一个序列。以前,字符只能使用256个序号,文本通常通过绑定代码页来与字符映射。这很容易导致混乱,特别是软件的国际化(internationalization--通常写做“i18n”--“i”+18 characters +“n”)。Unicode通过为所有字符定义一个统一的代码页解决了这个问题。

Python中定义一个Unicode字符串和定义一个普通字符串一样简单:

>>> u'Hello World !'u'Hello World !'

引号前小写的“u”表示这里创建的是一个Unicode字符串。如果你想加入一个特殊字符,可以使用Python的 Unicode-Escape 编码。如下例所示:

>>> u'Hello\u0020World !'u'Hello World !'

被替换的 \u0020 标识表示在给定位置插入编码值为 0x0020 的 Unicode字符(空格符)。

其它字符也会被直接解释成对应的Unicode码。如果你有一个在西方国家常用的Latin-1编码字符串,你可以发现Unicode字符集的前256个字符与Lation-1的对应字符编码完全相同。

另外,有一种与普通字符串相同的行模式。想要使用Python的Raw-Unicode-Escape 编码,你需要在字符串的引号前加上 ur 前缀。如果在小写“u”前可能有不止一个反斜杠,它只会把那些单独的 \uXXXX 转化为Unicode字符。

>>> ur'Hello\u0020World !'u'Hello World !'>>> ur'Hello\\u0020World !'u'Hello\\\\u0020World !'

行模式在你需要输入很多个反斜杠时很有用,可能会用于正规表达式。

作为这些编码标准的一部分,Python提供了一个完备的方法集用于从已知的编码集创建Unicode字符串。

内置函数unicode()提供了访问(编码和解码)所有已注册的Unicode编码的方法。它能转换众所周知的 Latin-1, ASCII, UTF-8, 和 UTF-16。后面的两个可变长编码字符集用一个或多个byte存储Unicode字符。默认的字符集是 ASCII ,它只处理0到127的编码,拒绝其它的字符并返回一个错误。当一个Unicode字符串被打印、写入文件或通过str()转化时,它们被替换为默认的编码。

>>> u"abc"u'abc'>>> str(u"abc")'abc'>>> u"äöü"u'\xe4\xf6\xfc'>>> str(u"äöü")Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ?UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-2: ordinal not in range(128)

要把一个Unicode字符串用指定的字符集转化成8位字符串,可以使用Unicode对象提供的encode()方法,它有一个参数用以指定编码名称。编码名称小写。

>>> u"äöü".encode('utf-8')'\xc3\xa4\xc3\xb6\xc3\xbc'

如果你有一个特定编码的字符串,想要把它转为Unicode字符集,,可以使用uncode()函数,它以编码名做为第二个参数。

>>> unicode('\xc3\xa4\xc3\xb6\xc3\xbc', 'utf-8')u'\xe4\xf6\xfc'

3.1.4 链表Python 已经有了几个复合数据类型,用于组织其它的值。最通用的是链表,它写为中括之间用逗号分隔的一列值(子项),链表的子项不一定是同一类型的值。

>>> a = ['spam', 'eggs', 100, 1234]>>> a['spam', 'eggs', 100, 1234]

像字符串一样,链表也以零开始,可以被切片,联接,等等:

>>> a[0]'spam'>>> a[3]1234>>> a[-2]100>>> a[1:-1]['eggs', 100]>>> a[:2] + ['bacon', 2*2]['spam', 'eggs', 'bacon', 4]>>> 3*a[:3] + ['Boe!']['spam', 'eggs', 100, 'spam', 'eggs', 100, 'spam', 'eggs', 100, 'Boe!']

与不变的字符串不同,链表可以改变每个独立元素的值:

>>> a['spam', 'eggs', 100, 1234]>>> a[2] = a[2] + 23>>> a['spam', 'eggs', 123, 1234]

可以进行切片操作,甚至还可以改变链表的大小:

>>> # Replace some items:... a[0:2] = [1, 12]>>> a[1, 12, 123, 1234]>>> # Remove some:... a[0:2] = []>>> a[123, 1234]>>> # Insert some:... a[1:1] = ['bletch', 'xyzzy']>>> a[123, 'bletch', 'xyzzy', 1234]>>> a[:0] = a # Insert (a copy of) itself at the beginning>>> a[123, 'bletch', 'xyzzy', 1234, 123, 'bletch', 'xyzzy', 1234]

内置函数len()也同样可以用于链表:

>>> len(a)8

它也可以嵌套链表(在链表中创建其它链表),例如:

>>> q = [2, 3]>>> p = [1, q, 4]>>> len(p)3>>> p[1][2, 3]>>> p[1][0]2>>> p[1].append('xtra') # See section 5.1>>> p[1, [2, 3, 'xtra'], 4]>>> q[2, 3, 'xtra']

注意最后一个例子,p[1]和q实际上指向同一个对象!我们在后面会讲到对象语法。

3.2 开始编程当然,我们可以用Python做比2加2更复杂的事。例如,我们可以用以下的方法输出菲波那契(Fibonacci)序列的子序列:

>>> # Fibonacci series:... # the sum of two elements defines the next... a, b = 0, 1>>> while b < 10:... print b... a, b = b, a+b... 112358

示例中介绍了一些新功能:

第一行包括了复合参数:变量a和b同时被赋值为0和1。最后一行又一次使用了这种技术,证明了在赋值之前表达式右边先进行了运算。右边的表达式从左到右运算。

while循环运行在条件为真时执行。在Python中,类似于C任何非零值为真,零为假。 这个条件也可以用于字符串或链表,事实上于对任何序列类型,长度非零时为真,空序列为假。示例所用的是一个简单的比较。标准的比较运算符写法和C相同: < (小于),> (大于),== (等于),<= (小于等于),>=(大于等于)和!= (不等于)。

循环体是缩进的:缩进是Python对语句分组的方法。 Python仍没有提供一个智能编辑功能所以你要在每一个缩进行输入一个tab或(一个或多个)空格。 实际上你可能会准备更为复杂的文本编辑器来编写你的Python程序,大多数文本编辑器都提供了自动缩进功能。交互式的输入一个复杂语句时,需要用一个空行表示完成(因为解释器没办法猜出你什么时候输入最后一行)。需要注意的是每一行都要有相同的空字符来标识这是同一个语句块。

print语句打印给定表达式的值。它与你仅仅输入你需要的表达式(就像前面的计算器示例)不同,它可以同时输出多个表达式。字符串输出时没有引号,各项之间用一个空格分开,你可以很容易区分它们,如下所示:

>>> i = 256*256>>> print 'The value of i is', iThe value of i is 65536

print语句末尾的逗号避免了输出中的换行:

>>> a, b = 0, 1>>> while b < 1000:... print b,... a, b = b, a+b... 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

需要注意的是,如果最后一行仍没有写完,解释器会在它打印下一个命令时插入一个新行。

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