《简明Python教程》笔记

简明Python教程是A Byte of Python的中译本， 旨在引导读者快速入门。本文总结了该教程Python 2.x版与Python 3.x版的内容和差异。

介绍

Python的特色

• 解释型
• 面向对象
• 动态数据类型
• 胶水语言
• 标准库功能齐全

起步

使用交互式的提示符

• 在命令行输入python进入交互环境。
• Python 2.x 直接输入print 'hello world'。Python 3.x 中print不再是操作符，而成为函数，使用方法为print('hello world')。
• 运行help()获取帮助，按q退出帮助。help(func)得到函数的信息。加入引号print('str')可得到操作符的信息。

使用源文件

• 将代码保存为helloworld.py。然后，在终端执行python helloworld.py或者./helloworld.py。
• 要直接运行Python程序，在Unix有个标准的实现方法：在源文件行首加上#!/usr/bin/python。它被称作组织行，源文件的头两个字符是#!（叫做pound bang或者shebang），后面跟着一个程序的绝对路径。如果不知道位置，可以写成#!/usr/bin/env python，但有多个python版本共存时不可以，因为旧版本的Python可能运行程序。
• Unix/Linux用户需要chmod a+x helloworld.py命令使文件可执行。

基本概念

数

• 四种类型：整数、长整数、浮点数、复数

字符串

• 双引号与单引号字符串完全相同
• 三引号（'''或"""）指示多行的字符串
• 转义符\也可用于表示下一行继续
• 自然字符串通过给字符串加上前缀r或R来指定
• Unicode字符串前加前缀u或U
• 字符串不可变
• 相邻字符串会被自动级连，如'hello' 'world'会被自动转为'helloworld'。注意，如果输入print 'hello','world'，逗号会变为空格，结果为hello world。

标识符

• 第一个字符为字母或下划线
• 其他部分可以为字母、下划线、数字
• 大小写敏感

对象

• 数、字符串、函数都是对象
• 使用变量时不需要声明或定义数据类型

逻辑行与物理行

• 建议每个物理行只写一句逻辑行
• 尽量避免使用分号

缩进

• 同一层次的语句必须有相同的缩进

运算符与表达式

• 运算符
• 优先级
• 表达式

控制流

• if: 没有switch，用if..elif..else或字典完成同样工作
• while: 有一个可选的else从句
• for..in: 如for i in range(0,5), 可选else从句
• break 和 continue: 在循环中使用

函数

global语句

• global语句声明变量是全局的，当在函数内给赋变量的时候，变化也反映在主块中。

默认参数

• 只有形参表末尾的参数可以有默认值。如def func(a, b=5)是有效的，def func(a=5, b)是无效的。

关键参数

• 使用名字（关键字）而不是位置（默认从左到右赋值）来给函数指定实参。如def func(a,b＝2,c＝3):可以这样调用func(c=50, a=100)。有两个好处：1. 不必担心参数顺序。2. 可以只给我们想要的那些参数赋值

DocStrings

• 文档字符串的惯例是一个多行字符串，它的首行以大写字母开始，句号结尾。第二行是空行，从第三行开始是详细的描述。
• 可以通过func.__doc__（注意双下划线）得到函数的文档字符串属性。

模块

简介

• 利用import语句输入sys模块
• sys.argv包含了命令行参数的列表

字节编译的.pyc文件

• 使输入模块更快
• 与平台无关

from..import语句

• 应避免使用from..import而使用import语句，因为这样可以使程序更易读，也可以避免名称的冲突。

模块的name属性

• 每个Python模块都有它的__name__，如果它是'__main__'，说明这个模块被用户单独运行。

dir()函数

• 可以使用内建的dir()来列出模块定义的标识符，如dir(sys)。标识符有函数、类和变量。
• 不给dir()传递参数，默认返回当前模块的属性列表。
• 使用del语句删除当前模块中的变量/属性。

数据结构

列表

• 列表是可变的数据类型
• 列表中的项目包括在方括号中，如shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
• 删除用del,如del shoplist[0]

元组

• 元组和字符串一样是不可变的
• 元组的项目包括在圆括号中，如zoo = ('wolf', 'elephant', 'penguin')

字典

• 键值对包含在花括号中，如d = {key1 : value1, key2 : value2 }
• del语句删除键/值对，如del dict['key']

序列

• 列表、元组和字符串都是序列
• 索引操作符和切片操作符
  • shoplist[0]抓取第一个项目
  • shoplist[-2]抓取倒数第二个项目
  • shoplist[:]返回整个序列的拷贝
  • shoplist[:-1]返回除最后一个项目外包含所有项目的序列切片
  • 开始位置包含在序列切片中，而结束位置被排斥在切片外。

引用

• 创建一个对象并给它赋一个变量的时候，这个变量仅仅引用那个对象，而不是表示这个对象本身！也就是说，变量名指向你计算机中存储那个对象的内存。这被称作名称到对象的绑定。
• 要复制一个列表或者类似的序列或者其他复杂的对象（不是如整数那样的简单对象），必须使用切片操作符来取得拷贝。

解决问题

• Windows把反斜杠\作为目录分隔符，而Python中表示转义符。所以Windows下路径字符串应使用'C:\\Documents'或r'C:\Documents'。
• os.sep变量会根据操作系统给出目录分隔符，即在Linux、Unix下是'/'，在Windows下是'\\'，在Mac OS下是':'。使用os.sep而非直接使用字符使程序具有移植性。
• 推荐使用zipfile和tarfile创建归档。不推荐使用os.system，它容易引发严重的错误。

面向对象编程

• 假如有一个类MyClass和这个类的实例MyObject。调用MyObject.method(arg1, arg2)时，会由Python自动转为MyClass.method(MyObject, arg1, arg2)。
• 方法与函数的区别只是一个额外的self变量
• __init__方法类似于C++、C#和Java中的constructor,__del__方法与destructor的概念类似。
• Python中所有的类成员（包括数据成员）都是公共的，所有的方法都是有效的。
  只有一个例外：如果数据成员名称以双下划线前缀，比如__privatevar，Python的名称管理体系会把它作为私有变量。

输入输出

• 使file类的read、readline、write、close方法
• 读模式（'r'）、写模式（'w'）、追加模式（'a'）
• 使用pickle或cpickle模块的dump、load方法实现存取对象

异常

• 使用try..except语句来处理异常
• 使用raise语句引发异常，可以引发的错误或异常应该分别是一个Error或Exception类的直接或间接导出类。
• 在无论异常发生与否的情况下都执行特定语句，使用try..finally
• 在一个try块下同时使用except从句和finally块，需要把一个嵌入另外一个。

标准库

sys模块

• sys.argv
• sys.version、sys.version_info
• sys.stdin、sys.stdout、sys.stderr

os模块

• os.name字符串指示正在使用的平台。比如Windows是'nt'，Linux/Unix是'posix'。
• os.getcwd()得到当前Python脚本工作的目录路径。
• os.getenv()和os.putenv()分别用来读取和设置环境变量。
• os.listdir()返回指定目录下的所有文件和目录名。
• os.remove()用来删除一个文件。
• os.system()用来运行shell命令。
• os.linesep字符串给出当前平台使用的行终止符。如Windows使用'\r\n'，Linux使用'\n'，而Mac使用'\r'。
• os.path.split()函数返回一个路径的目录名和文件名。
• os.path.isfile()和os.path.isdir()分别检验给出的路径是文件还是目录。
• os.path.exists()检验给出的路径是否真地存在。

更多

特殊的方法

• 特殊的方法都被用来模仿某个行为。例如，想要为类使用x[key]这样的索引操作（就像列表和元组一样），只需要实现__getitem__()方法就可以。在《Python参考手册》中可以找到所有的特殊方法。

单语句块

• 语句块通过缩进层次与其它块区分开。但如果语句块只包含一条语句，可以在条件语句或循环语句的同一行指明它。但这种写法不推荐使用。

if True: print('YES')

列表综合

• 通过列表综合，可以从一个已有的列表导出一个新的列表。

#!/usr/bin/python
# Filename: list_comprehension.py
listone = [2, 3, 4]
listtwo = [2*i for i in listone if i > 2]
print listtwo           # [6,8]

在函数中接收元组和列表

• 在args变量前有*前缀，所有多余的函数参数都会作为一个元组存储在args中。如果使用的是**前缀，多余的参数会被认为是一个字典的键/值对。

    def powersum(power, *args):
        total = 0
        for i in args:
            total += pow(i, power)
        return total
    
    print powersum(3,2,1)   # 9
    print powersum(3,10)    # 1000

lambda语句

• lambda需要一个参数，后面仅跟单个表达式作为函数体，而表达式的值被这个新建的函数返回。注意，即便是print语句也不能用在lambda形式中，只能使用表达式。

    def make_repeater(n):
        return lambda s: s*n

    twice = make_repeater(2)

    print twice('word')     # wordword
    print twice(5)          # 10

exec语句

• exec用来执行储存在字符串或文件中的语句

    exec 'print "Hello World"'

eval语句

• eval用来计算存储在字符串中的有效表达式

    eval('2*3')

assert语句

• assert用来声明某个条件是真的，非真的时候引发AssertionError。

    >>> mylist = ['item']
    >>> assert len(mylist) >= 1
    >>> mylist.pop()
    'item'
    >>> assert len(mylist) >= 1
    Traceback (most recent call last):
      File "", line 1, in ?
    AssertionError 

repr函数

• repr函数用来取得对象的规范字符串表示。反引号（也称转换符）可以完成相同的功能。注意，在大多数时候有eval(repr(object)) == object。可以通过定义类的__repr__方法来控制对象在被repr函数调用的时候返回的内容。

    >>> i = []
    >>> i.append('item')
    >>> `i`
    "['item']"
    >>> repr(i)
    "['item']"