Python---基础知识、数值类型、字符串

一、python背景介绍

1.python含义
python是一种解释型的、面向对象的、带有动态语义的高级程序设计语言

2.python的版本特性
python2.7最新，2版本后续将不再开发
python3推出    与2特性一样，但是版本代码不兼容
python2.6是一个过渡版本,既可以执行,又包含python3.0的新特性
现在企业实战应用python版本为2.7版本

3.python的优点
*创始人评价:简单、优雅、明确
    ～简单体现在如果你的母语是英语,写python脚本就像写文章,很简单;
    ～优雅体现在python的格式,比如缩进来确定代码块,可避免编程人员进行复杂的嵌套;
    ～明确体现在解决问题的方法只有一种最优选项,而perl语言是每个问题有很多最优解,但不利于团队协作;
*有强大的第三方库模块,需要实现一复杂功能,只需要调用现有的库,可快速实现功能。20多年的发展,各种库都已经完备,比如:邮件库,爬虫库......
*可跨平台移植,java有Java的虚拟机,python同样;
*是一种面向对象的语言;
*是一种可扩展的语言(与C,C++,Java结合)

4.python的缺点
*python（解释型）代码执行速度慢,相比C语言（描述型，编译型）,不过现在python的异步并发框架导致执行速度慢;
*python是开源的编程语言,代码不能加密,当然有相应的工具可以将python代码转换为exe的二进制可执行码,但是反解码也很容易;

5.python的应用
*软件开发：游戏后台、搜索、图形界面
         网站
         科学运算
*系统管理：脚本
         IT自动化工具

二、python环境配置

1.安装
在配置好yum源的情况下执行

yum install python -y

2.查看python版本
[root@desktop31 ~]# python -V
Python 2.7.5
[root@desktop31 ~]# python --version
Python 2.7.5

3.进入python交互界面
[root@desktop31 ~]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print "hello world!"    ##输出hello world！
hello world!
>>> exit()        ##退出，也可以安CTRL+D

4.定义变量
### 临时定义 （存放在内存）###
交互式环境中执行动作
[root@desktop31 ~]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 1    ##定义变量
>>> print a    ##显示变量
1
>>> exit()    ##退出

[root@desktop31 ~]# python    ##再次进入
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print a
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in
NameError: name 'a' is not defined    ##报错：变量a未定义，上次交互界面定义的变量值是没有被保存的
>>> exit()

### 永久定义（存放在硬盘）###

脚本的方式执行动作
[root@desktop31 mnt]# vim hello.py
#!/usr/bin/python        ##指定脚本解释器
a = 1
print a
[root@desktop31 mnt]# chmod +x hello.py
[root@desktop31 mnt]# ./hello.py

1

    #!/usr/bin/python 这种写法表示直接引用系统的默认的 Python 版本,这样的话  python 程序移植到其他机器上可能运行的时候有问题,因为别人系统默认的 Python 版本与你预期的并不一致

当我们在拥有不同版本python中执行python时下面这样定义解释器可以解决版本问题
[root@desktop31 mnt]# vim hello.py
#!/usr/bin/env python        ##引用环境变量里面自定义的 Python 版本，具有较强的可移植性
a = 1
print a
[root@desktop31 mnt]# chmod +x hello.py
[root@desktop31 mnt]# ./hello.py
1

三、python编码

1.字符问题
[root@desktop31 mnt]# vim hello.py
#!/usr/bin/env python
a = "你好"        ##当脚本中出现中文时是无法执行的
print a
[root@desktop31 mnt]# chmod +x hello.py
[root@desktop31 mnt]# ./hello.py     ##脚本执行报错
  File "./hello.py", line 2
SyntaxError: Non-ASCII character '\xe4' in file ./hello.py on line 2, but no encoding declared; see http://www.python.org/peps/pep-0263.html for details

vim hello.py

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8        ##指定编码，以下方式任选一
#coding=utf-8
#encoding:utf-8
#encoding=utf-8
a = "你好"
print a
[root@desktop31 mnt]# ./hello.py
你好

2.字符编码
  ASCII:用二进制存储数据,英文字母加各个字符一共128个,1字节=8位,2^8=256,可通过ord()函数去查看字符对应的ASCII码，ASCII码忽略了中文,韩文,日文等其他国家的文字，256个字符的对应关系明显是不够用的
  Unicode：中文出现  2字节=16 2^16=65536 ，a--> 2byte 中文 你-->2byte
  UTF-8:可变长度编码格式，如果英文 a-->1byte,中文 你--->3byte
  GB2312:2字节

3.字符的编码与解码
  当存储数据到硬盘,需要考虑到节省空间的问题,所以采用utf-8格式进行存储
  当将数据读入内存时,统一一个编码格式便于操作,采用unicode编码格式

  字符编码（encode）:Unicod -->  utf-8
  字符解码（decode）:utf-8 --> Unicod

1)指定字符编码
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = '你好'
>>> type(a)        ##查看字符类型
        ##字符串（utf-8）
>>> a = u'你好'        ##定义a的字符串为unicode
>>> type(a)    

>>> exit()

2)编码与解码

[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> name_unicode = u'中国'    ##定义变量为unicode，内存中存储方便
>>> type(name_unicode)        ##查看字符类型

>>> print name_unicode
中国
>>> name_utf8 = name_unicode.encode('utf-8')    ##在存储到硬盘时需要编码为utf8为节省磁盘空间
>>> type(name_utf8)
                    
>>> print name_utf8
中国
>>> name_unicode1 = name_utf8.decode('utf-8')    ##从磁盘中调出代码需要解码成Unicode到内存中调用
>>> type(name_unicode1)

>>> print name_unicode1
中国
>>> exit()

四、辅助工具

1.python解释器种类
 cpython
 ipython:cpython高配，交互方式有所增强
 Jpython：java平台上的python解释器,将python代码编译成java字节码执行
 IronPython：直接将python代码编译成.net的字节码
 PYPY：对代码进行动态编译,JIT技术(just-in-time compiler,即时编译器),显著提高代码执行速度

2.ipython
1）安装
[root@desktop31 ~]# cd /ipython/
[root@desktop31 ipython]# ls
openpgm-5.2.122-2.el7.x86_64.rpm
python-ipython-3.2.1-1.el7.noarch.rpm
python-ipython-console-3.2.1-1.el7.noarch.rpm
python-ipython-gui-3.2.1-1.el7.noarch.rpm
python-jsonschema-2.3.0-1.el7.noarch.rpm
python-mistune-0.5.1-1.el7.x86_64.rpm
python-path-5.2-1.el7.noarch.rpm
python-pip-7.1.0-1.el7.noarch.rpm
python-pygments-1.4-9.el7.noarch.rpm
python-simplegeneric-0.8-7.el7.noarch.rpm
python-zmq-14.3.1-1.el7.x86_64.rpm
zeromq3-3.2.5-1.el7.x86_64.rpm

[root@desktop31 ipython]# yum install * -y    ##安装

2）使用
[root@desktop31 ~]# ipython        ##进入ipython
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
Type "copyright", "credits" or "license" for more information.

IPython 3.2.1 -- An enhanced Interactive Python.
?         -> Introduction and overview of IPython's features.
%quickref -> Quick reference.
help      -> Python's own help system.
object?   -> Details about 'object', use 'object??' for extra details.

In [1]: name_unicode = u'中国'        ##输入命令

In [2]: type(name_unicode)
Out[2]: unicode

In [3]: print name_unicode
中国

In [4]: exit()                ##退出

3.pycharm
1）安装
[root@desktop31 Desktop]# ls
pycharm-community-2017.1.4.tar.gz
[root@desktop31 Desktop]# tar zxf pycharm-community-2017.1.4.tar.gz
[root@desktop31 Desktop]# ls
pycharm-community-2017.1.4  pycharm-community-2017.1.4.tar.gz
[root@desktop31 Desktop]# cd pycharm-community-2017.1.4/
[root@desktop31 pycharm-community-2017.1.4]# ls
bin        help     Install-Linux-tar.txt  lib      plugins
build.txt  helpers  jre64                  license
[root@desktop31 pycharm-community-2017.1.4]# cd bin/
[root@desktop31 bin]# ls
format.sh       idea.properties  pycharm64.vmoptions  restart.py
fsnotifier      inspect.sh       pycharm.png
fsnotifier64    log.xml          pycharm.sh
fsnotifier-arm  printenv.py      pycharm.vmoptions

[root@desktop31 bin]# sh pycharm.sh                 ##进入pycharm

2）配置

#添加文件头
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
_author_ = "wangying"
'''    
@author:wangying
@file:${NAME}.py
@contact:[email protected]
@DATE:${DATE}${TIME}
@desc
'''

五、python的编程代码风格
1.C的代码风格
#include
void hello()
{
    printf("hello!\n");
}
void main()
{
    hello();
}

我们可以看到，在C中写代码缩进是不做要求的，并且C代码块是通过花括号 {} 做以区别

2.python编码风格
总结python编程初级要掌握的编程风格如下:
*不要在行尾加分号;
*每行不超过80个字符;
*Python语言利用缩进表示语句块的开始和退出(Off-side规则),而非使用花括号或者某种关键字。
*增加缩进表示语句块的开始,而减少缩进则表示语句块的退出。缩进成为了语法的一部分。

##代码一使用了正确缩进格式
#!/usr/bin/env python
def hello():        ##def定义函数
        print "hello!"
def main():
        hello()
        print "word!"
main()

[root@desktop31 mnt]# python hello.py
hello!
word!

##代码二缩进格式不正确

#!/usr/bin/env python
def hello():
        print "hello"
def main():
        hello()
print "world"        ##此行应该缩进但是没有
main()

[root@desktop31 mnt]# python hello.py
word!        ##先执行了print "world",main中没有包含到
hello!

3.python注释

*单行注释: #常被用作单行注释符号,#开头的行,其右边的任何数据都会被忽略,当做是注释。
*块注释: 需要批量文本或代码时,使用三引号 ''' '''.,当然三引号也可以实现多行文本格式化打印
##脚本示例：
#示例一
#!/usr/bin/env python
print "hello!"
print "word!"

[root@desktop31 mnt]# python hello.py
hello!
word!

#示例二

#!/usr/bin/env python
#print "hello!"
print "word!"

[root@desktop31 mnt]# python hello.py
word!

#示例三

#!/usr/bin/env python
'''        ##注释整段
print "hello!"
print "word!"
'''

[root@desktop31 mnt]# python hello.py    ##没有任何输出

4.输入

[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> name = raw_input('Name:')    ##raw_input写入的内容赋值给变量name,输入的内容为字符类型
Name:wy
>>> print name
wy
>>> age = raw_input('Age:')    ##用raw_input赋值给age
Age:6
>>> print age
6
>>> print age>1
True
>>> print age>10        ##判断出错
True
>>> age = input('Age:')        ##input写入的内容赋值给变量age,输入的内容为数值类型
Age:6
>>> print age
6
>>> print age>10
False
>>> exit()

#### pycharm示例 ####

1.编写-python文件，定义变量x=10，通过if语句判断，
    如果x>0,输出"x是正数"，并输出x-10的值；
    如果x<0,输出"x是负数"，并输出x+10的值；
    如果x=0,输出"x为零"
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
_author_ = "wangying"
'''    
@author:wangying
@file:hello.py
@contact:[email protected]
@time:6/28/1710:15 AM
@desc
'''
x = 10
if x>0:
    print 'x是正数'
    print x-10
elif x<0:
    print "x负数"
    print x+10
else:
    print "x为零"

2.编写一程序,录入信息包括  hostname、IP、used_year、CPU、Memory、manager_name  ,如果使用年限超过10年,直接显示警告信息“该服务器使用年限太久!”,如果使用年限不超过10年,显示该服务器信息如下面的格式如下:

#!/usr/bin/env python

#coding:utf-8
_author_ = "wangying"
'''    
@author:wangying
@file:hello.py
@contact:[email protected]
@time:6/28/1710:15 AM
@desc
'''
hostname = raw_input('主机名: ')            ##raw_input定义字符变量
IP = raw_input('IP: ')
used_year = input('used_year: ')        ##input定义数字变量
CPU = raw_input('CPU: ')
Memory = raw_input('Memory: ')
manager_name = raw_input('manager_name: ')
if used_year < 10:
    a = '''                    ##'''指定格式输出
                主机信息
        主机名       :%s                ##%s为字符占位符号
        IP          :%s
        使用年限     :%d                ##%d为数字占位符号
        CPU         :%s
        Memory      :%s
        manager_name:%s
        ''' %(hostname, IP, used_year, CPU, Memory,manager_name)    ##让占位符号取值
    print a
else:
    print '该服务器使用年限太久!'

六、python变量的定义

变量是内存中的一块区域。
变量的命名: 变量名由字母,数字,下划线组成。

[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 1
>>> print a
1
>>> a_1 = 2
>>> print a_1
2
>>> _a = 3
>>> print _a
3
>>> 1a = 4
  File "", line 1
    1a = 4
     ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> a-1 = 5
  File "", line 1
SyntaxError: can't assign to operator
>>> exit()

python中地址变量与c语言刚好相反,一条数据包含包含多个标签;

[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 1
>>> b = 1
>>> id(a)
34258024
>>> id(b)
34258024
>>> exit()

## 简要描述Python的垃圾回收机制(garbage collection) ##

    Python在内存中存储了每个对象的引用计数(reference count)。如果计数值变成0,那么相应的对象就会消失,分配给该对象的内存就会释放出来用作他用。
    PyObject是每个对象必有的内容,其中ob_refcnt就是做为引用计数。当一个对象有新的引用时,它的ob_refcnt就会增加,当引用它的对象被删除,它的ob_refcnt就会减少.引用计数为0时,该对象生命就结束了。


七、python运算符
1.赋值运算符：=、+=、-=、/=、%=、*=、**=、
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 10
>>> print a
10
>>> a += 1
>>> print a
11
>>> a -= 1
>>> print a
10
>>> a /= 2
>>> print a
5
>>> a *= 3
>>> print a
15
>>> a %= 2
>>> print a
1
>>> exit()

2.算术运算：+、-、*、/、//、%、**

[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 1 + 1
2
>>> 1 - 1
0
>>> 2 * 3
6
>>> 1 / 2
0
>>> 1.0 / 2
0.5
>>> 1.0 // 2
0.0
>>> 1 % 2
1
>>> 2 ** 3
8
>>> exit()

3.关系运算(返回一个布尔类型的结果)：<、>、>=、<=、==、!=

[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 1 < 2
True
>>> 1 > 2
False
>>> 2 >= 2
True
>>> 2 <= 2
True
>>> 2 == 2
True
>>> 2 != 2
False
>>> 3 != 2
True
>>> exit()

4.逻辑运算：and #逻辑与

    or  #逻辑或
    not #逻辑非
    1   #本身代表true
    0   #代表False
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 2>1 and 3>2
True
>>> 2>1 and 1>2
False
>>> 2>1 or 1>2
True
>>> 0>1 or 1>2
False
>>> not 1>2
True
>>> not 1
False
>>> not 0
True
>>> exit()

示例：

编写一个四则运算
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
from __future__ import division        ##导入python未来支持的语言特征division（精确除法）
_author_ = "wangying"
'''    
@author:wangying
@file:hello.py
@contact:[email protected]
@time:6/28/1710:15 AM
@desc
'''
NUM1 = input('Please input first num: ')
NUM2 = input('please input secend num: ')
ACTION = raw_input('please input acton: ')
if ACTION == '+':
    print NUM1 + NUM2
elif ACTION == '-':
    print NUM1 - NUM2
elif ACTION == '*':
    print NUM1 * NUM2
elif ACTION == '/':
    print NUM1 / NUM2
else:
    print '请在动作提示后输入：+|-|*|/'

八、基本数据类型

1.数字
整形           int
长整形         long
强制定义为长整型    num2 = 1L
浮点型(小数)    float
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> num1 = 1
>>> type(num1)

>>> num1 = 11111111111111111111111111111111111111
>>> type(num1)

>>> num2 = 1L
>>> type(num2)

>>> num3 = 1.2
>>> type(num3)

>>> exit()

2.字符串

1）字符串定义:' '、" "、""" """
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 'hello world'
>>> print a
hello world
>>> b = "hello world"
>>> print b
hello world
>>> c = """hello world"""
>>> print c
hello world
>>> type(a)

>>> type(b)

>>> type(c)

>>> exit()

### 注意：''不能识别' ###

[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> say = 'let's go'
  File "", line 1
    say = 'let's go'
               ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> say = "let's go"
>>> print say
let's go
>>> exit()

2）转义符号
tab    \t
换行    \n
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> mail = 'tom: hello i am happy'
>>> print mail
tom: hello i am happy
>>> mail = 'tom:\t hello\t i am happy'
>>> print mail
tom:     hello     i am happy
>>> mail = 'tom:\n hello\n i am happy'
>>> print mail
tom:
 hello
 i am happy
>>> exit()

3）三重引号

块注释
函数的doc文档
字符串格式化
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> mail = """tom:
...     hello
...     i am happy
... """
>>> print mail
tom:
    hello
    i am happy

>>> mail
'tom:\n\thello\n\ti am happy\n'
>>> exit()

4）字符串索引
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 'hello world'
>>> a[0]
'h'
>>> a[1]
'e'
>>> a[-1]
'd'
>>> a[1]+a[6]
'ew'
>>> exit()

5)字符串切片
a[从那里:到那里:步长]
[root@desktop31 mnt]# python
Python 2.7.5 (default, Feb 11 2014, 07:46:25)
[GCC 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-13)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 'hello world'
>>> a[1:5]        ##代表切片取出第2个到第4个
'ello'
>>> a[:5]        ##代表切片取出第4个之前的
'hello'
>>> a[5:]        ##代表切片取出第4个之后的
' world'
>>> a[5:1]        ##python中默认是从左向右取值
''
>>> a[:]        ##代表切片取出所有
'hello world'
>>> a[-4:-1]        ##代表倒数第4个到倒数第2个切片
'orl'
>>> a[1:5:2]        ##代表切片从第2个到第4个隔两个取一个
'el'
>>> a[-2:-4:-1]        ##代表从倒数第4个到倒数第2个隔一个取一个
'lr'
>>> a[5:1:-2]        ##当步长为-1时,从右向左取值
' l'

>>> exit()