Python 语法详解

【安装包下载地址】

    https://www.python.org/

【文件首部/编码声明】

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    # 声明脚本使用 utf-8 编码是为了在脚本中含有中文时也能被正确解释运行

【注释】
    # here we can put a comment, 在井号后添加注释。

【缩进/大小写】
    必须使用 4 个空格进行缩进。 python是大小写敏感的语言。

【普通数据类型】
    整数    1，100，-123，0
    浮点数    3.14，-9.01，1.2e9，1.2e-5
    普通字符串    'Hello\tWorld.\n'
    普通字符串    "I'm Chica, how're u?"
                        'ABCDEFG'[:3] = 'ABC'
                        'ABCDEFG'[::3] = 'ADG'
    多行字符串    '''line1
                           line2
                           line3'''
    不经转义的原始字符串    r'Hello\tWorld.\n'
    不经转义的原始多行字符串    r'''MultilineString'''
    Unicode编码的字符串    u'HelloFrog'
    二进制字符串    b'HelloBinary'
    布尔值    true，false
    空值    none

【高级数据类型】
    列表    zone = ['China', 'USA', 'England']

               zone[0] = 'China'

               zone[:1] = ['China']

               zone[:2] = ['China', 'USA']

               zone[-1] = 'England'

               zone[-2:] = ['USA', 'England']

               zone[0::2] = ['China', 'England']    # 以 2 为步长从第 0 个元素到最后一个元素进行取值

               len(zone) = 3
               # 列表的值是可修改的
    元组    name = ('Zhao', 'Qian', 'Sun')
               name[1:] = ('Qian', 'Sun')
    只含一个数值元素的元组    num = (1, )
              # 元组的值是不可修改的，所以数据更安全
              # 但是可以在元组中定义列表，元组中包含的列表的所属元素是可修改的
    字典    d = {'Zhao':175, 'Qian':162, 'Sun':170}
               d['Zhao'] = 175
               if 'Zhao' in d :
                   # 如果 'Zhao' 被包含在字典中则执行至此
    集合    s = set([1, 2, 2, 3, 3, 3])
               s = set([1, 2, 3])    # set 会去掉集合中重复的元素
               s1 & s2    # 计算交集
               s1 | s2    # 计算并集

【杂项】

    删除自定义变量myVar    globals().pop('myVar')

    Windows清屏    os.system('cls')    #需要先执行命令import os导入os模块

    Linux清屏    os.system('clear')

【运算符】
    赋值    =
    比较    >，<，==，>=，<=
    数值    +，-，*，/，%，**
    逻辑    and，or，not

【输入/输出】

    name = raw_input('Name is? ')
    age = int(raw_input('Age is? '))
    print 'the content is %s, %d years old.' %(name, age)

【格式化字符串】
    print "Hello %s, you're %d years old." %('Jack', 24)
    整数    %d
    字符串    %s
    浮点数    %f
    保留2位小数    %.2f
    十六进制    %x
    百分号    %%

【列表生成式】

    # 列表生成表达式使用中括号[]
    range(6)    # 生成 [0, 1, 2, 3, 4, 5]
    range(1, 9, 2)    # 生成 [1, 3, 5, 7]
    [x * x for x in range(1, 4)]    # 生成 [1, 4, 9]
    [x * x for x in range(1, 4) if x % 2 == 1]    # 生成 [1, 9]
    [x + y for x in '12' for y in 'ab']    # 生成 [1a, 1b, 2a, 2b]
    [x + '=' + y for x, y in {'x':'A', 'y':'B', 'z':'C'}.iteritems()]    # 生成 ['y=B', 'x=A', 'z=C']
    [s.upper() for s in ['hell', 'heaven', 'god']]    # 生成 ['HELL', 'HEAVEN', 'GOD']

【生成器】
1）方法一

    # 生成器表达式使用小括号()
    for y in (x * x for x in range(4)) :
        print y

2）方法二
    # 把函数转换为生成器，在函数中包含 yield 关键字
    # yield 关键字会使脚本程序产生一个中断

【常用库函数/方法】
    int('123')    将字符串 '123' 转换为整数 123
    float('0.5')    将字符串 '0.5' 转换为浮点数 0.5
    str(123)    将数值 123 转换为字符串 '123'
    unicode(123)    将 123 转换为 unicode 编码格式的值 u'123'
    bool(a)    将 a 转换为布尔值。返回值为 true 或 false
    ord('A')    将字符转换成对应的 ASCII 码值
    chr(65)    将 ASCII 码值转换成对应的字符
    abs(-123)   返回数值 -123 的绝对值
    cmp(a, b)    比较 a 和 b 的大小。a>b 返回 1，a     len('string')    返回字符串的长度 或 返回列表的元素个数。1个汉字的长度是1
    sorted([4, 2, 3, 5, 1])    返回升序排序后的列表 [1, 2, 3, 4, 5]
    isinstance(x, str)    判断 x 是否为字符串，返回 true 或 false
    isinstance(x, Iterable)    判断 x 是否可迭代，返回 true 或 false
    open('./test.txt', 'r')    以只读方式打开文件 ./test.txt
    FILE.read()    将文件内容全部读取到内存中
    FILE.read(size)    读取 size 字节的文件内容到内存中
    FILE.readline()    读取文件中的 1 行到内存
    FILE.readlines()    将文件内容全部读取到内存中，并返回一个列表
    FILE.write('China1912')    向文件中写入字符串 'China1912'
    FILE.close()    关闭文件，释放文件句柄
    STR.encode('utf-8')    字符串方法，将 Unicode 编码的字符串 STR 转换为 utf-8 编码
    STR.decode('utf-8')    字符串方法，将 utf-8 编码的字符串 STR 转换为 Unicode 编码
    STR.replace('a', 'A')    字符串方法，将字符串 STR 中的字符 a 替换为字符 A
    LIST.append('France')    列表方法，在列表 LIST 末尾追加元素 France
    LIST.insert(1, 'France')    列表方法，在列表 LIST[1] 位置插入元素 France
    LIST.pop()    列表方法，返回列表 LIST 的末尾值并将该值从列表中删除
    LIST.pop(1)    列表方法，返回 LIST[1] 的值并将其从列表中删除
    LIST.sort()    列表方法，返回对元素排序后的列表
    DICT.get('Zhao')    字典方法，返回 Zhao 这个键对应的值
    DICT.get('Zhao', -1)    字典方法，返回 Zhao 这个键对应的值，若值不存在则返回默认值-1
    DICT.pop('Zhao')    字典方法，返回 Zhao 这个键对应的值，并将 Zhao 的键值对从字典中删除

【流程控制】
1）条件语句一

    if a > b :
        ....
    elif a == b :
        ....
    else:
        ....

2）条件语句二

    if a :
        ....

3）循环语句一

    names = ['Zhao', 'Qian', 'Sun']
    for man in names :
        print man

4）循环语句二

    num = 0
    for x in [1, 2, 3, 4, 5] :
        num = num + x

5）循环语句三

    for x in range(6) :
        num = num + x

6）循环语句四

    for count, val in enumerate(['a', 'b', 'c']) :
        print count, val

7）循环语句五

    for x, y in [(1,2), (3,4), (5,6)] :
        print x, y

8）循环语句六

    for key in {'a':1, 'b':2, 'c':3} :
        print key

9）循环语句七

    num = 0
    for x in [1, 2, 3, 4, 5] :
        num = num + x

【函数定义】
1）普通函数

    def my_function(x=0) :    # 0是参数 x 的默认值
        print "this is my_function(%d)" %(x)
        y = 2 * x
        return x, y    # 返回多个值，实际上返回的是元组(x, y)

2）空函数

    def nop():
        pass

3）可变参数函数一：

    def my_function(numSet=[7,8,9]):    # 参数传值，调用形式为 my_function([1,2,3])
        for x in numSet:
            print x
        return len(numSet)

4）可变参数函数二：

    def my_function(*numSet):    # 参数传址，调用形式为 my_function(1,2,3)
        for x in numSet:
            print x

5）匿名函数

    map(lambda x: x + 1, [1, 2, 3])
    f = lambda x: x * 2
    f(3) = 6

【函数名也是变量】
    # 函数名也是变量，可以作为参数传递、赋值、返回
1）赋值到其它变量

    f = abs
    f(-2) = 2

2）重定义函数名

    abs = 5
    abs(-2)    # 会报错。要恢复 abs 为绝对值函数需要重启 python

3）作为入口参数

    def my_function(a, b, fn) :
        return fn(a + b) * fn(a)

4）作为入口参数的经典示例

    # 下列这些以函数作为参数的函数又称为高阶函数
    map(fn, [x1, x2, x3, ...]) = [fn(x1), fn(x2), fn(x3), ...]
    map(abs, [-1, -2, -3]) = [1, 2, 3]
    map(str, [12, 34, 56]) = ['12', '34', '56']
    map(lambda x: x + 1, [1, 2, 3]) = [2, 3, 4]
    reduce(fn, [x1, x2, x3, x4, x5, ...]) = fn(...fn(fn(fn(fn(x1, x2), x3), x4), x5), ...)
    reduce(add, [1, 2, 3, 4]) = add(add(add(1, 2), 3), 4) = 10
    reduce(lambda x, y: x + y, [1, 2, 3]) = ((1 + 2) + 3) = 6
    filter(my_isOdd, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) = [1, 3, 5, 7, 9]
    sorted([4, 2, 3, 5, 1]) = [1, 2, 3, 4, 5]
    sorted([4, 2, 3, 5, 1], my_reversed) = [5, 4, 3, 2, 1]

5）作为返回值
    #函数作为返回值时可实现闭包、装饰器

【闭包】
    # 闭包的概念比较高级，之后单独开篇文章进行讲解

【模块】
    # 脚本 test.py 也可称作模块，将其放置于单独的文件夹 AAA 中
    # 同时在文件夹 AAA 里新建一个 __init__.py 脚本，该脚本可以为空
    # 此时文件夹就是一个包（Package）
    # 模块调用形式为 AAA.test
1）验证模块是否以被导入模式启动

    if __name__ == '__main__' ：    # 直接运行模块时，__name__ 的值是 '__main__'
        print 'Running independently.'
    else:
        print 'Running by import.'

2）第三方库
    # 安装命令为 pip install XXX
    PIL    图像处理支持库
    MySQL-python    MySQL支持库
    numpy    科学计算支持库
    Jinja2    文本模板支持库

【异常处理】
1）普通异常处理

    # 捕获异常后会运行异常处理，并停止执行后续代码
    ......
    try:    # 尝试运行可能出错的代码
        print 'trying...'
        result = 20 / int( input )
        print 'result:', result
    except ValueError, e:    # 如果出现数值错误
        print 'ValueError:', e
    except ZeroDivisionError, e:    # 如果出现除数错误
        print 'ZeroDivisionError:', e
    else:    # 如果没有出现错误
        print 'No error occured!'
    finally:    # 无论是否出错都会运行的代码
        print 'This is finally statement.'
    print 'Done!'    # 如果捕获到错误，这句打印不会被执行

2）错误日志记录

    # 捕获异常后会将异常记录到 log 日志，并继续执行后续代码
    import logging
    ......
    try:
        print 'trying...'
        result = 20 / int( input )
        print 'result:', result
    except ZeroDivisionError, e:    # 如果出现除数错误
        logging.exception(e)    # 记录错误信息到 log 日志文件，之后继续运行后续代码
    print 'Done!'    # 即便发生了错误，这句打印仍可执行

3）自定义抛出异常

    # 先要自定义一个异常类，设定好继承关系
    # 之后就可以抛出该自定义异常
    # 优先使用 python 库中的异常类型，只在必要的时候自定义异常类型
    class customError(StandardError):    # 自定义异常类
        pass
    if input == none :    # 异常产生条件
        raise customError('customError occured: value is none.')    # 抛出自定义异常
    else:
        print input

4）向上抛出异常

    # 如果当前异常捕获过程中没有合适的异常处理代码，可以将异常抛给上层处理
    ......
    try:
        result = 20 / int( Input )
    except StandardError, e:
        print 'StandardError occured!'
        raise    # 将异常直接抛给上层
        # 另一种方式是像下方注释那样指定一个异常类型抛给上层
        # raise ValueError('invalid input value!')    # 向上层抛出一个 ValueError 异常

【调试】
1）使用断言替代打印

    assert result != 0, 'result is 0.'    # 如果 assert 后的表达式值为 false 则打印 'result is 0'

    # 使用 -0 参数关闭脚本中的断言
    $python -0 test.py
2）使用 logging 记录异常日志

    # 可以指定 INFO、DEBUG、WARNING、ERROR 四个类别，非常有用
    import logging    # 导入 logging 模块
    logging.basicConfig( level = logging.INFO )
    ......
    div = int( Input )
    logging.info('div = %d' %(div))    # 如果出错则添加信息到异常日志
    print 20 / div

3）调试器单步调试
    # 使用 -m pdb 参数运行脚本
    $python -m pdb test.py
    # 在 pbd 中，输入命令 l 查看脚本代码，输入 n 执行下一条语句，输入 p <变量名> 查看变量值，输入 q 退出调试工具。
4）设置断点

    # 代码运行到断点处后，可以输入 c 继续执行后续语句，输入 p <变量名> 可查看变量值
    import pdb
    div = int( Input )
    pdb.set_trace()    # 设置断点，代码运行至此会暂停
    print 20 / div

【文件I/O操作】
1）普通写法

    try:
        pf = open('./text.txt', 'r')
        content = pf.read().decode('utf-8')    # 读取文件内容并解码
    except IPError, e:
        print 'open file error.'
    finally:
        if pf:
            pf.close()    # 普通写法中必须显示关闭文件以释放文件句柄

2）简化写法

    # 使用 with 语句的简化写法不必写明关闭文件的操作，而由系统自动完成    
    with open('./test.txt', 'rw') as pf:
        pf.write('China1912')
        print f.read()

3）读取文件时解码

    import codecs
    with codecs.open('./test.txt', 'rb', 'utf-8') as pf:    # 读取文件时将内容解码
        pf.read(1024)    # 读取 1024 字节解码后的数据

【模拟 shell/cmd 操作】
1）os 模块

    import os
    os.name    # 操作系统的名字，'posix' 表示 Linux/Mac OS，'nt' 表示 Windows
    os.uname()    # 系统详细信息，Windows 下不可用
    os.environ    # 操作系统的环境变量
    os.getenv('PATH')    # 打印环境变量 PATH 的值
    os.system('echo hello')    # 在当前系统的 shell 中执行 'echo hello' 命令
    os.path.abspath('.')    # 获取当前目录的绝对路径
    os.path.isfile(path)    # 检测 path 是否是文件
    os.path.isdir(path)    # 检测 path 是否是目录
    os.path.exists(path)    # 检测 path 路径是否存在
    os.path.join('/usr/bin/', 'mydir')    # 生成一个新的路径 '/usr/bin/mydir'
    os.path.chdir(path)    # 更改工作目录为 path
    os.path.listdir(path)    # 列出 path 目录下的所有文件和目录
    os.path.getsize(path)    # 获取 path 路径指向文件的大小，若 path 指向目录返回 0
    os.mkdir('/usr/bin/mydir')    # 创建目录 /usr/bin/mydir
    os.rmdir('/usr/bin/mydir')    # 移除目录 /usr/bin/mydir
    os.path.split('/usr/bin/test.txt')    # 将路径 '/usr/bin/test.txt' 拆分成元组 ('/usr/bin', 'test.txt')，获得文件名
    os.path.splitext('/usr/bin/test.txt')    # 将路径 '/usr/bin/test.txt' 拆分成元组 ('/usr/bin/test/', '.txt')，获得文件后缀
    os.rename('test.txt', 'prime.txt')    # 将文件 test.txt 重命名为 prime.txt
    os.remove('test.txt')    # 删除文件 test.txt

2）shutil 模块

    import shutil
    shutil.copyfile('./test.txt', './mydir/newTest.txt')    # 复制文件 ./test.txt 到 ./mydir/newTest.txt
    shutil.copytree(srcDir, destDir, False)    # 将 srcDir 目录树拷贝到 destDir 下，并将所有符号链接指向的文件进行实体拷贝，而不是只拷贝符号链接