Python简介及其基本语法
1、Python简介
Python是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，由荷兰人Guido van Rossum于1989年发明，第一个公开发行版发行于1991年。其语法简洁清晰，特色之一是强制用空白符(white space)作为语句缩进。Python具有丰富和强大的库。它常被昵称为胶水语言，能够把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。
2、Python 2.x 和 Python 3.x
（1）Python 2.x 和Python 3.x 语法上的区别：
1）Python3.x开始不区分long和int，long被重命名为int，所以Python3.x只有int。
2）语句函数化，例如print(1,2)都能打印出1 2，但是2.x中的意思是print语句打印元组，3.x中的意思是函数的2个参数。
3）整除，3.x版本中/为自然除，//是整除；2.x版本中/为整除。
4）3.x中raw_input重命名为input，不再使用raw_input。
5）round函数，在3.x中i.5的取整变为距离最近的偶数。
6）3.x字符串统一使用Unicode字符集。
7）捕获异常、抛出异常的语法改变。
（2）Python 2.x 到 Python 3.x 的迁移
Python 2.7 即将于 2020 年退休，随着该时间节点的临近，已陆续有一大批Python 项目宣布将在 2020 年之前放弃对 Python 2.7 的支持，包括 pandas、Zulip、IPython、NumPy 等等。事实上，几乎目前所有主要的开源 Python 包现在都同时支持 Python 3.x 和 Python 2.7 ，并且多数已支持这两种语言版本多年。虽然市面上有能够有效保持兼容性的工具和技术，但在许多代码的开发过程中，仍然会有小的摩擦，开发者也不打算无限期地保持这种兼容性。眼看着官方即将停止支持 Python 2 ，以及越来越多的人使用、教学和推荐 Python 3，这些 Python 包的作者自然也更倾向于放弃 Python 2 ，从而简化代码并更好地利用 Python 3.x 的许多新功能。截至2018年，Python3使用占比上升到84%，Python2已下降到16%。
3、Python解释器
（1）官方CPython
CPython用C语言开发，是使用最广泛的Python解释器。
（2）IPython
IPython是一个交互式、功能增强的Cpython解释器。
（3）PyPy
PyPy是用Python语言写的Python解释器，JIT（Just In Time）技术，动态编译Python代码。
（4）Jython
Jython是Python的源代码编译成Java的字节码，跑在JVM上。
（5）IronPython
IronPython与Jython类似，是运行在.Net平台上的解释器，该解释器将Python代码编译成.Net的字节码。
4、Python的语言类型
Python是动态语言、强类型语言。
（1）静态编译语言
静态编译语言显式声明变量类型，类型不能再改变。编译时检查变量的类型。
（2）动态编译语言
动态编译语言不用事先声明类型，随时可以赋值为其他类型。编程时不知道变量是什么类型，很难推断。
（3）强类型语言
强类型语言的不同类型之间操作，必须先强制类型转换为同一类型。例如：print('a'+1)。
（4）弱类型语言
弱类型语言的不同类型之间可以操作，会自动隐式转换，例如：JavaScript中console.log(1+'a')。
5、Python基本语法
（1）Python中的常量与变量
Python中的常量指字面常量，是一旦赋值就不能改变值的标识符。变量是赋值后可以改变值的标识符，变量是一个指针，指向一块内存。Python是强类型语言，给Python的常量或变量赋了一个值，即指定了该常量或变量的类型，不需要显式指定变量的类型，但是用字符串型变量加数值型变量是不可以的。Python是动态语言，给一个变量先赋值一个数值型，再变为赋值一个字符串型，是可以的。
（2）标识符
标识符的第一个字符必须是字母表中的字母（大写或小写）或者一个下划线（’ _ '）。标识符名称的其他部分可以由字母（大写或小写）、下划线（‘ _ ’）或数字（0-9）组成。标识符名称是对大小写敏感的。例如，myname和myName不是一个标识符。注意前者中的小写n和后者中的大写N。标识符中的字母可以是Unicode中的任意字符，但除英文字母外，其他字符构成标识符需要涉及编码问题。标识符的编码风格需要遵守PEP8规范。标识符的名字不要使用歧义单词，例如class_，在python中不要随便使用下划线开头的标识符。
（3）关键词
| 算术 | 引入 | 异常 | 控制 | 操作与状态 | 返回退出 | 定义 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| and | import | except | while | del | return | lambda |
| or | as | try | if | assert | yield | class |
| in | from | finally | else | True | continue | def |
| is | rasie | elif | False | pass | global | |
| not | with | for | None | break | nonlocal |
（4）运算符和表达式
| 运算符 | 描述 | 运算符 | 描述 |
|---|---|---|---|
| lambda | Lambda表达式 | | | 按位或 |
| or | 布尔"或" | ^ | 按位异或 |
| and | 布尔"与" | & | 按位与 |
| not | 布尔"非" | <<,>> | 移位 |
| in,not in | 成员运算符，用于成员测试 后跟一种内置数据结构 |
~ | 按位反转 |
| is,not is | 身份运算符 用于面向对象中的同一性测试 |
+,- | 加减，或表示正负 |
| <,<=,>,>=,!=,== | 比较 | *，/ | 乘除 |
| ** | 乘方 | % | 取余 |
False等价布尔值，相当于bool(value)，包括：空容器，空集合set，空字典dict，空列表list，空元组tuple，空字符串，None对象和0。
Python 2 中的不等于有“!=”和“<>”，Python 3中的不等于只有“!=”。
Python 3 中的除法“/”结果是浮点数，得到的是小数，不是整除。Python 3 中的整除是“//”。
Python 2 中的除法“/”是整除，两个整数相除不会得到小数。Python 2中的自然除是float(3)/5。
2**4结果为16，代表2的4次方。
5%3结果为2，代表5对3取模。
Python中没有“异或”逻辑运算。Python中参与逻辑运算的成员只能是bool类型，或者可以隐式转换为bool类型的类型。Python中的双目逻辑运算符and和or遵从“短路法则”，即and和or总是从左到右的计算，一旦能够决定表达式最终的值，将立刻停止计算并返回。
测试短路操作
使双目逻辑运算符两边都计算：
运算符的优先级列表如下（由高到低）：
| 运算符 | 描述 |
|---|---|
| ‘expr’ | 字符串转换 |
| {key:expr,…} | 字典 |
| [expr1,expr2,…} | 列表 |
| (expr1,expr2,…) | 元组 |
| function(expr,…) | 函数调用 |
| x[index:index] | 切片 |
| x[index] | 下标索引取值 |
| x.attribute | 属性引用 |
| ~x | 按位取反 |
| +x，-x | 正，负 |
| x**y | 幂 |
| x*y，x/y，x%y | 乘，除，取模 |
| x+y，x-y | 加，减 |
| x< |
移位 |
| x&y | 按位与 |
| x^y | 按位异或 |
| x|y | 按位或 |
| x |
比较 |
| x is y，x is not y | 等同测试 |
| x in y，x not in y | 成员判断 |
| not x | 逻辑否 |
| x and y | 逻辑与 |
| x or y | 逻辑或 |
| lambda arg,…:expr | Lambda匿名函数 |
其中，算术运算符>位运算符>身份运算符>成员运算符>逻辑运算符；单目运算符>双目运算符。
示例如下：
（5）基本数据类型
数值类型：整型int、长整型long、浮点数float/double、复数a+bj、二进制、八进制、十六进制。
字符串类型：字符串是字符的序列，是不可变的。字符串类型有如下使用类别：
1）使用 ’ " 单双引号引用的字符的序列；
2）’’'和""" 单双三引号，可以跨行、可以在其中自由的使用单双引号；
3）r前缀：在字符串前面加上r或者R前缀，表示该字符串不做特殊的处理；
4）f前缀：3.6版本开始，新增f前缀，格式化字符串。
（6）基本约定
1）转义序列
\\ \t \r \n \' \"；
前缀r，把里面的所有字符当普通字符对待。
2）缩进
未使用C等语言的花括号，而是采用缩进的方式表示层次关系；
约定使用4个空格缩进。
3）续行
在行尾使用\；
如果使用各种括号，认为括号内是一个整体，内部跨行不用\。
（7）综合数据类型
<1>列表list：list是处理一组有序项目的数据结构，即你可以在一个列表中存储一
个序列的项目。
<2>元组Tuple：Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。
<3>字典dict：字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。
<4>序列：序列的两个主要特点是索引操作符和切片操作符。索引操作符让我们可以从序列中抓取一个特定项目。
<5>集合set：集合（set）和字典（dict）类似，它是一组 key 的集合，但不存储value。集合的特性是key 不能重复。
（8）输入输出函数
输入：raw_input、input。
input函数获取键盘输入 input([prompt])，返回一个输入的字符串。
输出：print、format。
int函数把给定类型的数值转换为整数。
（9）注释
Python里没有java的//，/* */注释，Python里的注释是前加#。
6、Python中的分支与循环
（1）布尔表达式
（2）if 分支语句
（3）While循环语句
Python中没有a++和++a。
（4）for循环语句
（5）循环语句的嵌套
（6）break语句
break用于提前结束循环语句。
（7）continue语句
continue用于跳过本轮循环之后的语句。
（8）循环中的else子句
以上代码用于求素数。循环结构中else子句用于判断循环有没有用break提前退出，如果用break提前退出了，则else子句不执行，如果循环没有提前退出，正常的执行结束，就执行else子句，即使循环都没有进去依然执行else子句。for循环结构和while循环结构中的else子句都是这样的用法。
7、Python的内存管理
变量无须事先声明，也不需要指定类型，这是动态语言的特性。
Python编程中一般无须关心变量的存亡，一般也不用关心内存的管理。
python使用引用计数记录所有对象的引用数：
1）当对象引用数变为0，它就可以被 垃圾回收GC。
2）计数增加：赋值给其它变量就增加引用计数，例如x=3; y=x; z=[x, 1]。实参传参，如foo(y)。
3）计数减少：函数运行结束时，局部变量就会被自动销毁，对象引用计数减少。变量被赋值给其它对象。例如x=3; y=x; x=4。
4）有关性能的时候，就需要考虑变量的引用问题，但是该释放内存还是尽量不释放内存，看需求。
查看引用计数：
import sys
x = []
print(sys.getrefcount(x))
print(sys.getrefcount([]))
y = x
print(sys.getrefcount(y), sys.getrefcount(x))
x = 5 # 注意字面常量
print(sys.getrefcount(y))
print(sys.getrefcount(x))
z = 5
print(sys.getrefcount(x))
8、Python脚本
Hello Word的Python脚本如下：
#!/usr/bin/env python
print('hello world');
不加Shell Bang执行该Python脚本：python hello.py；
加Shell Bang执行该Python脚本：chmod 755 hello.py，./hello.py。