Python基础-day02

多文件项目的演练

  • 开发 项目 就是开发一个 专门解决一个复杂业务功能的软件
  • 通常每 一个项目 就具有一个 独立专属的目录,用于保存 所有和项目相关的文件
    • 一个项目通常会包含 很多源文件

目标

  • 在项目中添加多个文件,并且设置文件的执行

多文件项目演练

  1. 在 01_Python基础 项目中新建一个 hm_02_第2个Python程序.py
  2. 在 hm_02_第2个Python程序.py 文件中添加一句 print("hello")
  3. 点击右键执行 hm_02_第2个Python程序.py

Python基础-day02_第1张图片

提示

  • 在 PyCharm 中,要想让哪一个 Python 程序能够执行,必须首先通过 鼠标右键的方式执行 一下
  • 对于初学者而言,在一个项目中设置多个程序可以执行,是非常方便的,可以方便对不同知识点的练习和测试
  • 对于商业项目而言,通常在一个项目中,只有一个 可以直接执行的 Python 源程序

 

 

注释

目标

  • 注释的作用
  • 单行注释(行注释)
  • 多行注释(块注释)

01. 注释的作用

使用用自己熟悉的语言,在程序中对某些代码进行标注说明,增强程序的可读性

 

02. 单行注释(行注释)

  • 以 # 开头,# 右边的所有东西都被当做说明文字,而不是真正要执行的程序,只起到辅助说明作用

  • 示例代码如下:

# 这是第一个单行注释
print("hello python")

为了保证代码的可读性,# 后面建议先添加一个空格,然后再编写相应的说明文字

在代码后面增加的单行注释

  • 在程序开发时,同样可以使用 # 在代码的后面(旁边)增加说明性的文字
  • 但是,需要注意的是,为了保证代码的可读性注释和代码之间 至少要有 两个空格

  • 示例代码如下:

print("hello python")  # 输出 `hello python`

03. 多行注释(块注释)

  • 如果希望编写的 注释信息很多,一行无法显示,就可以使用多行注释
  • 要在 Python 程序中使用多行注释,可以用 一对 连续的 三个 引号(单引号和双引号都可以)

  • 示例代码如下:

"""
这是一个多行注释

在多行注释之间,可以写很多很多的内容……
""" 
print("hello python")

什么时候需要使用注释?

  1. 注释不是越多越好,对于一目了然的代码,不需要添加注释
  2. 对于 复杂的操作,应该在操作开始前写上若干行注释
  3. 对于 不是一目了然的代码,应在其行尾添加注释(为了提高可读性,注释应该至少离开代码 2 个空格)
  4. 绝不要描述代码,假设阅读代码的人比你更懂 Python,他只是不知道你的代码要做什么

在一些正规的开发团队,通常会有 代码审核 的惯例,就是一个团队中彼此阅读对方的代码

关于代码规范

  • Python 官方提供有一系列 PEP(Python Enhancement Proposals) 文档
  • 其中第 8 篇文档专门针对 Python 的代码格式 给出了建议,也就是俗称的 PEP 8
  • 文档地址:https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/
  • 谷歌有对应的中文文档:http://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-python-styleguide/python_style_rules/

任何语言的程序员,编写出符合规范的代码,是开始程序生涯的第一步

 

 

算数运算符

计算机,顾名思义就是负责进行 数学计算 并且 存储计算结果 的电子设备

目标

  • 算术运算符的基本使用

01. 算数运算符

  • 算数运算符是 运算符的一种
  • 是完成基本的算术运算使用的符号,用来处理四则运算
运算符 描述 实例
+ 10 + 20 = 30
- 10 - 20 = -10
* 10 * 20 = 200
/ 10 / 20 = 0.5
// 取整除 返回除法的整数部分(商) 9 // 2 输出结果 4
% 取余数 返回除法的余数 9 % 2 = 1
** 又称次方、乘方,2 ** 3 = 8
  • 在 Python 中 * 运算符还可以用于字符串,计算结果就是字符串重复指定次数的结果
In [1]: "-" * 50
Out[1]: '----------------------------------------'

02. 算数运算符的优先级

  • 和数学中的运算符的优先级一致,在 Python 中进行数学计算时,同样也是:

    • 先乘除后加减
    • 同级运算符是 从左至右 计算
    • 可以使用 () 调整计算的优先级
  • 以下表格的算数优先级由高到最低顺序排列

运算符 描述
** 幂 (最高优先级)
  • / % //
乘、除、取余数、取整除
  • -
加法、减法
  • 例如:
    • 2 + 3 * 5 = 17
    • (2 + 3) * 5 = 25
    • 2 * 3 + 5 = 11
    • 2 * (3 + 5) = 16

 

程序执行原理(科普)

目标

  • 计算机中的 三大件
  • 程序执行的原理
  • 程序的作用

01. 计算机中的三大件

计算机中包含有较多的硬件,但是一个程序要运行,有 三个 核心的硬件,分别是:

  1. CPU
    • 中央处理器,是一块超大规模的集成电路
    • 负责 处理数据计算
  2. 内存
    • 临时 存储数据(断电之后,数据会消失)
    • 速度快
    • 空间小(单位价格高)
  3. 硬盘
    • 永久 存储数据
    • 速度慢
    • 空间大(单位价格低)
CPU 内存 硬盘
Python基础-day02_第2张图片 Python基础-day02_第3张图片

思考题

  1. 计算机中哪一个硬件设备负责执行程序?
    • CPU
  2. 内存 的速度快还是 硬盘 的速度快?
    • 内存
  3. 我们的程序是安装在内存中的,还是安装在硬盘中的?
    • 硬盘
  4. 我买了一个内存条,有 500G 的空间!!!,这句话对吗?
    • 不对,内存条通常只有 4G / 8G / 16G / 32G
  5. 计算机关机之后,内存中的数据都会消失,这句话对吗?
    • 正确

02. 程序执行的原理

Python基础-day02_第4张图片

  1. 程序 运行之前,程序是 保存在硬盘 中的
  2. 当要运行一个程序时
    • 操作系统会首先让 CPU 把程序复制到 内存 中
    • CPU 执行 内存 中的 程序代码

程序要执行,首先要被加载到内存

2.1 Python 程序执行原理

Python基础-day02_第5张图片

  1. 操作系统会首先让 CPU 把 Python 解释器 的程序复制到 内存 中
  2. Python 解释器 根据语法规则,从上向下 让 CPU 翻译 Python 程序中的代码
  3. CPU 负责执行翻译完成的代码

Python 的解释器有多大?

  • 执行以下终端命令可以查看 Python 解释器的大小
# 1. 确认解释器所在位置
$ which python

# 2. 查看 python 文件大小(只是一个软链接)
$ ls -lh /usr/bin/python

# 3. 查看具体文件大小
$ ls -lh /usr/bin/python2.7

提示:建立 软链接 的目的,是为了方便使用者不用记住使用的解释器是 哪一个具体版本

03. 程序的作用

程序就是 用来处理数据 的!

  • 新闻软件 提供的 新闻内容、评论…… 是数据
  • 电商软件 提供的 商品信息、配送信息…… 是数据
  • 运动类软件 提供的 运动数据…… 是数据
  • 地图类软件 提供的 地图信息、定位信息、车辆信息…… 是数据
  • 即时通讯软件 提供的 聊天信息、好友信息…… 是数据
  • ……

3.1 思考 QQ 程序的启动过程

  1. QQ 在运行之前,是保存在 硬盘 中的
  2. 运行之后,QQ 程序就会被加载到 内存 中了

Python基础-day02_第6张图片

3.2 思考 QQ 程序的 登录 过程

  1. 读取用户输入的 QQ 号码
  2. 读取用户输入的 QQ 密码
  3. 将 QQ 号码 和 QQ 密码 发送给腾讯的服务器,等待服务器确认用户信息

思考 1

在 QQ 这个程序将 QQ 号码 和 QQ 密码 发送给服务器之前,是否需要先存储一下 QQ 号码 和 密码?

答案

肯定需要!—— 否则 QQ 这个程序就不知道把什么内容发送给服务器了!

思考 2

QQ 这个程序把 QQ 号码 和 QQ 密码 保存在哪里?

答案

保存在 内存 中,因为 QQ 程序自己就在内存中

思考 3

QQ 这个程序是怎么保存用户的 QQ 号码 和 QQ 密码 的?

答案

  1. 在内存中为 QQ 号码 和 QQ 密码 各自分配一块空间
    • 在 QQ 程序结束之前,这两块空间是由 QQ 程序负责管理的,其他任何程序都不允许使用
    • 在 QQ 自己使用完成之前,这两块空间始终都只负责保存 QQ 号码 和 QQ 密码
  2. 使用一个 别名 标记 QQ 号码 和 QQ 密码 在内存中的位置

Python基础-day02_第7张图片

  • 在程序内部,为 QQ 号码 和 QQ 密码 在内存中分配的空间就叫做 变量
  • 程序就是用来处理数据的,而变量就是用来存储数据的

 

 

变量的基本使用

程序就是用来处理数据的,而变量就是用来存储数据的

目标

  • 变量定义
  • 变量的类型
  • 变量的命名

01. 变量定义

  • 在 Python 中,每个变量 在使用前都必须赋值,变量 赋值以后 该变量 才会被创建
  • 等号(=)用来给变量赋值
    • = 左边是一个变量名
    • = 右边是存储在变量中的值
变量名 = 值

变量定义之后,后续就可以直接使用了

1) 变量演练1 —— iPython

# 定义 qq_number 的变量用来保存 qq 号码
In [1]: qq_number = "1234567"

# 输出 qq_number 中保存的内容
In [2]: qq_number
Out[2]: '1234567'

# 定义 qq_password 的变量用来保存 qq 密码
In [3]: qq_password = "123"

# 输出 qq_password 中保存的内容
In [4]: qq_password
Out[4]: '123'

使用交互式方式,如果要查看变量内容,直接输入变量名即可,不需要使用 print 函数

2) 变量演练 2 —— PyCharm

# 定义 qq 号码变量
qq_number = "1234567"

# 定义 qq 密码变量
qq_password = "123"

# 在程序中,如果要输出变量的内容,需要使用 print 函数
print(qq_number)
print(qq_password)

使用解释器执行,如果要输出变量的内容,必须要要使用 print 函数

3) 变量演练 3 —— 超市买苹果

  • 可以用 其他变量的计算结果 来定义变量
  • 变量定义之后,后续就可以直接使用了

需求

  • 苹果的价格是 8.5 元/斤
  • 买了 7.5 斤 苹果
  • 计算付款金额
# 定义苹果价格变量
price = 8.5

# 定义购买重量
weight = 7.5

# 计算金额
money = price * weight

print(money)

思考题

  • 如果 只要买苹果,就返 5 块钱
  • 请重新计算购买金额
# 定义苹果价格变量
price = 8.5

# 定义购买重量
weight = 7.5

# 计算金额
money = price * weight

# 只要买苹果就返 5 元
money = money - 5
print(money)

提问

  • 上述代码中,一共定义有几个变量?
    • 三个:priceweightmoney
  • money = money - 5 是在定义新的变量还是在使用变量?
    • 直接使用之前已经定义的变量
    • 变量名 只有在 第一次出现 才是 定义变量
    • 变量名 再次出现,不是定义变量,而是直接使用之前定义过的变量
  • 在程序开发中,可以修改之前定义变量中保存的值吗?
    • 可以
    • 变量中存储的值,就是可以  的

02. 变量的类型

  • 在内存中创建一个变量,会包括:
    1. 变量的名称
    2. 变量保存的数据
    3. 变量存储数据的类型
    4. 变量的地址(标示)

2.1 变量类型的演练 —— 个人信息

需求

  • 定义变量保存小明的个人信息
  • 姓名:小明
  • 年龄:18 岁
  • 性别:男生
  • 身高:1.75 米
  • 体重:75.0 公斤

利用 单步调试 确认变量中保存数据的类型

提问

  1. 在演练中,一共有几种数据类型?
    • 4 种
    • str —— 字符串
    • bool —— 布尔(真假)
    • int —— 整数
    • float —— 浮点数(小数)
  2. 在 Python 中定义变量时需要指定类型吗?
    • 不需要
    • Python 可以根据 = 等号右侧的值,自动推导出变量中存储数据的类型

2.2 变量的类型

  • 在 Python 中定义变量是 不需要指定类型(在其他很多高级语言中都需要)
  • 数据类型可以分为 数字型 和 非数字型
  • 数字型
    • 整型 (int)
    • 浮点型(float
    • 布尔型(bool
      • 真 True 非 0 数 —— 非零即真
      • 假 False 0
    • 复数型 (complex)
      • 主要用于科学计算,例如:平面场问题、波动问题、电感电容等问题
  • 非数字型
    • 字符串
    • 列表
    • 元组
    • 字典

提示:在 Python 2.x 中,整数 根据保存数值的长度还分为: int(整数) long(长整数)

  • 使用 type 函数可以查看一个变量的类型
In [1]: type(name)

2.3 不同类型变量之间的计算

1) 数字型变量 之间可以直接计算

  • 在 Python 中,两个数字型变量是可以直接进行 算数运算的
  • 如果变量是 bool 型,在计算时
    • True 对应的数字是 1
    • False 对应的数字是 0

演练步骤

  1. 定义整数 i = 10
  2. 定义浮点数 f = 10.5
  3. 定义布尔型 b = True

  4. 在 iPython 中,使用上述三个变量相互进行算术运算

2) 字符串变量 之间使用 + 拼接字符串

  • 在 Python 中,字符串之间可以使用 + 拼接生成新的字符串
In [1]: first_name = "三"

In [2]: last_name = "张"

In [3]: first_name + last_name
Out[3]: '三张'

3) 字符串变量 可以和 整数 使用 * 重复拼接相同的字符串

In [1]: "-" * 50
Out[1]: '--------------------------------------------------'

 

4) 数字型变量 和 字符串 之间 不能进行其他计算

In [1]: first_name = "zhang"

In [2]: x = 10

In [3]: x + first_name
---------------------------------------------------------------------------
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
类型错误:`+` 不支持的操作类型:`int` 和 `str`

 

2.4 变量的输入

  • 所谓 输入,就是 用代码 获取 用户通过 键盘 输入的信息
  • 例如:去银行取钱,在 ATM 上输入密码
  • 在 Python 中,如果要获取用户在 键盘 上的输入信息,需要使用到 input 函数

1) 关于函数

  • 一个 提前准备好的功能(别人或者自己写的代码),可以直接使用,而 不用关心内部的细节
  • 目前已经学习过的函数
函数 说明
print(x) 将 x 输出到控制台
type(x) 查看 x 的变量类型

2) input 函数实现键盘输入

  • 在 Python 中可以使用 input 函数从键盘等待用户的输入
  • 用户输入的 任何内容 Python 都认为是一个 字符串
  • 语法如下:
字符串变量 = input("提示信息:")

3) 类型转换函数

函数 说明
int(x) 将 x 转换为一个整数
float(x) 将 x 转换到一个浮点数

4) 变量输入演练 —— 超市买苹果增强版

需求

  • 收银员输入 苹果的价格,单位:元/斤
  • 收银员输入 用户购买苹果的重量,单位:
  • 计算并且 输出 付款金额

演练方式 1

# 1. 输入苹果单价
price_str = input("请输入苹果价格:")

# 2. 要求苹果重量
weight_str = input("请输入苹果重量:")

# 3. 计算金额
# 1> 将苹果单价转换成小数
price = float(price_str)

# 2> 将苹果重量转换成小数
weight = float(weight_str)

# 3> 计算付款金额
money = price * weight

print(money)

提问

  1. 演练中,针对 价格 定义了几个变量?
    • 两个
    • price_str 记录用户输入的价格字符串
    • price 记录转换后的价格数值
  2. 思考 —— 如果开发中,需要用户通过控制台 输入 很多个 数字,针对每一个数字都要定义两个变量,方便吗

演练方式 2 —— 买苹果改进版

  1. 定义 一个 浮点变量 接收用户输入的同时,就使用 float 函数进行转换
price = float(input("请输入价格:"))
  • 改进后的好处:

  • 节约空间,只需要为一个变量分配空间

  • 起名字方便,不需要为中间变量起名字

  • 改进后的“缺点”:

  • 初学者需要知道,两个函数能够嵌套使用,稍微有一些难度

提示

  • 如果输入的不是一个数字,程序执行时会出错,有关数据转换的高级话题,后续会讲!

2.5 变量的格式化输出

苹果单价 9.00 元/斤,购买了 5.00 斤,需要支付 45.00 元

  • 在 Python 中可以使用 print 函数将信息输出到控制台
  • 如果希望输出文字信息的同时,一起输出 数据,就需要使用到 格式化操作符
  • % 被称为 格式化操作符,专门用于处理字符串中的格式
    • 包含 % 的字符串,被称为 格式化字符串
    • % 和不同的 字符 连用,不同类型的数据 需要使用 不同的格式化字符
格式化字符 含义
%s 字符串
%d 有符号十进制整数,%06d 表示输出的整数显示位数,不足的地方使用 0 补全
%f 浮点数,%.2f 表示小数点后只显示两位
%% 输出 %
  • 语法格式如下:
print("格式化字符串" % 变量1)

print("格式化字符串" % (变量1, 变量2...))

格式化输出演练 —— 基本练习

需求

  1. 定义字符串变量 name,输出 我的名字叫 小明,请多多关照!
  2. 定义整数变量 student_no,输出 我的学号是 000001
  3. 定义小数 priceweightmoney,输出 苹果单价 9.00 元/斤,购买了 5.00 斤,需要支付 45.00 元
  4. 定义一个小数 scale,输出 数据比例是 10.00%
print("我的名字叫 %s,请多多关照!" % name)
print("我的学号是 %06d" % student_no)
print("苹果单价 %.02f 元/斤,购买 %.02f 斤,需要支付 %.02f 元" % (price, weight, money))
print("数据比例是 %.02f%%" % (scale * 100))

课后练习 —— 个人名片

需求

  • 在控制台依次提示用户输入:姓名公司职位电话邮箱
  • 按照以下格式输出:
**************************************************
公司名称

姓名 (职位)

电话:电话
邮箱:邮箱
**************************************************

实现代码如下:

"""
在控制台依次提示用户输入:姓名、公司、职位、电话、电子邮箱
"""
name = input("请输入姓名:")
company = input("请输入公司:")
title = input("请输入职位:")
phone = input("请输入电话:")
email = input("请输入邮箱:")

print("*" * 50)
print(company)
print()
print("%s (%s)" % (name, title))
print()
print("电话:%s" % phone)
print("邮箱:%s" % email)
print("*" * 50)

 

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