python3(超详细-保姆级教程)

第一章：

Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。

Python 的设计具有很强的可读性，相比其他语言经常使用英文关键字，其他语言的一些标点符号，它具有比其他语言更有特色语法结构。

• Python 是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。

• Python 是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 >>> 后直接执行代码。

• Python 是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。

• Python 是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发，从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏。

• Python 发展历史

  Python 是由 Guido van Rossum 在八十年代末和九十年代初，在荷兰国家数学和计算机科学研究所设计出来的。

  Python 本身也是由诸多其他语言发展而来的,这包括 ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell 和其他的脚本语言等等。

  像 Perl 语言一样，Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。

  现在 Python 是由一个核心开发团队在维护，Guido van Rossum 仍然占据着至关重要的作用，指导其进展。

  Python 2.0 于 2000 年 10 月 16 日发布，增加了实现完整的垃圾回收，并且支持 Unicode。

  Python 3.0 于 2008 年 12 月 3 日发布，此版不完全兼容之前的 Python 源代码。不过，很多新特性后来也被移植到旧的Python 2.6/2.7版本。

  Python 3.0 版本，常被称为 Python 3000，或简称 Py3k。相对于 Python 的早期版本，这是一个较大的升级。

  Python 2.7 被确定为最后一个 Python 2.x 版本，它除了支持 Python 2.x 语法外，还支持部分 Python 3.1 语法。

Python 的 3.0 版本，常被称为 Python 3000，或简称 Py3k。相对于 Python 的早期版本，这是一个较大的升级。为了不带入过多的累赘，Python 3.0 在设计的时候没有考虑向下兼容。

查看 Python 版本

我们可以在命令窗口(Windows 使用 win+R 调出 cmd 运行框)使用以下命令查看我们使用的 Python 版本：

python -V
或
python --version

第一个Python3.x程序

对于大多数程序语言，第一个入门编程代码便是 "Hello World！"，以下代码为使用 Python 输出 "Hello World！"：

Python 常用文件扩展名为 .py。

你可以将以上代码保存在 hello.py 文件中并使用 python 命令执行该脚本文件。

$ python3 hello.py

以上命令输出结果为：

Hello, World!

第二章：

Python3 下载

Python3 最新源码，二进制文档，新闻资讯等可以在 Python 的官网查看到：

Python 官网：Welcome to Python.org

你可以在以下链接中下载 Python 的文档，你可以下载 HTML、PDF 和 PostScript 等格式的文档。

Python文档下载地址：Our Documentation | Python.org

Python 安装

Python 已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工作在不同平台上）。

您需要下载适用于您使用平台的二进制代码，然后安装 Python。

如果您平台的二进制代码是不可用的，你需要使用C编译器手动编译源代码。

编译的源代码，功能上有更多的选择性， 为 Python 安装提供了更多的灵活性。

以下是各个平台安装包的下载地址：

Source Code 可用于 Linux 上的安装。

以下为不同平台上安装 Python3 的方法。

Unix & Linux 平台安装 Python3:

以下为在 Unix & Linux 平台上安装 Python 的简单步骤：

• 打开 WEB 浏览器访问 https://www.python.org/downloads/source/
• 选择适用于 Unix/Linux 的源码压缩包。
• 下载及解压压缩包 Python-3.x.x.tgz，3.x.x 为你下载的对应版本号。
• 如果你需要自定义一些选项修改 Modules/Setup

以 Python3.6.1 版本为例：

# tar -zxvf Python-3.6.1.tgz
# cd Python-3.6.1
# ./configure
# make && make install

检查 Python3 是否正常可用：

# python3 -V
Python 3.6.1

Window 平台安装 Python:

以下为在 Window 平台上安装 Python 的简单步骤。

打开 WEB 浏览器访问 Python Releases for Windows | Python.org ，一般就下载 executable installer，x86 表示是 32 位机子的，x86-64 表示 64 位机子的。

记得勾选 Add Python 3.6 to PATH。

按 Win+R 键，输入 cmd 调出命令提示符，输入 python:

也可以在开始菜单中搜索 IDLE：

MAC 平台安装 Python:

MAC 系统都自带有 Python2.7 环境，你可以在链接 Python Releases for macOS | Python.org 上下载最新版安装 Python 3.x。

你也可以参考源码安装的方式来安装。

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环境变量配置

程序和可执行文件可以在许多目录，而这些路径很可能不在操作系统提供可执行文件的搜索路径中。

path(路径)存储在环境变量中，这是由操作系统维护的一个命名的字符串。这些变量包含可用的命令行解释器和其他程序的信息。

Unix 或 Windows 中路径变量为 PATH（UNIX 区分大小写，Windows 不区分大小写）。

在 Mac OS 中，安装程序过程中改变了 Python 的安装路径。如果你需要在其他目录引用 Python，你必须在 path 中添加 Python 目录。

在 Unix/Linux 设置环境变量

• 在 csh shell: 输入

  setenv PATH "$PATH:/usr/local/bin/python"

  , 按下 Enter。
• 在 bash shell (Linux) 输入 :

  export PATH="$PATH:/usr/local/bin/python" 

  按下 Enter 。
• 在 sh 或者 ksh shell 输入:

  PATH="$PATH:/usr/local/bin/python" 

  按下 Enter。

注意: /usr/local/bin/python 是 Python 的安装目录。

在 Windows 设置环境变量

在环境变量中添加Python目录：

在命令提示框中(cmd) : 输入

path=%path%;C:\Python 

按下"Enter"。

注意: C:\Python 是Python的安装目录。

也可以通过以下方式设置：

• 右键点击"计算机"，然后点击"属性"
• 然后点击"高级系统设置"
• 选择"系统变量"窗口下面的"Path",双击即可！
• 然后在"Path"行，添加python安装路径即可(我的D:\Python32)，所以在后面，添加该路径即可。 ps：记住，路径直接用分号"；"隔开！
• 最后设置成功以后，在cmd命令行，输入命令"python"，就可以有相关显示。

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Python 环境变量

下面几个重要的环境变量，它应用于Python：

变量名	描述
PYTHONPATH	PYTHONPATH是Python搜索路径，默认我们import的模块都会从PYTHONPATH里面寻找。
PYTHONSTARTUP	Python启动后，先寻找PYTHONSTARTUP环境变量，然后执行此变量指定的文件中的代码。
PYTHONCASEOK	加入PYTHONCASEOK的环境变量, 就会使python导入模块的时候不区分大小写.
PYTHONHOME	另一种模块搜索路径。它通常内嵌于的PYTHONSTARTUP或PYTHONPATH目录中，使得两个模块库更容易切换。

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运行 Python

有三种方式可以运行 Python：

1、交互式解释器：

你可以通过命令行窗口进入 Python 并开始在交互式解释器中开始编写 Python 代码。

你可以在 Unix、DOS 或任何其他提供了命令行或者 shell 的系统进行 Python 编码工作。

$ python             # Unix/Linux

或者  

C:>python           # Windows/DOS

以下为 Python 命令行参数：

选项	描述
-d	在解析时显示调试信息
-O	生成优化代码 ( .pyo 文件 )
-S	启动时不引入查找Python路径的位置
-V	输出Python版本号
-X	从 1.6版本之后基于内建的异常（仅仅用于字符串）已过时。
-c cmd	执行 Python 脚本，并将运行结果作为 cmd 字符串。
file	在给定的python文件执行python脚本。

2、命令行脚本

在你的应用程序中通过引入解释器可以在命令行中执行Python脚本，如下所示：

$ python  script.py          # Unix/Linux

或者

C:>python script.py         # Windows/DOS

注意：在执行脚本时，请检查脚本是否有可执行权限。

3、集成开发环境（IDE：Integrated Development Environment）: PyCharm

PyCharm 是由 JetBrains 打造的一款 Python IDE，支持 macOS、 Windows、 Linux 系统。

PyCharm 功能 : 调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制……

PyCharm 下载地址 : Download PyCharm: Python IDE for Professional Developers by JetBrains

PyCharm 安装地址：http://www.runoob.com/w3cnote/pycharm-windows-install.html

Professional（专业版，收费）：完整的功能，可试用 30 天。

Community（社区版，免费）：阉割版的专业版。

PyCharm 界面：

安装 PyCharm 中文插件，打开菜单栏 File，选择 Settings，然后选 Plugins，点 Marketplace，搜索 chinese，然后点击 install 安装：

 第三章：

Python3 基础语法

编码

默认情况下，Python 3 源码文件以 UTF-8 编码，所有字符串都是 unicode 字符串。 当然你也可以为源码文件指定不同的编码：

# -*- coding: cp-1252 -*-

上述定义允许在源文件中使用 Windows-1252 字符集中的字符编码，对应适合语言为保加利亚语、白俄罗斯语、马其顿语、俄语、塞尔维亚语。

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标识符

• 第一个字符必须是字母表中字母或下划线 _ 。
• 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。
• 标识符对大小写敏感。

在 Python 3 中，可以用中文作为变量名，非 ASCII 标识符也是允许的了。

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python保留字

保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当前版本的所有关键字：

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

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注释

Python中单行注释以 # 开头，实例如下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3

# 第一个注释 print ("Hello, Python!") # 第二个注释

执行以上代码，输出结果为：

Hello, Python!

多行注释可以用多个 # 号，还有 ''' 和 """：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
 
# 第一个注释
# 第二个注释
 
'''
第三注释
第四注释
'''
 
"""
第五注释
第六注释
"""
print ("Hello, Python!")

执行以上代码，输出结果为：

Hello, Python!

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行与缩进

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号 {} 。

缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。实例如下：

实例(Python 3.0+)

if True:
    print ("True")
else:
    print ("False")

以下代码最后一行语句缩进数的空格数不一致，会导致运行错误：

实例

if True:
    print ("Answer")
    print ("True")
else:
    print ("Answer")
  print ("False")    # 缩进不一致，会导致运行错误

以上程序由于缩进不一致，执行后会出现类似以下错误：

 File "test.py", line 6
    print ("False")    # 缩进不一致，会导致运行错误
                                      ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

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多行语句

Python 通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，我们可以使用反斜杠 \ 来实现多行语句，例如：

total = item_one + \
        item_two + \
        item_three

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠 \，例如：

total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']

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数字(Number)类型

python中数字有四种类型：整数、布尔型、浮点数和复数。

• int (整数), 如 1, 只有一种整数类型 int，表示为长整型，没有 python2 中的 Long。
• bool (布尔), 如 True。
• float (浮点数), 如 1.23、3E-2
• complex (复数), 如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j

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字符串(String)

• Python 中单引号 ' 和双引号 " 使用完全相同。
• 使用三引号(''' 或 """)可以指定一个多行字符串。
• 转义符 \。
• 反斜杠可以用来转义，使用 r 可以让反斜杠不发生转义。 如 r"this is a line with \n" 则 \n 会显示，并不是换行。
• 按字面意义级联字符串，如 "this " "is " "string" 会被自动转换为 this is string。
• 字符串可以用 + 运算符连接在一起，用 * 运算符重复。
• Python 中的字符串有两种索引方式，从左往右以 0 开始，从右往左以 -1 开始。
• Python 中的字符串不能改变。
• Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。
• 字符串的截取的语法格式如下：变量[头下标:尾下标:步长]

word = '字符串'
sentence = "这是一个句子。"
paragraph = """这是一个段落，
可以由多行组成"""

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
 
str='123456789'
 
print(str)                 # 输出字符串
print(str[0:-1])           # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print(str[0])              # 输出字符串第一个字符
print(str[2:5])            # 输出从第三个开始到第六个的字符（不包含）
print(str[2:])             # 输出从第三个开始后的所有字符
print(str[1:5:2])          # 输出从第二个开始到第五个且每隔一个的字符（步长为2）
print(str * 2)             # 输出字符串两次
print(str + '你好')         # 连接字符串
 
print('------------------------------')
 
print('hello\nrunoob')      # 使用反斜杠(\)+n转义特殊字符
print(r'hello\nrunoob')     # 在字符串前面添加一个 r，表示原始字符串，不会发生转义

 这里的 r 指 raw，即 raw string，会自动将反斜杠转义，例如：

>>> print('\n')       # 输出空行

>>> print(r'\n')      # 输出 \n
\n
>>>

以上实例输出结果：

123456789
12345678
1
345
3456789
24
123456789123456789
123456789你好
------------------------------
hello
runoob
hello\nrunoob

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空行

函数之间或类的方法之间用空行分隔，表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔，以突出函数入口的开始。

空行与代码缩进不同，空行并不是 Python 语法的一部分。书写时不插入空行，Python 解释器运行也不会出错。但是空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后代码的维护或重构。

记住：空行也是程序代码的一部分。

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等待用户输入

执行下面的程序在按回车键后就会等待用户输入：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
 
input("\n\n按下 enter 键后退出。")

以上代码中 ，\n\n 在结果输出前会输出两个新的空行。一旦用户按下 enter 键时，程序将退出。

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同一行显示多条语句

Python 可以在同一行中使用多条语句，语句之间使用分号 ; 分割，以下是一个简单的实例：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
 
import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')

使用脚本执行以上代码，输出结果为：

runoob

使用交互式命令行执行，输出结果为：

>>> import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')
runoob
7

此处的 7 表示字符数，runoob 有 6 个字符，\n 表示一个字符，加起来 7 个字符。

>>> import sys
>>> sys.stdout.write(" hi ")    # hi 前后各有 1 个空格
 hi 4

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多个语句构成代码组

缩进相同的一组语句构成一个代码块，我们称之代码组。

像if、while、def和class这样的复合语句，首行以关键字开始，以冒号( : )结束，该行之后的一行或多行代码构成代码组。

我们将首行及后面的代码组称为一个子句(clause)。

如下实例：

if expression : 
   suite
elif expression : 
   suite 
else : 
   suite

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print 输出

print 默认输出是换行的，如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end=""：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3
 
x="a"
y="b"
# 换行输出
print( x )
print( y )
 
print('---------')
# 不换行输出
print( x, end=" " )
print( y, end=" " )
print()

import 与 from...import

在 python 用 import 或者 from...import 来导入相应的模块。

将整个模块(somemodule)导入，格式为： import somemodule

从某个模块中导入某个函数,格式为： from somemodule import somefunction

从某个模块中导入多个函数,格式为： from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc

将某个模块中的全部函数导入，格式为： from somemodule import *

导入 sys 模块

import sys
print('================Python import mode==========================')
print ('命令行参数为:')
for i in sys.argv:
    print (i)
print ('\n python 路径为',sys.path)

导入 sys 模块的 argv,path 成员

from sys import argv,path  #  导入特定的成员
 
print('================python from import===================================')
print('path:',path) # 因为已经导入path成员，所以此处引用时不需要加sys.path

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命令行参数

很多程序可以执行一些操作来查看一些基本信息，Python可以使用-h参数查看各参数帮助信息：

$ python -h
usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...
Options and arguments (and corresponding environment variables):
-c cmd : program passed in as string (terminates option list)
-d     : debug output from parser (also PYTHONDEBUG=x)
-E     : ignore environment variables (such as PYTHONPATH)
-h     : print this help message and exit

[ etc. ]

我们在使用脚本形式执行 Python 时，可以接收命令行输入的参数。