Python系列文章目录

第一章 Python 入门

Python 入门

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前言
一、Python是什么
二、运行环境搭建
- 1. Python 语言环境
- 2. Python 开发环境
- - IDLE
  - PyCharm
  - VSCode
- 3. 虚拟环境
- - 虚拟环境管理工具
  - - 安装
    - 相关操作指令
  - 配置虚拟环境
  - - PyCharm 配置虚拟环境
    - VSCode 配置虚拟环境
三. Python 初识
- 1. Python基本格式
- 2. 注释格式
- 3. 异常处理
- 4. Python图形化程序-海龟绘图

前言

最近打算新开一个坑, 但一直不知道做什么合适, 直到最近在看 《UNIX/Linux系统管理技术手册》 这一书的 脚本编程与shell 这一章节中得到启发, 书中说到

关于Python

Python 和 Ruby 都是面向对象的解释型语言, 两者被广泛用于通用脚本编程语言, 拥有数量众多的库和第三方模块. Python的语法直观, 非常容易理解, 哪怕你阅读的是别人写的代码

并且作者建议: 所有的系统管理员都应该掌握 Python , 因为它是 现代系统管理和通用脚本编程的首选语言. 并且Python 还作为胶水语言大量用于其他系统(例如Postgre SQL 数据库以及Apple Xcode 开发环境 ), 它还与REST API 之间有着清晰的接口, 在机器学习, 数据分析和数值计算方面也有不少优秀的库

关于Ruby

Ruby 是由日本开发人员 YukiHiro Matsumotu 设计并维护, 拥有很多与 Python相同的特性, 其中就包括"万物皆对象"的做法. 书中直言

尽管在很多方面, Ruby粗略的等同 Python, 但前者的设计理念要更为宽松. 例如: 其他软件可以随意修改Ruby的类, 一些修改了标准库的扩展也基本上不会在 Ruby 社区引发什么不满
Ruby 对于喜欢尝试语法糖的用户很有吸引力, 语法糖是一种特性, 他并不会改变基本的语言, 但允许以更为精确, 清晰的形式编写代码.

例如在Rails环境中 due_date=7.days.from_now , 该代码不引用任何与时间相关的类, 也不需要进行任何显式的日期与时间计算, 就可以创建一个TIme 对象. 将days定义为 Fixnum(描述整数的Ruby类)的拓展, 该方法会返回一个用起来想数字一样的 Duration 对象, 作为使用值的话它等于604800, 这是7天的总秒数. 如果在调试器中查看, 它会将自身描述为 “7days”

开发人员可以使用Ruby轻松创建特定领域的语言(domain specific language,DSL). 这种迷你语言实际上还是Ruby, 到那时可以读取特定的配置系统. 例如 Chef 和 Puppet 就可以用 Ruby DSL 来配置.

选择学习 Python的原因

同样作为面向对象的解释语言, Python 的流行度更高, 社区更活跃
相比来说 Ruby 更适合科研领域学习, 而 Python 更适合企业应用
学习 Python 并不是为了成为 Linux/Unix 系统管理员, 而是为了今后能够能加得心应手的编写shell 脚本.
并且利用其拓展自己的技术栈
Python 相较其他语言, 更适合用作脚本语言

所以, 话不多说, 我们就来逐渐揭开Python的真正面纱吧

一、Python是什么

Python is a programming language that lets you work quickly and integrate systems more effectively
即: Python 是一个让你工作更快速并且更高效集成系统的编程语言
官网传送门

特点:

可读性强
语法简洁
开源易移植
标准脚本语言

应用场景:

人工智能AI
web应用开发
操作系统管理、服务器运维的自动化脚本
大多数Linux发行版以及NetBSD、OpenBSD和MacOSX都集成了Python，可以在终端下直接运行Python。
Python编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性几方面都优于普通的shell脚本。
科学计算和数据分析
桌面软件
服务器软件, 网络爬虫
游戏开发

Python版本和兼容问题解决方案

Python有两大版本，分别是Python2.x和Python3.x
Python2.x版本在2020年已经停止支持，因此Python3.x是目前主流
Python3的很多新特性也被移植到了Python2.7，作为过渡。
如果程序可以在2.7运行，可以通过一个名为2to3（Python自带的一个脚本）的转换工具无缝迁移到Python3。

二、运行环境搭建

1. Python 语言环境

相关软件已在底部通过百度云的形式分享

以管理员身份运行
将其添加到 Windows的环境变量中, 以便我们可以通过 shell 窗口直接执行 python 相关命令
直接点击Next
一定要注意这里是否被勾选, 这里用于自动将python 语言环境的安装地址放入到环境变量中.
安装完毕后点击 close
唤出shell 界面, 测试是否安装成功
Win+R , 然后输入 cmd, 然后在shell 中输入 python
hello world
退出当前 Python shell

2. Python 开发环境

开发环境，英文是IDE（Integrated Development Environment 集成开发环境）。

Python 常用开发环境

IDLE
Pycharm （推荐）
vscode （推荐）
jupyter

IDLE

什么是 IDLE(What)

IDLE是Python的官方标准开发环境，Python安装完后同时就安装了IDLE。
IDLE已经具备了Python开发几乎所有功能（语法智能提示、不同颜色显示不同类型等等），也不需要其他配置，非常适合初学者使用。
IDLE是Python标准发行版内置的一个简单小巧的IDE，包括了交互式命令行、编辑器、调试器等基本组件，足以应付大多数简单应用。
IDLE是用纯Python基于Tkinter编写，最初作者正是Python之父

IDLE 如何使用(How)

点击开始
新建文件
FIle-> new FIle, 然后空白处输入 print("hellow world") 再保存为 mypy01.py ,
运行 hello world
最后点击 Run-> Run Module 或者 F5 即可运行

注意:

不要使用中文输入
引入使用中文拼音输入之后, 点击回车会自动弹出Python的使用文档和一个用于搜索当前 IDLE 的 Search Dialog

Search Dialog的作用相当于 IDEA 的 Ctrl + F, 当前页面的搜索

PyCharm

PyCharm出自JetBrains之手. 是一种Python IDE，带有一整套可以帮助用户在使用Python语言开发时提高其效率的工具
类似IDEA, 作为企业级软件, 用于快速开发 Python 程序, 之前使用过IDEA的非常推荐使用
下载地址：传送门 , 也可以使用博客底部百度云分享的 .exe 程序直接安装
因为个人习惯原因, 后续使用 PyCharm 来演示相关Python代码操作

Pycharm的优点

方便的环境管理
自动导入包
方便的代码调试
Git管理

Pycharm的缺点

刚开始打开，索引包较慢
内存占用太高(3G左右)

安装使用步骤

安装
直接运行 PyCharm.exe, 然后一直 next , 然后点击 install , 最后点击 Finish
新建项目

新建项目配置
开发和运行项目
打开项目后，右键单击项目，new -> FIle , 创建Python文件 mypy01

点击 Run-> Run xxx 或者直接 Shift+ F10 运行即可
交互模式和控制台

控制台(Terminal )相当于直接进入了 Windows的shell 界面

交互模式相当于进入类似IDLE的交互模式：
项目创建后引用的包版本配置

VSCode

vscode（Visual Studio Code）出自微软之手，以界面简洁，轻量著称
下载地址: 传送门

VSCode的优点

启动超快，相比于Pycharm
内存占用小（没有漫长等待索引过程）
界面好看，有着丰富的主题配色

VSCode的缺点

插件需要安装太多
默认不支持python的自动导包功能

VSCode环境配置
虽然VSCode支持开发多种语言，但默认并没有配置开发Python插件，因此需要安装Python插件

具体环境配置步骤

安装 Python 插件
如图所示安装即可, 安装之后需要重启软件
选择Python 解释器
点击运行->启动调试. 或者直接输入F5运行程序

3. 虚拟环境

鉴于virtualenv不便于对虚拟环境集中管理，所以推荐直接使用virtualenvwrapper
virtualenvwrapper提供了一系列命令使得和虚拟环境工作变得便利
它把你所有的虚拟环境都放在一个地方

虚拟环境管理工具

安装

Linux、Unix、MacOS：

sudo apt install python-pip
pip install virtualenvwrapper

Windows：

pip install virtualenvwrapper-win

注意:
Windows下, 想要在命令行运行pip 命令需要配置环境变量. 只需在 path 下添加安装后的 python\Scripts 目录即可, 例如 C:\Program Files\python\Scripts

配置虚拟环境

PyCharm 配置虚拟环境

使用已经存在的虚拟环境

创建新的虚拟环境

VSCode 配置虚拟环境

配置方式如下

打开VSCode设置
筛选 python venv path, 输入虚拟环境的地址
重启 VSCode

三. Python 初识

1. Python基本格式

缩进风格

恰当的空格，缩进问题
逻辑行首的空白（空格和制表符）用来决定逻辑行的缩进层次，从而用来决定语句的分组。
语句从新行的第一列开始。
缩进风格统一：
每个缩进层次使用单个制表符或四个空格（IDE会自动将制表符设置成4个空格）
Python用缩进而不是{}表示程序块的层次关系
Python区分大小写

2. 注释格式

# 测试单行注释
print("这里是单行注释 ")'''
我是多行注释
三个单引号实现多行注释
作者:
时间：
'''
print('三个单行引号实现多行注释')"""
三个双引号实现多行注释
作者:
时间:
"""
print('三个双引号实现多行注释')```

3. 异常处理

# 错误1, 首行是空格print("首行不能有空格")# 错误2, 使用了中文引号
print(“不能使用中文引号”)

4. Python图形化程序-海龟绘图

这里接触到一个好玩的库, 海龟绘图
只需导入海龟绘图的库, 即可画图.
并且比 java 导入更加简单, 因为Python导入只需要声明库名. 而不需要声明库的具体路径. 奈斯~

下面首先看一个使用demo

import turtleturtle.showturtle()  # 显示箭头
turtle.write("时间静止不是简史")  # 写字符串
turtle.forward(300)  # 前进300像素
turtle.color("red")  # 画笔颜色改为red
turtle.left(90)  # 箭头左转90度
turtle.forward(300)
turtle.goto(0, 50)  # 去坐标（0,50）
turtle.goto(0, 0)
turtle.penup()  # 抬笔。这样，路径就不会
turtle.goto(0, 300)
turtle.pendown()  # 下笔。这样，路径就不会会画出来
turtle.circle(100)  # 画圆
turtle.done()  # 程序结束，保持窗口存在

运行后, 结果如下

照猫画虎: 根据上面库的调用方式, 绘制一个奥运五环图

思路:

注意画笔大小尺寸以及每个环的颜色设置
因为海龟绘图是从圆的最底部开始绘制, 因此要根据这个确定每个圆绘制的起始坐标和圆的半径
上三圆绘制大体上是类似的, 下两圆绘制方式也是类似的

代码

import turtleturtle.showturtle()
turtle.pensize(5)          # 定义字体大小
turtle.color("blue")       # 定义画笔颜色
turtle.circle(50)           # 画圆, 半径为50pxturtle.penup()             # 抬笔
turtle.forward(120)        # 前进100px
turtle.pendown()           # 下笔
turtle.color("black")
turtle.circle(50)          # 画第二圆turtle.penup()
turtle.forward(120)
turtle.pendown()
turtle.color("red")
turtle.circle(50)            # 画第三圆turtle.color("yellow")
turtle.penup()
turtle.goto(60, -50)              # 第四圆圆心位置
turtle.pendown()
turtle.circle(50)                 # 画第四圆turtle.penup()
turtle.goto(180, -50)             # 第五圆圆心位置
turtle.pendown()
turtle.color("green")
turtle.circle(50)                 # 画第五圆
turtle.done()                      # 窗口挂起

绘制结果 :
https://img-blog.csdnimg.cn/04fbc6feaedc4e92b0b296b4dbb24627.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pe26Ze06Z2Z5q2i5LiN5piv566A5Y-y,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16

Python 开发环境相关软件
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