入门篇

第1章  初始Python

1.1  Pyhton 概述

1.1.1 了解 Python

Python，本义是指“蟒蛇”。1989年，荷兰人Guido van Rossum发明了一种面向对象的解释型高级编程语言，将其命名为Python。

Python是一种扩充性强大的编程语言。它具有丰富和强大的库，能够把使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。所有Python常被称为“胶水”语言。

1.12 Python 的版本

Python自发布以来，主要有三个版本：1994年发布的Python1.0版本(已过时)、2000年发布的Python2.0版本和2008年发布的3.0版本。

1.初学者应该选择哪个版本

目前，根据Semaphore社区的调查结果显示，使用Python2.x的开发者占63.7%，而Python3.x的用户占36..%，由此可见Python2.x的用户还是占多数。2014年，Python的创始人宣布将Python2.7支持时间延长到2020年。

2.Python2.x的代码转换Python3.x的代码

Python2.x与Python3.x的差别较大，所以Python2.x的多数代码不能直接在Python3.x环境下运行。这对这个问题，Python官方提供了一个将Python2.x代码转换为Python3.x代码的小工具2to3.py，通过该工具可以将大部分Python2.x代码转换为Python3.x代码。

2to3.py工具的使用步骤如下：

(1)找到2to3.py文件，该文件保存在Python安装路径下的“Tools\script ”子目录中。例如，这里将Python安装在“G:\Python \Python 36”目录下，那么2to3.py文件则保留在“G:\Python \Python36\Tools\scripts”目录中。

(2)将2to3.py文件复制到要转换代码所在目录下。

(3)单击开始菜单图标，在“搜索程序和文件”文本框中输入cmd命令，并按下<Enter>键，启动命令行窗口，然后进入要转换代码的文件所在的目录。例如，该文件保存在“E:\change ”目录下，可以输入如下命令：

E:
cd  change

(4)调用2to3.py工具转换代码。例如，要转换的文件名称为demo.py文件，可以使用下面的代码：

python  2to3.py  -w  demo.py

说明：上面的代码执行后，将会在"E:\change"目录下创建一个demo.py文件的备份文件，名称为demo.py.bak，同时，原demo.py文件的内容被转换为Python3对应的代码。

注意：尽量不要把要转换的代码保存在C盘中，如果保存在C盘，可能会因为权限问题导致转换不能正常完成。

1.1.3 Python 的应用领域

概况起来主要有以下几个应用领域：

• Web开发
• 大数据处理
• 人工智能
• 自动化运维开发
• 云计算
• 爬虫
• 游戏开发

1.2搭建Python开发环境

1.2.1Python开发环境概述

进行Python开发常用的操作系统

• Windows     推荐使用Windows 7或以上版本。Windows XP系统不支持安装Python 3.5及以上版本
• Mas OS      从Mac OS X 10.3(Panther)开始已经包含Python
• Linux          推荐Ubuntu版本

1.2.2安装Python

1.下载Python安装包

在Python的官方网站中，可以很方便地下载Python的开发环境，具体下载步骤如下：

(1)打开浏览器，输入Python官方网站，地址“https://wwww.python.org/ ”

……

2.在Windows 64位系统中安装Python

在Windows 64位系统上安装Python 3.x 步骤如下：

(1)双击下载后得到的安装文件python-3.6.4-amd64.exe，将显示安装向导对话框，选中“Add Python3.6 to PATH”复选框，表示将自动配置环境变量。

(2)单击“Customize installation”按钮，进行自定义安装(自定义安装可以修改安装路径)，在弹出的安装选项对话框中采用默认设置。

(3)单击Next按钮，将打开高级选项对话框，在该对话框中，设置安装路径为“G:\Python\Python36”(读者可自行设置路径)，其他采用默认设置。

(4)单击Install按钮，开始安装完成后“安装完成\Setup was successful”对话框。

3.测试Python是否安装成功

Python安装完成后，需要检测Python是否安装成功。例如，在Windows 7系统中检测Python是否成功安装，可以单击Windows 7系统的开始菜单，在“搜索程序和文件”文本框中输入cmd命令，启动命令行窗口，在当前的命令提示符后面输入“python”，按下<Enter>键，如果出现如图所示的信息，则说明Python安装成功，同时系统进入交互式Python解释器中。

说明：因为选择版本不同，这些信息可能会有所差异，但命令提示符变为“>>>”即说明Python已经安装成功，正在等待用户输入Python命令。

注意：如果输入python后，没有出现如图所示的信息，而是显示“'python'不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件”，这时，需要在环境变量中配置Python，具体方法参见1.41小节。

1.2.3第一个Python程序

作为程序开发人员，学习新语言的第一步就是输出。学习Python也不例外，首先从学习输出简单的词句开始，下面通过两种方法实现同一个输出。

1.在命令行窗口中启动的Python解释器中实现

实例 01  在命令行窗口中输出“人生苦短，我用Python”

(1)单击Windows 7 系统的开始菜单，在“搜索程序和文件”文本框中输入cmd命令，并按下<Enter>键，启动命令行窗口，然后在当前的Python提示符后面输入python，并且按<Enter>键，进入到Python解释器中。

(2)在当前的Python提示符“>>>”的右侧出入以下代码，并且按下<Eenter>键。

print("人生苦短，我用Python")

注意：在上面的代码中，小括号和双引号都需要在英文半角状态下输入，并且print全部为小写字母。因为Python的语法是区分大小写字母的。

2.在Python自带的 IDLE 中实现

实例 02  在 IDLE 中输入“人生苦短，我用Python”

(1)单击Windows 7系统的开始菜单，然后依次选择“所有程序”→“Python 3.6”→“IDLE(Python 3.6 64-bit)”菜单项，即可打开IDLE窗口。、

(2)在当前的Python提示符“>>>”的右侧输入以下代码，然后按下<Enter>键。

print("人生苦短，我用Python")

拓展训练：

在IDLE中输入一手韦应物的古诗——《滁州西涧》，也可以输入你自己喜欢的一首古诗。

……

说明：在Python中，通过print()函数输出字符串时，如果想要换行，可以使用换行符“\n”。

1.3 Python开发工具

通常情况下，为了提高开发效率，需要使用相应的开发工具。下面将详细介绍Python自带的IDLE和常用的第三方开发工具。

1.3.1使用自带的IDLE

在安装Python后，会自动安装上一个IDLE。它是一个Python Shell，程序开发人员可以利用Python Shell与Python交互。下面将详细介绍如何使用IDLE开发Python程序。

1.打开IDLE并编写代码

(1)在IDLE主窗口的菜单栏上，选择“File“→“New File“菜单项，将打开一个新的窗口，在该窗口中，可以直接编写Python代码。在输入一行代码后再按下<Enter>键，将自动换到下一行，等待继续输入。

(2)在代码编辑区中，编写多行代码。例如，输出由宋词《江城子》改编而成的《程序员之歌》，代码如下：

print(" "*5+"程序员之歌")
print(" "*15+"——《江城子》改编\n")
print("十年生死两茫茫，写程序，到天亮。")
print("千行代码，Bug何处藏。")
print("纵使上线又怎样，朝令改，夕断肠。")
print("领导每天新想法，天天改，日日忙。")
print("相顾无言，惟有泪千行。")
print("每晚灯火阑珊处，程序员，加班狂。")

(3)按下快捷键<Ctrl+s>保存文件，这里将文件名称设置为demo.py。其中，.py是Python文件的扩展名。

(4)在菜单栏中选择“Run“→“Run Module“菜单项(也可以直接按下快捷<F5>)，运行程序。

程序运行后，将打开Python Shell窗口显示运行结果。

2.IDLE中常用的快捷键

在IDLE中，可通过选择“Options“→“Configure IDLE“菜单项，在打开的“Settings“对话框的“Keys“选项卡中查看，但是该界面是英文的，不便于查看。为方便读者学习，下表中列出一些常用的快捷键。

IDLE 提供的常用快捷键

快捷键                                                       说明                                                    适用于

F1                                打开Python帮助文档                                     Python文件窗口和Shell窗口均可用

Alt+P                           浏览历史命令(上一条)                               仅Python Shell窗口可用

Alt+N                           浏览历史命令(下一条)                               仅Python Shell窗口可用

Alt+/                            自动补全前面曾经出现过的单词，如果          Python文件窗口和Shell窗口均可用

                                   之前有多个单词具有相同前缀，可以连续

                                  按下该快捷键，在多个单词中循环选择

Alt+3                           注释代码块                                                      仅Python文件窗口可用

Alt+4                           取消代码块注释                                               仅Python文件窗口可用

Alt+g                          转到某一行                                                       仅Python文件窗口可用

Ctrl+Z                          撤销一步操作                                                  Python文件窗口和Shell窗口均可用

Ctrl+Shift+Z                恢复上一次的撤销操作                                    Python文件窗口和Shell窗口均可用

Ctrl+S                          保存文件                                                         Python文件窗口和Shell窗口均可用

Ctrl+]                           缩进代码块                                                     仅Python文件窗口可用

Ctrl+[                           取消代码块缩进                                              仅Python文件窗口可用

Ctrl+F6                        中心启动Python Shell                                   仅Python Shell窗口可用

1.3.2常用的第三方开发工具

PyCharn

PyCharn是由JetBrains公司开发的一款Python开发工具。在Windows、Mac OS和Linux操作系统中都可以使用。

……

1.4难点解答

1.4.1为什么提示“'python'不是内部或外部命令……”

在命令行窗口中输入python命令后，显示“'python'不是内部或外部命令……”，也不是可运行的程序或批处理文件”。

出现该问题是因为在当前的路径中，找不到python.exe可执行程序，具体的解决方法是配置环境变量，具体方法如下：

(1)在“计算机”图标上单击鼠标右键，然后在弹出的快捷键菜单中执行“属性”命令，并在弹出的“属性”对话框左侧单击“高级系统设置”超链接，将出现“系统属性”对话框。

(2)单击“环境变量”按钮，将弹出“环境变量”对话框，选中“系统变量”栏中的Path变量，然后单击“编辑”按钮。

(3)在弹出的“编辑系统变量”对话框中，在原变量值最前端添加“G:\Python36;G\Python\Python36\Scripts;”变量值(注意：最后的“;”不要丢掉，它用于分割不同的变量值；另外，G盘为笔者安装python的路径，读者可以根据自身实际情况进行修改)。单击“确定”按钮完成环境变量的设置。

注意：不能删除系统变量Path中的原有变量值，并且其中的分号为英文半角状态下输入的，否则会产生错误。

(4)在命令行窗口中，输入python命令，将进入到Python交互式解释器中。

1.4.2如何在Python交互模式中运行.py文件

要运行一个已经编写好的.py文件，可以单击开始菜单，在“搜索程序和文件”文本框中输入cmd命令，并按下<Enter>键，启动命令行窗口，然后输入以下格式的代码：

python完整的文件名(包括路径)

例如：要运行D:\demo.py文件，可以使用下面的代码：

python  D:\demo.py

多学两招：在运行.py文件时，如果文件名或者路径比较长，可先在命令行窗口中输入python加一个空格，然后直接把文件拖拽到空格的位置，这是文件的完整路径将显示在空格的右侧，再按下<Enter>键运行即可。

1.5实战

……

1.6小结

……