python开发之路【第二章】：python简介和入门

Python简介

python起源到广泛应用

Python 由吉多・范罗苏姆（Guido van Rossum）缔造。1989 年圣诞季，身处阿姆斯特丹的他，为了打发闲暇时光，决定开发一款新脚本解释程序，作为 ABC 语言的传承之作 。

根据数据平台Kaggle发布的数据科学调查报告，Python是数据科学家和人工智能从业者使用最多的语言。

python介绍

定义

Python 是一种高级、解释型、面向对象的编程语言。它以简洁易读的语法和丰富的标准库著称，被誉为 “可执行的伪代码”，使开发者能够用更少的代码表达想法。Python 采用动态类型系统和自动内存管理，支持多种编程范式（过程式、面向对象、函数式），并提供了高效的高级数据结构（如列表、字典、集合）。

优势

应用领域

作为一门功能强大且简单易学的编程语言,Python 主要应用在下面几个领域。

1. Web 开发

Python 是 Web 开发的主流语言,与 JS、PHP 等广泛使用的语言相比,Python 的类库丰富、使用方便,能够为一个需求提供多种方案;此外,Python 支持最新的 XML 技术,具有强大的数据处理能力,因此 Python 在 Web 开发中占有一席之地。Python 为 Web 开发领域提供的框架有 Django、Flask、Tornado、Web2py 等。

2. 科学计算与数据分析

随着 NumPy、SciPy、Matplotlib 等众多库的引入和完善,Python 越来越适合进行科学计算和数据分析。Python 不仅支持各种数学运算,还可以绘制高质量的 2D 和 3D 图像。与科学计算领域最流行的商业软件 Matlab 相比,Python 的应用范围更广泛,可以处理的文件和数据的类型更丰富。

3. 自动化运维

早期运维工程师大多使用 Shell 编写脚本,但如今 Python 几乎可以说是运维工程师的首选编程语言。在很多操作系统中,Python 是标准的系统组件,大多数 Linux 发行版和 Mac OS X 都集成了 Python,可以在终端下直接运行 Python。Python 标准库包含了多个调用操作系统功能的库:通过第三方软件包 pywin32,Python 能够访问 Windows 的 COM 服务及其他 Windows API;通过 IronPython,Python 程序能够直接调用.NET Framework。一般来说,用 Python 编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性这几方面都优于 Shell 脚本。

4. 网络爬虫

网络爬虫可以在很短的时间内,获取互联网上有用的数据,节省大量的人力资源。Python 自带的 urllib 库、第三方 requests 库、Scrapy 框架、pyspider 框架等让网络爬虫变得非常简单。

5. 游戏开发

很多游戏开发者先利用 Python 或 Lua 编写游戏的逻辑代码,再使用 C++编写诸如图形显示等对性能要求较高的模块。Python 标准库提供了 Pygame 模块,用户使用该模块可以制作 2D 游戏。

6. 人工智能

Python 是人工智能领域的主流编程语言,人工智能领域神经网络方向流行的神经网络框架 TensorFlow 就采用了 Python 语言。

就业岗位

Python程序执行方式

python的执行方式有两种：交互式与文件式。

文件式

文件方式是指先编写号python代码文件(.py)，然后通过python指令运行它，如果程序比较复杂，则一般采用文件方式。

可分为一下步骤：

1. 编写代码文件(.py)
2. 打开终端
3. 进入代码文件所在目录，如：cd 目标目录
4. 最后使用python命令执行文件名，如：python 文件名(.py)

交互式

交互方式是指我们每写一行python代码，就可以敲回车键来运行代码，在学习python的基本语法并运行一些简单的程序时，这是不错的选择。

可分为一下步骤：

1. 打开终端
2. 输入python命令进入交互式，如：python
3. 进入后直接编写代码并按回车键运行，如：print("hello world")
4. 离开交互式：输入exit()

执行过程

计算机只能识别机器码(1010)，不能识别源代码(python)。

(1) 由源代码转变成机器码的过程分成两类：编译和解释。

(2) 编译：在程序运行之前，通过编译器将源代码变成机器码，例如：C语言。

-- 优点：运行速度快

-- 缺点：开发效率低，不能跨平台。

(3) 解释：在程序运行之时，通过解释器对程序逐行翻译，然后执行，例如Javascript。

-- 优点：开发效率高，可以跨平台；

-- 缺点：运行速度慢。

(4) python是解释型语言，但为了提高运行速度，使用了一种编译的方法。编译之后得到pyc文件，存储了字节码（特定于Python的表现形式，不是机器码）。

python入门

一、注释

通常是对代码的描述信息。

1. 单行注释：以#号开头。如：# 这是一个注释
2. 多行注释：三引号开头，三引号结尾。如："""这是一个注释"""

二、pyc文件

执行Python代码时，如果导入了其他的 .py 文件，那么，执行过程中会自动生成一个与其同名的 .pyc 文件，该文件就是Python解释器编译之后产生的字节码。

ps：代码经过编译可以产生字节码；字节码通过反编译也可以得到代码。

三、变量

1. 定义：在内存中操作数据的空间。
2. 语法：具有不同的标识、存储临时数据的内存单元，标识内存单元的符号为变量名（亦称标识符），内存单元中存储的数据就是变量的值。
   
   
3. 复用性
   
   一个变量可以被多次使用，重复操作一个数据，以提高代码的可读性

点击查看代码

# 计算圆形面积
# 没有变量：
print(2 * 3.14 * 5)
print(3.14 * 5 * 5)
# 使用变量：
r=5
print(2 * 3.14 * r)
print(3.14 * r * r)

1. 可变性
   
   一个变量可以被重复赋值，实现对程序状态的调节以适应现实环境的变化
   
   
   
   

2. 命名规则

• 由字母、数字和下划线组成，且不能以数字开头
• 区分大小写。例如，andy和Andy是不同的变量名
• 通俗易懂，见名知意。例如，表示姓名，可以使用name。
• 不能使用关键字命名
• 如果由两个及以上单词组成，单词与单词之间使用下划线连接。

四、基本输入和输出

1. 输入

input函数：用于接收一个标准输入数据，该函数返回一个字符串类型数据

作用：将终端中用户输入的数据存储在程序中语法：

变量 = input(提示信息)

应用：输入数据

2. 输出

print函数：用于向控制台中输出数据，它可以输出任何类型的数据

作用：将括号中的数据显示在终端中

语法：print(数据)

应用：呈现结果

3. 使用示例

点击查看代码

```
user_name = input("请输入账号：")
password = input("请输入密码：")
print("登录成功！")
```