Python学习手册之Python介绍、基本语法（一）

一、什么是python？

python是一种高级的编程语言。它适合编写一些应用程序，比如：网站编程，脚本编程，科学计算和最近非常热门的AI（人工智能）。目前，Google，腾讯，百度，阿里巴巴，豆瓣都在使用它做为编程语言。

python是解析型语言。程序不需要编译，程序在运行时才翻译成机器语言并执行。

为什么选用Python？Python是一种极少数能兼具简单与功能强大的编程语言。完成同一个任务，C语言要写1000行代码，Java只需要写100行，而Python可能只要20行。

到现在为止Python有三个不同的大版本，1.x，2.x和3.x。大版本主要是功能模块有大的变动，比如增加多个模块或者整体架构发生变化。在每个大版本的下面有一些小版本的变动，小版本的更新是为了增强性能，特性和修复Bug，比如从3.5升级到3.6。

目前使用的基本是2.x和3.x版本，目前官方确认Python2.x版本将在2020年1月1日终止支持。要确认自己电脑当前环境下的Python版本，可在命令行方式下输入：Python -V

解析器是一种电脑程序，能够把高级编程语言，像Python，一行一行直接转译成机器语言并运行。

在编程语言的世界里，每一语言都有其编程规范，而所有的语言的语法都是采用英语做为关键字。这就意味着我们在写代码时，输入法需要调整为英语键盘，如果实在不行，请换一种输入法。Python有它的编程规范，在下篇文章我们会学到它的编程规范。

在编程的时候，编程语法不能使用中文全角字符。比如：引号，逗号。

“ ，

上面两个字符都是全角字符，逗号本身占据一个很宽的空间，它和引号之间也没空格。

，”

上面的例子里两个字符都是半角字符。

编程规范是大家都需要遵守的一种约束性协议，同时Python解析器也将编程规范来解析代码。

二、基本语法

第一个 Python 程序
程序员世界里最著名的程序是什么？当然是“Hello World”。这是个比较悠久的传统，从1972年开始被无数人当做来到编程语言世界的第一个程序。
Python 使用print命令来输出文字。

>>> print('Hello world!')
Hello world!

当你运行这段代码时，终端将输出”Hello world!"。恭喜你来到精彩的Python编程世界！
文本输出
语句print语句也可用于输出多行文本。

>>> print('Hello world!')
Hello world!
>>> print('Hello world!')
Hello world!
>>> print('Spam and eggs…')
Spam and eggs…

Python 代码里包括对 Monty Python's Flying Circus（BBC 出品从1969年一直播放到1974年的英国电视喜剧）的引用，Python的作者Guido van Rossum是它的粉丝。这就是为什么Spam 和 eggs 这两个词经常用作 Python 中占位符的原因，而 foo 和 bar 则经常用于其他编程语言。

语句 print 也可以跟上多个字符串，用逗号","隔开，就可以连成一串输出：

>>> print('The quick brown fox','jumps over','the lazy dog')
The quick brown fox jumps over the lazy dog

简单运算符
Python 有加减运算符 + 和 -。 在Python的控制台下输入加减法运算，按回车后输出运算结果。

>>> 2 + 2
4
>>> 5 + 4 - 3
6

运算符两边的空格是为了阅读更方便，无空格不影响程序的运行结果。

Python 也有乘法和除法运算符，* 表示乘法，/ 表示除法。和数学里的优先级一样，使用圆括号表示优先运算。

>>> 2 * (3 + 4)
14
>>> 8 / 2
4.0

使用除法在 Python 里会产生一个十进制浮点数。

Python 同样可以进行负数的运算，如同我们在数学里一样用减号 - 符号表示负数。

>>> -6
-6
>>> (-5 + 2) * (-4)
12

加号同样可以放在数学的左边表示这个数字是正数，但是习惯上不需要在数字前面放置加号来表示正数。

在除法中被除数为 0 将是Python 产生一个错误，计算将不产生结果。

>>> (17 + 13) / (-4 + 4)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero

如上所示，错误有出错行数，最后一行消息也指出产生错误的错误类型。
请仔细阅读错误消息，它告诉你程序在哪儿出错了，我们可以快速找到错误原因并修复它。

浮点
在 Python 里浮点用来表示非整数。我们用3.14 和 -1.1547 来表示浮点数。浮点数可以用小数或用除法来创建。小数点后第二位开始的最右边 0 将被忽略， 0.1400000 会显示0.14， 但17.0还是会显示为17.0.

>>> 4 / 5
0.8
>>> 3.14000000
3.14

计算机有时候不能正确地存储浮点数。Python提供 17 为小数精度的浮点。

>>> 4 / 2
2.0
>>> 6 * 8.0
48.0
>>> 1 + 3.125
4.125

在上一例子，两个整数相除处理成浮点。两个浮点的运算或整数和浮点的运算都被处理成浮点。

浮点数和整数运算中，Python 在运算时自动把整数转换为浮点，这种隐式转换操作是 Python 规则的一部分。在其它情况下如果要对其进行操作，通常必须手动转换值。

算术运算符

幂乘
除了加法、减法、乘法和除法Python也支持其它的运算，比如幂乘。幂乘也叫乘方，即求n个相同乘数的乘积运算。
比如3 ** 2，乘数是3， n为 2， 计算方式为 3 * 3，幂乘结果为9.幂乘运算符用两个星号 ** 来表示。

>>> 2 ** 4
16
>>> 9 ** (1/2)
3.0

商和余数
在 Python 里我们使用除后取整运算符和取余运算符来做商和余数的运算。除后取整运算符用//来表示是商运算。取余运算符用 % 来表示取余运算。整数和浮点数都可以用来做除后取整和取余运算。

下面代码表示 12 除于 5 商是 2，1.25除于 0.5 余数是0.25。

>>> 12 / 5
2
>>> 1.25 / 0.5
0.25

字符串

一串字符串（String）是字符（Characters）的序列（Sequence）。基本上，字符串就是一串字符。

字符串是以单引号‘’或双引号“”括起来的任意文本，所有引号内的空间，诸如空格和制表符，都将按照原样保留。比如‘abc’，“x y z”等等。请注意‘’或“”本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分。

>>> "Python is fun!"
Python is fun!
>>> 'I like Python'
I like Python

你将会在几乎所有你编写的 Python 程序中使用字符串，同时注意，字符串是不可变的。

转义字符

有些字符不能直接包含在字符串，比如单引号不能直接放置在用单引号表示的 String 对象里。这会使 Python 无法识别哪儿是字符串的开始、哪儿是结束。

你必须指定这个单引号的 String 对象里需要对单引号进行转义。

>>> 'I\'m a boy!'
I'm a boy!

在上面的例子中我们对单引号进行了转义，添加了转义字符\。

同样如果在双引号申明的 String 对象里有双引号需要对双引号进行转义。

>>> "She say:\"I'm a girl!\""
She say:"I'm a girl"

在上面的例子中我们把对话里的双引号进行了转义，添加了转义字符\。

反斜杆也可用于转义制表符、任意 Unicode 字符以及其他无法可靠打印的内容，这些字符称为转义字符。

换行

Python 提供一种简单的方法在字符串里创建换行符 \n。使用三个双引号或单引号创建的字符串保留原始的输入状态，在其里面的回车被自动转义成 \n 。如下例：

>>> """Mother:Good morning.
Son:Good morning, mom!"""

'Mother:Good morning. \nSon:Good morning, mom!'

在三个引号表示的字符串里你不需要转义字符，你可以在字符串里自由地使用单引号与双引号，就像你正常的输入一样。回车键在输出里也被\n 转义符自动转义。

 输入和输出

通常程序接受输入并在处理后产生输出。

你可以使用 print 函数来生成输出，这将在屏幕上显示其文本表现形式。

>>> print(1 + 2)
3
>>> print("Hello \n World!")
Hello
World!

当输出字符串对象时，生成字符串对象的引号不会被显示。

输入

要从 Python 用户获得输入，可以使用 input 输入函数

下面 input 函数提示用户输入，并以字符串的形式返回输入的内容（内容被自动转义）。

>>> input("Enter something please: ")
Enter something please: I am a boy who\nlike girl!
'I am a boy who\\nlike girl!'

“改变自己的世界，从一步一步做起”