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引言

本系列教程讲展开讲解Python编程语言，在大家学习具体的语法知识之前，我们先了解一些Python的基础知识作为铺垫。

1.内容简介

本篇将对 Python 进行简要的介绍，通过阅读本篇内容您将了解到：

  • Python 编程模式
  • Python 标识符与关键字
  • Python 缩进与代码块
  • Python 简单输入输出
  • Python 基本代码结构

2.认识Python程序

（1）交互式编程

交互式编程不需要创建脚本文件，是通过Python解释器的交互模式进来编写代码。

你只需要在命令行中输入 Python 命令即可启动交互式编程,提示窗口如下：

$ python
Python 3.9.5 (default, May  4 2021, 03:33:11)
[Clang 12.0.0 (clang-1200.0.32.29)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" **or** "license" **for** more information.
>>>

在 python 提示符中输入以下文本信息，然后按 Enter 键查看运行效果：

>>> print("Hello, ShowMeAI, this is Python!")

在我当前使用的 Python3.9.5 版本中,以上实例输出结果如下：

Hello, ShowMeAI, this is Python!

大家也可以使用上一节提到的Anaconda环境下的Jupyter Notebook进行交互式Python编程，启动Jupyter Notebook并新建Notebook如下，就可以在cell中进行代码编写和交互了。

（2）脚本式编程

如果我们需要完成的任务较为复杂，我们可以把中间处理过程组织梳理成python脚本，然后通过脚本参数调用解释器开始执行脚本，直到脚本执行完毕。当脚本执行完成后，解释器不再有效。

让我们写一个简单的 Python 脚本程序。所有 Python 文件将以 .py 为扩展名。将以下的源代码拷贝至 test.py 文件中。

print("Hello, ShowMeAI, this is Python!")

使用以下命令运行程序：

$ python test.py

输出结果：

Hello, ShowMeAI, this is Python!

3.Python标识符

标识符是允许作为变量（函数、类等）名称的有效字符串。其中，有一部分是关键字（语言本身保留的标识符），它是不能做它用的标识符的，否则会引起语法错误（SyntaxError 异常）。Python 还有称为 built-in 标识符集合，虽然它们不是保留字，但是不推荐使用这些特别的名字。

Python 是动态类型语言， 也就是说不需要预先声明变量的类型。 变量的类型和值在赋值那一刻被初始化。变量赋值通过等号来执行。

Python的有效标识符由大小写字母、下划线和数字组成。数字不能作为第一个字符，标识符的长度不限，Python标识符是大小写敏感的。

在编程语言中，常见的变量命名方式有两种：

  • 驼峰体：

    • DateOfBirth
    • AgeOfBoy
    • ShowMeAI

  • 下划线：

    • date_of_birth
    • age_of_boy
    • show_me_ai

4.Python保留字符

下面的列表显示了在Python中的保留字。这些保留字不能用作常数或变数，或任何其他标识符名称。

所有 Python 的关键字只包含小写字母。

andexecnot
assertfinallyor
breakforpass
classfromprint
continueglobalraise
defifreturn
delimporttry
elifinwhile
elseiswith
exceptlambdayield

5.行和缩进

学习 Python 与其他语言最大的区别就是，Python 的代码块不使用大括号 {} 来控制类，函数以及其他逻辑判断。python 最具特色的就是用缩进来写模块。

缩进可使用tab或空格等，空白数量是可变的，但是所有代码块语句必须包含相同的缩进空白数量。

以下实例缩进为四个空格:

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

以下代码将会执行错误：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

if True:
    print("ShowMeAI")
    print("Awesome")
else:
    print("Test")
    # 没有严格缩进，在执行时会报错
  print("False")

执行以上代码，会出现如下错误提醒：

  File "<stdin>", line 11
    print("False")
                  ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

经常遇到的对齐错误有2种：

  • IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

    • 错误表明，你使用的缩进方式不一致，有的是 tab 键缩进，有的是空格缩进，改为一致即可

  • IndentationError: unexpected indent

    • 文件里格式不对，可能是tab和空格没对齐的问题

因此，在 Python 的代码块中必须使用相同数目的行首缩进空格数。

建议你在实际编程中，每个缩进层次使用 单个制表符 或 两个空格 或 四个空格 , 切记不能混用

6.多行语句

Python语句中一般以新行作为语句的结束符。

但是我们可以使用斜杠（ \）将一行的语句分为多行显示，如下所示：

total = item_one + \
        item_two + \
        item_three

语句中包含 [], {} 或 () 括号就不需要使用多行连接符。如下实例：

days = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday',
        'Thursday', 'Friday']

7.Python字符串与引号

Python 可以使用引号( ’ )、双引号( " )、三引号( ‘’’ 或 “”" ) 来表示字符串，引号的开始与结束必须是相同类型的。（更详细的python字符串知识参见python字符串及操作）

其中三引号可以由多行组成，编写多行文本的快捷语法，常用于文档字符串，在文件的特定地点，被当做注释。

word = 'word'
sentence = "这是ShowMeAI的教程。"
paragraph = """这是包含多行的语句。
有一行包含了ShowMeAI"""

8.Python注释

python中单行注释采用 # 开头。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

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

输出结果：

Hello, ShowMeAI, this is Python!

注释可以在语句或表达式行末：

name = "ShowMeAI" # 这是一个注释

python 中多行注释使用三个单引号(‘’')或三个双引号(“”")。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名：test.py

'''
这是多行注释，使用单引号。
这是多行注释，使用单引号。
这是多行注释，使用单引号。
'''

"""
这是多行注释，使用双引号。
这是多行注释，使用双引号。
这是多行注释，使用双引号。
"""

9.Python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。

10.用户输入

下面的程序执行后就会等待用户输入，按回车键后就会退出：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

input("按下 enter 键退出，其他任意键显示...\n")

以上代码中 ，\n 实现换行。一旦用户按下 enter(回车) 键退出，其它键显示。

11.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：

#!/usr/bin/python

import sys; x = 'ShowMeAI'; sys.stdout.write(x + '\n')

执行以上代码，输入结果为：

$ python test.py
ShowMeAI

12.print输出

python3中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=‘’」。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

x="a"
y="b"
# 换行输出
print(x)
print(y)
print('---------')

# 不换行输出
print(x, end='')
print(y, end='')

# 不换行输出
print(x, y, end='')

以上实例执行结果为：

a
b
---------
a b a b

13.代码块/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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拓展参考资料

  • Python教程 - Python3文档
  • Python教程 - 廖雪峰的官方网站

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