01 Python3编程之编程语法简介
一、Python基础
每一种编程语言都有自己的一套语法,编译器或者解释器负责把符合语法的程序代码转换成CPU能够执行的机器码然后执行,Python也不例外,写Python代码需要遵循一定的规则。
1. Python中的代码块
python使用缩进来表示代码块[一般使用tab键],不需要使用大括号{}。
缩进的空格数不是固定的,但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数, 缩进的空格数不一致,会导致运行错误。
什么是代码块?
答:代码块一般由大括号{}将多行代码括起来,实现特定的逻辑算法功能。比如:函数体,条件判断等。以C语言为例,在SI中双击{前面,能自动识别出代码块。
代码块也并不都是由大括号括起来。
示例程序1:正确的缩进。
#!/usr/bin/python3 import sys
if True: print("true") else: print("false") print("is alignment") |
示例程序2:错误的缩进,代码块缩进空格数不一致。
#!/usr/bin/python3 import sys if True: print("true") else: print("false") print("is not alignment") //多了一个空行 |
报错提示(缩进错误,indent是“缩进”的意思):IndentationError: unexpected indent
完整提示信息如下:
c:/Users/weiguopai/Desktop/python3/01.py File "c:/Users/weiguopai/Desktop/python3/01.py", line 7 print("is not alignment") ^ IndentationError: unexpected indent |
2. Python中如何注释代码
和C语言一样,在Python中可以注释单行/多行代码。
单行注释以#开头,比如:
# this is the first python program import sys if True: print("true") else: print("false") print("is alignment") |
多行注释用三个单引号 ''' 或者三个双引号 """ 将注释括起来,示例程序如下:
#!/usr/bin/python3 #this is the first python program ''' notes: line 01 notes: line 02 notes: line 03 notes: line 04 '''
""" notes: line 05 notes: line 06 notes: line 07 notes: line 08 """
import sys if True: print("true") else: print("false") print("is not alignment") |
3. 输入函数input()
input()是一个内置函数,从标准输入读入一行文本(以字符串的形式),默认的标准输入设备是键盘。
示例代码01:
#!/usr/bin/python3 data = input("请输入一个数字:") print("你输入的是:", data) |
运行和输出:
请输入一个数字:500
你输入的是: 500
代码运行后,Python命令行就等待用户的输入。输入数据,按回车键表示输入完成,程序将输入的数据存储在变量data中,然后又将该变量的值打印出来。
注意:python3.0版本后,input以字符串的形式接收命令行中的数据;input()对输入的数据都是按照字符串方式处理,如果想要得到其他类型的数据(字符串类型是不能进行算术运算的),需要进行数据类型的转换。
示例代码02:
#!/usr/bin/python3 data_01 = int(input("请输入第一个数字:")) data_02 = int(input("请输入第二个数字:")) print("第一个数字与第二个数字之和为:", data_01 + data_02) |
运行和输出:
请输入第一个数字:400
请输入第二个数字:500
第一个数字与第二个数字之和为: 900
4. 关于print()
对于要输出一串普通的字符串来说,使用单引号或者双引号都可以。
#!/usr/bin/python3 print('hello word') print("hello word") |
4.1 Python中单/双引号的嵌套
匹配原则:单双嵌套时,符号会与离自己最近的另一个符号进行组合
(1)双引号嵌套双引号
如果双引号要当成普通字符来处理,则要使用转义字符,如下:
#!/usr/bin/python3 print("hello \"word\"") |
正确输出:hello "word"
假如不使用转义,则匹配会出错!直接报语法错误[SyntaxError]
错误示例程1:
print("hello "word\"") #左边两个双引号配对,最右边两个也配对,之后word\就是不合法的! |
错误示例程序2:
#!/usr/bin/python3 #print("hello "word\"") #左边两个双引号配对,最右边两个也配对,之后word\就是不合法的! print("hello \"word"")#中间的单引号被当成普通字符之后,最后两个双引号相互匹配, #第一个双引号就没法匹配了,运行时报语法错误 |
可以在最后增加一个双引号使得它与第一个双引号匹配,改掉这个语法错误。
print("hello \"word""") |
正确输出:hello "word
(2)单引号嵌套单引号
与双引号嵌套双引号同理。
(3)单引号内部嵌套双引号
不需要转义,单引号内的双引号都被当成普通字符。
#!/usr/bin/python3 print('hello "word') print('hello "word"') print('hell"o "word"') |
正确输出:
hello "word
hello "word"
hell"o "word"
(4)双引号内部嵌套单引号
与单引号内部嵌套双引号同理。
#!/usr/bin/python3 print("hello 'word") print("hello word'") print("hello 'word'") print("hell'o word'") |
正确输出
hello 'word
hello word'
hello 'word'
hell'o word
4.2 print()连续输出和多行输出
当使用print函数连续打印多个字符串时,字符串之间使用逗号“,”隔开。输出后,逗号会变成空格。
程序代码:
#!/usr/bin/python3 print("hello", "word!", "i", "am", "python") |
输出:
hello word! i am python
多行输出示例代码(与多行注释类似,使用’’’或者”””):
#!/usr/bin/python3 print('''hello word! i am python''')
print("""hello word! i am python""")
|
打印整数
#!/usr/bin/python3 print("1 + 2 =", 1+2) |
输出:1 + 2 = 3
5. Python中标识符的命名规则和关键字
标识符,也就是变量的命名规则:
1) 标识符由数字、字母和下划线组成,其中第一个字符必须是字母或下划线 _。[和C语言一样,不能以数字开头]
2) 标识符对大小写敏感(大写表示一个变量,小写又表示一个变量)。
3) 在Python 3 中,可以用中文作为变量名,非 ASCII 标识符也允许(不建议使用中文)。
4) Python的关键字(变量的命名不能与关键字冲突)
Python 的标准库提供了一个 keyword 模块,可以输出当前版本的所有关键字。
#!/usr/bin/python3 import keyword print("python3的关键字:", keyword.kwlist) |
运行输出:
python3的关键字: ['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield'] |
6. 关于文本编码格式
因为目前的计算机CPU只能处理数字,要处理文本,就需要把文本转换为数字才能处理。
最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),一个字节能表示的最大的整数就是255(二进制11111111=十进制255),如果要表示更大的整数,就必须用更多的字节。
比如: 两个字节可以表示的最大整数是65535,4个字节可以表示的最大整数是4294967295。
由于计算机是美国人发明的,最早只有127个字符被编码到计算机里,包含大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母A的编码是65,小写字母z的编码是122。
但是要处理中文显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。
可以想得到的是,全世界有上百种语言,日本把日文编到Shift_JIS里,韩国把韩文编到Euc-kr里,各国有各国的标准,就会不可避免地出现冲突,结果就是,在多语言混合的文本中,显示出来会有乱码。
因此,就诞生了Unicode编码。Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。
Unicode标准也在不断发展,但最常用的是用两个字节表示一个字符(如果要用到非常偏僻的字符,就需要4个字节)。现代操作系统和大多数编程语言都直接支持Unicode。
ASCII编码和Unicode编码的区别:ASCII编码是1个字节,而Unicode编码通常是2个字节。
字母A用ASCII编码是十进制的65,二进制的01000001; 字符0用ASCII编码是十进制的48,二进制的00110000,注意字符'0'和整数0是不同的; |
汉字中已经超出了ASCII编码的范围,用Unicode编码是十进制的20013,二进制的01001110 00101101。
如果把ASCII编码的A用Unicode编码,只需要在前面补0就可以,因此,A的Unicode编码是00000000 01000001。
如果我们把所有文本编码都统一成Unicode编码,乱码问题就消失了;但是,如果你写的文本基本上全部是英文的话,用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间,在存储和传输上就十分不划算。
所以,又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。
UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节,常用的英文字母被编码成1个字节,汉字通常是3个字节,只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果要传输的文本包含大量英文字符,用UTF-8编码就能节省空间。
字符 |
ASCII |
Unicode |
UTF-8 |
A |
01000001 |
00000000 01000001 |
01000001 |
中 |
x
|
01001110 00101101 |
11100100 10111000 10101101 |
从上面的表格可以发现, ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分,所以,大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。
目前在计算机内存中,统一使用Unicode编码,当需要保存到硬盘或者需要传输的时候,就转换为UTF-8编码。
用记事本编辑的时候,从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里,编辑完成后,保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件。
浏览网页的时候,服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器。
默认情况下,Python 3源码文件都是以 UTF-8 编码,所有字符串都是 unicode 字符串。
7. 指定python源代码文件的文本编码格式
Python允许直接在源码中指定文件的编码格式。
例子1:指定源代码使用UTF-8编码:
#!/usr/bin/python3 # -*- coding: utf-8 -*- import keyword print("python3的关键字:", keyword.kwlist) |
第一行注释:告诉Linux/OS X系统,这是一个Python可执行程序,Windows系统会忽略这个注释。
第二行注释:告诉Python解释器,按照UTF-8编码读取源代码,否则,你在源代码中写的中文输出可能会有乱码。
注意:声明了UTF-8编码并不意味着你的.py文件就是UTF-8编码的,必须并且要确保文本编辑器正在使用UTF-8编码。
这是大多数情况下,中文出现乱码的原因(虽然在程序中指定了编码格式,但是有可能系统并不支持,或者当前使用的编辑器使用其他格式的编码,造成“不对应”)。