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。

01 Python3编程之编程语法简介

代码块也并不都是由大括号括起来。

01 Python3编程之编程语法简介

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!

01 Python3编程之编程语法简介

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)。

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 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

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。

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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”)。