Python入门

假设我们有这么一项任务:简单测试局域网中的电脑是否连通.这些电脑的ip范围从192.168.0.101到192.168.0.200.   

    思路:用shell编程.(Linux通常是bash而Windows是批处理脚本).例如,在Windows上用ping ip 的命令依次测试各个机器并得到控制台输出.由于ping通的时候控制台文本通常是"Reply from ... " 而不通的时候文本是"time out ... " ,所以,在结果中进行字符串查找,即可知道该机器是否连通.

    实现:Java代码如下:

String cmd = " cmd.exe ping  " ;
String ipprefix = " 192.168.10. " ;
int  begin = 101 ;
int  end = 200 ;
Process p = null ;

for ( int  i = begin;i < end;i ++ ){
     p =  Runtime.getRuntime().exec(cmd + i);
     String line  =   null ;
     BufferedReader reader  =   new  BufferedReader( new  InputStreamReader(p.getInputStream()));
      while ((line  =  reader.readLine())  !=   null )
     {
          // Handling line , may logs it. 
     }
    reader.close();
    p.destroy();
}

    这段代码运行得很好,问题是为了运行这段代码,你还需要做一些额外的工作.这些额外的工作包括:

• 编写一个类文件
• 编写一个main方法
• 将之编译成字节代码
• 由于字节代码不能直接运行,你需要再写个小小的bat或者bash脚本来运行.

    当然,用C/C++同样能完成这项工作.但C/C++不是跨平台语言.在这个足够简单的例子中也许看不出C/C++和Java实现的区别,但在一些更为复杂的场景,比如要将连通与否的信息记录到网络数据库.由于Linux和Windows的网络接口实现方式不同,你不得不写两个函数的版本.用Java就没有这样的顾虑.

    同样的工作用Python实现如下:

import subprocess

cmd = " cmd.exe "
begin = 101
end = 200
while  begin < end:

    p = subprocess.Popen(cmd,shell = True,stdout = subprocess.PIPE,
                   stdin = subprocess.PIPE,
                   stderr = subprocess.PIPE)
    p.stdin.write( " ping 192.168.1. " + str(begin) + " \n " )

    p.stdin.close()
    p.wait()

    print  " execution result: %s " % p.stdout.read()

    对比Java,Python的实现更为简洁,你编写的时间更快.你不需要写main函数,并且这个程序保存之后可以直接运行.另外,和Java一样,Python也是跨平台的.

    有经验的C/Java程序员可能会争论说用C/Java写会比Python写得快.这个观点见仁见智.我的想法是当你同时掌握Java和Python之后,你会发现用Python写这类程序的速度会比Java快上许多.例如操作本地文件时你仅需要一行代码而不需要Java的许多流包装类.各种语言有其天然的适合的应用范围.用Python处理一些简短程序类似与操作系统的交互编程工作最省时省力.

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    足够简单的任务,例如一些shell编程.如果你喜欢用Python设计大型商业网站或者设计复杂的游戏,悉听尊便.

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2 快速入门

    安装完Python之后(我本机的版本是2.5.4),打开IDLE(Python GUI) , 该程序是Python语言解释器,你写的语句能够立即运行.我们写下一句著名的程序语句:

print  " Hello,world! "

    并按回车.你就能看到这句被K&R引入到程序世界的名言.

    在解释器中选择"File"--"New Window" 或快捷键 Ctrl+N , 打开一个新的编辑器.写下如下语句:

print  " Hello,world! "
raw_input( " Press enter key to close this window " );

    保存为a.py文件.按F5,你就可以看到程序的运行结果了.这是Python的第二种运行方式.

    找到你保存的a.py文件,双击.也可以看到程序结果.Python的程序能够直接运行,对比Java,这是一个优势.

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    我们换一种方式来问候世界.新建一个编辑器并写如下代码:

print  " 欢迎来到奥运中国! "
raw_input( " Press enter key to close this window " );

    在你保存代码的时候,Python会提示你是否改变文件的字符集,结果如下:

# -*- coding: cp936 -*- 

print  " 欢迎来到奥运中国! "
raw_input( " Press enter key to close this window " );

    将该字符集改为我们更熟悉的形式:

# -*- coding: GBK -*- 

print  " 欢迎来到奥运中国! " # 使用中文的例子
raw_input( " Press enter key to close this window " );

    程序一样运行良好.

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    用微软附带的计算器来计数实在太麻烦了.打开Python解释器,直接进行计算:

a = 100.0
b = 201.1
c = 2343
print (a + b + c) / c

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    可以如下打印出预定义输出格式的字符串:

print  """
Usage: thingy [OPTIONS]
      - h                        Display  this  usage message
      - H hostname               Hostname to connect to
"""

    字符串是怎么访问的?请看这个例子:

word = " abcdefg "
a = word[ 2 ]
print  " a is:  " + a
b = word[ 1 : 3 ]
print  " b is:  " + b # index  1  and  2  elements of word.
c = word[: 2 ]
print  " c is:  " + c # index  0  and  1  elements of word.
d = word[ 0 :]
print  " d is:  " + d # All elements of word.
e = word[: 2 ] + word[ 2 :]
print  " e is:  " + e # All elements of word.
f = word[ - 1 ]
print  " f is:  " + f # The last elements of word.
g = word[ - 4 : - 2 ]
print  " g is:  " + g # index  3  and  4  elements of word.
h = word[ - 2 :]
print  " h is:  " + h # The last two elements.
i = word[: - 2 ]
print  " i is:  " + i # Everything except the last two characters
l = len(word)
print  " Length of word is:  " +  str(l)

    请注意ASCII和UNICODE字符串的区别:

print  " Input your Chinese name: "
s = raw_input( " Press enter to be continued " );
print  " Your name is  :  "   + s;
l = len(s)
print  " Length of your Chinese name in asc codes is: " + str(l);
a = unicode(s, " GBK " )
l = len(a)
print  " I'm sorry we should use unicode char!Characters number of your Chinese \
name  in  unicode  is : " +str(l);

---

    类似Java里的List,这是一种方便易用的数据类型:

word = [ ' a ' , ' b ' , ' c ' , ' d ' , ' e ' , ' f ' , ' g ' ]
a = word[ 2 ]
print  " a is:  " + a
b = word[ 1 : 3 ]
print  " b is:  "
print b # index  1  and  2  elements of word.
c = word[: 2 ]
print  " c is:  "
print c # index  0  and  1  elements of word.
d = word[ 0 :]
print  " d is:  "
print d # All elements of word.
e = word[: 2 ] + word[ 2 :]
print  " e is:  "
print e # All elements of word.
f = word[ - 1 ]
print  " f is:  "
print f # The last elements of word.
g = word[ - 4 : - 2 ]
print  " g is:  "
print g # index  3  and  4  elements of word.
h = word[ - 2 :]
print  " h is:  "
print h # The last two elements.
i = word[: - 2 ]
print  " i is:  "
print i # Everything except the last two characters
l = len(word)
print  " Length of word is:  " +  str(l)
print  " Adds new element "
word.append( ' h ' )
print word

---

# Multi - way decision
x = int (raw_input( " Please enter an integer: " ))
if  x < 0 :
    x = 0
    print  " Negative changed to zero "

elif x == 0 :
    print  " Zero "

else :
    print  " More "


# Loops List
a  =  [ ' cat ' ,  ' window ' ,  ' defenestrate ' ]
for  x  in  a:
    print x, len(x)

---

# Define and invoke function.
def sum(a,b):
     return  a + b


func  =  sum
r  =  func( 5 , 6 )
print r

# Defines function with  default  argument
def add(a,b = 2 ):
     return  a + b
r = add( 1 )
print r
r = add( 1 , 5 )
print r

    并且,介绍一个方便好用的函数:

# The range() function
a  = range( 5 , 10 )
print a
a  =  range( - 2 , - 7 )
print a
a  =  range( - 7 , - 2 )
print a
a  =  range( - 2 , - 11 , - 3 ) # The 3rd parameter stands  for  step
print a

---

spath = " D:/download/baa.txt "
f = open(spath, " w " ) # Opens file  for  writing.Creates  this  file doesn ' t exist.
f.write( " First line 1.\n " )
f.writelines( " First line 2. " )

f.close()

f = open(spath, " r " ) # Opens file  for  reading

for  line  in  f:
    print line

f.close()

---

s = raw_input( " Input your age: " )
if  s  == "" :
    raise Exception( " Input must no be empty. " )

try :
    i = int (s)
except ValueError:
    print  " Could not convert data to an integer. "
except:
    print  " Unknown exception! "
else : # It  is  useful  for  code that must be executed  if  the  try  clause does not raise an exception
    print  " You are %d "   %  i, "  years old "
finally : # Clean up action
    print  " Goodbye! "

---

class  Base:
    def __init__(self):
        self.data  =  []
    def add(self, x):
        self.data.append(x)
    def addtwice(self, x):
        self.add(x)
        self.add(x)

# Child extends Base
class  Child(Base):
    def plus(self,a,b):
         return  a + b

oChild  = Child()
oChild.add( " str1 " )
print oChild.data
print oChild.plus( 2 , 3 )

---

    每一个.py文件称为一个module,module之间可以互相导入.请参看以下例子:

# a.py
def add_func(a,b):
     return  a + b

# b.py
from a import add_func # Also can be : import a

print  " Import add_func from module a "
print  " Result of 1 plus 2 is:  "
print add_func( 1 , 2 )    # If  using   " import a "  , then here should be  " a.add_func "

    module可以定义在包里面.Python定义包的方式稍微有点古怪,假设我们有一个parent文件夹,该文件夹有一个child子文件夹.child中有一个module a.py . 如何让Python知道这个文件层次结构?很简单,每个目录都放一个名为_ init _.py 的文件.该文件内容可以为空.这个层次结构如下所示: 

parent 
   -- __init_.py
   -- child
     --  __init_.py
     -- a.py

b.py

    那么Python如何找到我们定义的module?在标准包sys中,path属性记录了Python的包路径.你可以将之打印出来:

import sys

print sys.path

    通常我们可以将module的包路径放到环境变量PYTHONPATH中,该环境变量会自动添加到sys.path属性.另一种方便的方法是编程中直接指定我们的module路径到sys.path 中:

import sys
sys.path.append( ' D:\\download ' )

from parent.child.a import add_func


print sys.path

print  " Import add_func from module a "
print  " Result of 1 plus 2 is:  "
print add_func( 1 , 2 )

---

总结

    你会发现这个教程相当的简单.许多Python特性在代码中以隐含方式提出,这些特性包括:Python不需要显式声明数据类型,关键字说明,字符串函数的解释等等.我认为一个熟练的程序员应该对这些概念相当了解,这样在你挤出宝贵的一小时阅读这篇短短的教程之后,你能够通过已有知识的迁移类比尽快熟悉Python,然后尽快能用它开始编程.

    当然,1小时学会Python颇有哗众取宠之嫌.确切的说,编程语言包括语法和标准库.语法相当于武术招式,而标准库应用实践经验则类似于内功,需要长期锻炼.Python学习了Java的长处,提供了大量极方便易用的标准库供程序员"拿来主义".(这也是Python成功的原因),在开篇我们看到了Python如何调用Windows cmd的例子,以后我会尽量写上各标准库的用法和一些应用技巧,让大家真正掌握Python.

    但不管怎样,至少你现在会用Python代替繁琐的批处理写程序了.希望那些真的能在一小时内读完本文并开始使用Python的程序员会喜欢这篇小文章,谢谢!

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