Python语言入门简介

一、Python的历史

关键点: Python是一种用途广泛、解释性、面向对象的程序设计语言。

        Python是新西兰的Guido van Rossum在1990 年创建的，它以英国流行喜剧“Monty Python的飞行马戏团”命名。van Rossum将Python开发作为一个嗜好，Python 因其简单、简洁以及直观的语法和扩展库等优势成为工业界和学术界广泛使用的一个流行的程序设计语言。

        Python是一门用途广泛的程序设计语言。这意味着可以使用Python为任何程序设计任务编写代码。Python现在被用在Google搜索引擎、NASA的任务关键项目以及纽约股票交易所的交易处理中。

        Python是解释性的，这表示Python代码是被解释器翻译和执行的，每次一句。

        Python是一门面向对象程序设计语言(OOP)。Python中的数据都是由类所创建的对象。本质上讲类就是一种类型或者某个种类，它能够定义同种类型的对象，这些对象都具有相同的属性以及相同的操作这些对象的方法。面向对象程序设计是开发可重用软件的强大工具。

        现在，Python是由一个大型的志愿者团队来开发和维护的，你可以从Python软件基金会免费取。Python 的两个版本现在是共存的: Python 2和Python 3。使用Python 3编写的程序不能在Python 2中执行。Python 3是比较新的版本，但是它不向后兼容Python2。这意味着如果你使用Python 2的语法编写了一个程序，那它可能无法在Python 3解释器中正常工作。Python提供了一个工具，它可以将Python2所写的代码自动地转换成Python3可以使用的语法。Python2最终还是会被Python3所代替。

二、开始学习Python

关键点: Python 程序是用Python 解释器执行的。

        我们从编写一个简单的Python程序开始，这个程序在控制台上显示消息“Welcome to Python”和“Python is fun”。控制台是一个旧的计算机术语，它是指计算机的文本输入域和显示设备。控制台输入是指从键盘获取输人，而控制台输出是指将输出显示到显示器。

2.1、启动Python

        假设已经将Python安装在Windows操作系统上，在命令行窗口的命令提示符下输入Python，就可以启动Python (如图1所示)。

        启动Python之后，你将会看到符号“>>>”。这是Python语句提示符，也是你输入Python语句的地方。

        现在，输人“print("Welcome to Python")”然后按回车键。控制台上会出现字符串“Welcome to Python”，如图所示。字符串是一个程序设计术语，它表示一个字符序列。

注意: Python字符串两边需要使用双引号或单引号，将它们和其他代码区分开来。就像你在输出中看到的那样，Python 不显示这些引号。

        print语句是Python的固有函数之一，可以用它在控制台上显示字符串。函数用来完成一系列动作。print函数的动作就是在控制台上显示一条消息。

注意:在程序设计专业词汇中，当你使用一个函数时，可以说“调用一个函数”。

        接下来，输入“print("Python is fun")”然后按回车键。控制台上会出现字符串“Python is fun”，如图所示。可以在语句提示符“>>>”处输入附加语句。

注意：要退出Python， 按Ctrl+Z组合键然后再按回车键，如下图所示。

2.2、创建Python源代码文件

        在语句提示符“>>>”处输入Python语句是很方便的，但是语句并未被保存。为了保存语句以便今后使用，可以创建一个文本文件来存储语句，然后使用下面的命令执行文件中的语句: 

python filename.py

        可以使用像记事本这样的文本编辑器来创建文本文件。这里的文本文件filename称为Python源文件或脚本文件。习惯上，Python 文件的扩展名为.py。

        从脚本文件来运行Python程序称为以脚本模式运行Python。在语句提示符“>>>”后键入一条语句，然后执行它，称为以交互模式运行Python。

        注释有助于程序员理解程序。它们不是程序设计语句，所以可以被解释器忽略。在Python中，每行注释前都会加一个井号(#)，称为行注释，也可以通过在一行或多行上使用三个连续的单引号(''')括起来达到段注释的目的。当Python解释器看到#时，就会忽略#之后和它在同一行的所有文本。当Python解释器看到'''时，就会扫描找到下一个'''，然后忽略这三个引号之间的任何文本。下面是注释的例子：

# This program displays Welcome to Python
''' This program displays Welcome to Python and
    Python is fun
'''

下面介绍Python中的缩进问题。注意：输入语句是从新行的第一列开始。如果输入的程序如下所示，那么Python解释器将会报告错误：

# Display two messages
  print("Welcome to Python")
print("Python is fun")

        不要在语句末尾放置任何标点符号。例如:如果输人下面的代码，那么Python解释器将会报错：

# Display two mes sages
print("Welcome to Python") .
print("Python is fun") ,

        Python程序是区分大小写的。例如：在程序中用Print替换print就会出错。

        已经在程序中看到好几个特殊字符(#、''、())，几乎所有的程序都会用到它们。表1-2总结了它们的用途。

2.3、使用Python完成算术运算

        Python程序可以完成各种类型的算术运算，并且显示结果。为了显示两个数x和y的加法、减法、乘法和除法，使用下面的代码:

print(x + y)
print(x - y)
print(x * y)
print(x / y)

示例：

print((10.5 + 2 * 3) / (45 - 3.5))

运行结果：

0.39759036144578314

2.4、程序设计风格和文档

关键点：好的程序设计风格和正确的文档可以让程序易读并防止出错。

        程序设计风格指的是程序的整个样子。当用专业的程序设计风格创建程序时，它们不但，会正确执行，而且也会易于阅读、便于理解。这对访问或修改你的程序的其他程序员来说是非常重要的。

        文档是属于一个程序的解释性备注和注释的主体。这些备注和注释对程序的不同部分进行解释，帮助其他人更好地理解它的结构和功能。对本章前面的内容，备注和注释都是嵌在程序内部里，当执行程序时Python的解释器会直接忽略它们。程序设计风格和文档与编码一样重要。下面是几个建议规范。

2.4.1、恰当的注释和注释风格

        在程序开始的地方要有一个总结性的注释，它解释这个程序是干什么的、其重要特征以及所使用的独特技术。在大程序中，应该有注释介绍每个主要步骤以及任何难以读懂的内容。注释简洁明了是非常重要的，因此，不要让它们密密麻麻，也不要让它们难以阅读。

2.4.2、恰当的空格

        一致的空格风格可以让程序更加清晰且易于阅读、调试(找到且解决错误)以及维护。

        一个运算符的两边都应该添加一个空格，如下面的语句所示:

2.5、程序设计错误

关键点:程序设计错误可以分为三类:语法错误、运行时错误和逻辑错误。

2.5.1、语法错误

        你会遇到的大多数常见错误都是语法错误。就像任何一种程序设计语言一样，Python也有自己的语法，你需要遵从语法规则编写代码。如果你的程序违反了这些规则一例如: 忘写一个引号或者拼错-一个单词一Python 将会报告语法错误。

        语法错误来自代码构建过程中的错误，例如:敲错了一条语句，不正确的缩进，忽略某些必需的标点符号，或者使用了左括号而忘了右括号。这些错误通常很容易被检测到，因为Python会告诉你这些错误在哪里以及是什么原因造成了这些错误。

2.5.2、 运行时错误

        运行时错误是导致程序意外终止的错误。在程序运行过程中，如果Python解释器检测到一个不可能执行的操作，就会出现运行时错误。输入错误是典型的运行时错误。当用户输入一个程序无法处理的值时，就会出现输人错误。例如:如果程序希望读取-一个数字，而用户输入了一个文本字符串，这就导致程序中出现数据类型错误。

        另一个常见的运行时错误是被0除。当整数除法的除数为零时就会发生运行时错误。

2.5.3、 逻辑错误.

        当程序不能实现它原来打算要完成的任务时就会导致逻辑错误。

        在Python中，语法错误事实上是被当作运行时错误来处理，因为程序执行时它们会被解释器检测出来。通常，语法错误和运行时错误都很容易找出并且易于更正，因为Python给出提示信息以便找出错误来自哪里以及为什么它们是错的，而查找逻辑错误则非常具有挑战性。

三、Python关键字