Python语法基础_python中的gsx-优快云博客

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本文详细介绍了Python的基础知识，包括使用场景、优缺点、变量与类型、表达式和运算符。重点讲解了变量的语法、类型（整数、浮点数、字符串、布尔）及其动态类型特性。此外，还探讨了注释、输入输出以及算数和逻辑运算符的用法。内容深入浅出，适合Python初学者阅读。

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1.Python的使用场景

Python具有广泛的使用场景:

科学计算&数据分析。
Web开发（搭建网站）。
自动化运维。
人工智能。
爬虫程序。
自动化测试。

2.Python的优缺点

①Python的优点：

表达能力比较强，并且语法简单，容易上手。
功能强大，用途广泛。
生态丰富，具有海量成熟的第三方库供程序员使用。
方便调用C/C++编写的代码进行高性能或系统级操作。

②Python的缺点：

执行效率比较弱。
对于多核心并发程序支持偏弱。
动态类型系统对于大型项目不太友好。

③Python采用的是动态类型系统，因此一个变量的类型在程序运行的时候是可以发生改变的。

3.常量和表达式

(1)print是Python中的一个内置函数，使用print函数可以将数据打印到控制台上

print(1 + 3 - 7)  # -3
print(1 + 3 * 7)  # 22
print(1 + 3 / 7)  # 1.4285714285714286

(2)说明

形如1+3-7这样的算式，在编程语言中称为表达式，表达式的运算结果称为表达式的返回值，而像1，3，7这样的数字称为字面值常量
C / java语言中 2 / 3 结果为 0 (小数部分被截断)，Python中两个整数相除后得到的结果是一个浮点数，更符合日常使用直觉。
Python中浮点数在内存中的存储遵循IEEE754标准，这套标准在表示浮点数时可能会存在微小的误差，但这个误差在实际开发中不会造成太大的影响。

变量和类型

4. 变量的语法

(1)定义变量

a = 10

a为变量名，当需要创建多个变量时，可以通过名字来进行区分。
=为赋值运算符，表示把 = 右侧的数据放到 = 左侧的空间中。

(2)变量的命名规则

①硬性规则

变量名由数字、字母、下划线构成。
变量名不能以数字开头。
变量名不能和Python的“关键字”重复。
变量名大小写敏感，比如num和Num是两个不同的变量名。

②软性规则

变量名使用有描述性的单词来表示，尽量表达出变量的作用。
当一个单词无法表述清楚变量的作用时，可以用多个单词进行命名(不怕变量的名字长，而怕变量的含义表达的不清楚)
当变量名包含多个单词时，常见的命名规范有驼峰命名法或蛇形命名法。

③常见命名规范

驼峰命名法：除第一个单词的首字母外，后续每个单词的首字母都大写 ( totalCount )
蛇形命名法：每个单词之间使用下划线进行分隔 (name_test)

(3)变量的使用

首次使用赋值运算符设置变量的值，这个过程是创建变量（初始化）。
对已存在的变量进行赋值操作，则是在修改这个变量的值（重新赋值）。

5.变量的类型

变量里面不仅能存储数字，还可以存储其他种类的数据，为了区分不同种类的数据，于是引入了“类型”的概念。
需要注意的是，与C/C++等其他语言不同的是，Python中变量的类型不需要在定义的时候显式声明，而是根据初始化的值的类型来进行确定的。
Prthon的一个设计哲学解决一个问题，只提供一种方案

(1)整数

①整数类型为int

a = 10
print(type(a))  # <class 'int'>

②补充

type和print类似，也是Python中的一个内置函数，可以使用type函数来查看一个变量的类型。
与C/C++等其他语言不同的是，Python中int类型的变量能够表示的数据范围是没有上限的，只要内存足够大，理论上就可以表示无限大的数据。
在Python , int能够表示的数据范围,是"无穷"的. Python的int是可以根据要表示的数据的大小自动扩容
因此Python这里就没有long这样的类型了 , 像byte, short这些类型在Python中也不存在

(2)浮点数(小数)

①浮点数的类型为float

a = 0.88
print(type(a))  # <class 'float'>

②补充

与C/C++等其他语言不同的是，Python中的浮点数只有float一种类型，没有double类型，实际上Python中的float就相当于C/C++等语言中的double类型，表示双精度浮点数。

(3)字符串

①字符串的类型为str (string -> str)

a = 'GSX_MIUI'
print(type(a))  # <class 'str'>

②字符串可以是用“单引号”、“双引号”、“三单引号”或者“三双引号”引起来的一串字符序列

a = 'test'
b = "test"
c = '''test'''
d = """test"""
print(a)
print(b)
print(c)
print(d)

③有一段话 (My name is "GSX") , 如果把这段话作为字符串该怎么弄

字符串中间的引号和最外面的引号不能重复

a = "My name is "GSX"" #中间报红的这部分Python不认识了
b = 'My name is "GSX"'

④使用“三单引号”或“三双引号”可以将多行字符串赋值给变量

⑤使用len函数来获取字符串的长度

a = 'My name is "GSX"'
print(len(a)) #16

⑥使用+对两个字符串进行拼接，不能拿字符串和整数/浮点数相加

a = 'GSX'
b = '_'
c = 'MIUI'
print(a+b+c) # GSX_MIUI

(4)布尔

①表示真假的类型为bool

a = True
print(type(a))  # <class 'bool'>

②布尔类型的取值只有两种，True（真）和False（假）。

6.类型带来的意义

(1)不同的类型(Python)，占用的内存空间是不同的.

int默认是4个字节.动态扩容.
float固定8个字节.
bool -个字节就足够了.
str变长的

(2)不同类型对应的操作也是不一样的

int / float -> + - * / : 不能使用len
str -> + : 可以使用len

7.动态类型特征

(1)动态类型与静态类型

动态类型： 在运行时，解释器基于变量值的类型决定变量的类型。
静态类型： 在编译时，编译器基于所声明的数据类型确定变量的类型

(2)由于动态类型语言中，变量的类型是取决于变量值的类型，因此Python中同一个变量在不同时刻的类型可能是不同的

a = 10
print(type(a))  # <class 'int'>

a = 'hello'
print(type(a))  # <class 'str'>

(3)补充

C/C++等大多数语言都是静态类型语言，在编写静态类型语言的代码时，必须声明变量的数据类型，而Python则是一种动态类型语言，因此在编写Python代码时不用声明变量的数据类型。
一个编程语言,是否是动态类型,只是取决于运行时,类型是否发生改变，不取决于变量定义的时候是否声明类型!
Python作为一个动态类型的语言,在定义变量的时候，也是可以写类型的。例如: ( a:int= 10 ) ,就是一个声名, 但是并不会因为这样的声名就把类型改变了
Python中引入类型声名主要是为了方便程序员读代码的时候更好的理解,也方便python的开发工具更好的去针对代码进行解析

(4)动态类型特性是一把双刃剑

对于中小型程序，可以大大的减少代码量（比如写一段代码就可以同时支持多种类型）。
对于大型程序，则提高了模块之间的交互成本（比如程序员A提供的代码难以被B理解）。

因此很多公司,在创业之初,喜欢使用Python来开发 , 产品规模小，也就是一两个程序猿,很快的就
能搞出来 ; 但是当项目达到一定的规模之后~~动态类型的劣势就逐渐体现了. 很多公司就会针对之前Python写的代码使用其他语言进行重构~

8.注释

(1)行注释

使用#开头的行都是注释，注释可以单独的写在一行，也可以写在代码的右侧

# 这是一个注释
print('Test')  # 这是也是一个注释

(2)文档字符串

使用三引号引起来的称为“文档字符串”，也可以视为是一种注释
可以包含多行内容,
一般放在文件/函数/类的开头.
""" 或者 ''' 均可

"""
这是多行文本注释
第一行
第二行
第三行
...
"""

Python实际上没有多行注释的语法，能够以三引号的方式添加注释，根本原因是因为Python会忽略未分配给变量的字符串文字。

9.输入输出

程序需要和用户进行交互。

用户把信息传递给程序的过程，称为“输入”。
程序把结果展示给用户的过程，称为“输出”。

输入输出的最基本的方法就是控制台，用户可以通过控制台输入一些字符串传递给程序，程序再通过控制台将其运行结果展示给用户。

(1)控制台输出

①使用print函数可以将任意类型的变量输出到控制台

a = 2001
print(a)  # 2001

b = 'MIUI'
print(b)  # MIUI

②如果想要混合输出不同类型的变量，那么就需要对输出的字符串进行格式化

name = 'MIUI'
print(f'This {name} is a test !')  # This MIUI is a test !

③补充

使用f作为前缀的字符串，称为f-string。f 表示 format
f-string里面可以使用{ }来内嵌一个其他的变量或表达式。
像格式化打印字符串，很多编程语言都进行了各自的探索

(2)控制台输入

①使用input函数可以从控制台读取用户输入的数据

num = input('请输入一个整数: ')
print(f'你输入的整数是{num}')

②补充1

input的参数相当于一个“提示信息”，也可以没有。
input的返回值就是用户输入的内容，是字符串类型。

③input函数的返回值是字符串类型，因此下面代码实际进行的是字符串的拼接操作

a = input('请输入第一个整数: ')  # 10
b = input('请输入第二个整数: ')  # 20
print(f'{a} + {b} = {a + b}')  # 1020

④想要进行算术运算，那么需要在运算前对读取到的值进行类型转换

a = input('请输入第一个整数: ')  # 10
b = input('请输入第二个整数: ')  # 20
a = int(a)
b = int(b)
print(f'{a} + {b} = {a + b}')  # 30

⑤补充2

通过int()的方式可以将一个变量转换成int类型。
类似的，也可以通过float()、bool()、str()等将变量转换成对应的类型。

运算符

10.算数运算符

Python中的算数运算符，包括+、-、*、/、%、**（幂）、//（地板除）

(1)有些编程语言中，/ 整数0也是会抛出异常 , / 浮点数0 会得到无穷大 ; 而Python都认为是除0异常

(2)截断的问题

整数 / 整数 , 如果除不尽,得到的就是小数,不会出现截断的情况
除了Python之外,大部分的编程语言,都是整数 / 整数,结果还是整数

(3)总结

0不能做除数，否则程序会抛异常。
两个整数相除后得到的是一个浮点数。
**可以求一个数的整数次幂，也可以求一个数的小数次幂。
//是地板除，整数除以整数得到的结果还是整数（舍弃小数部分，向下取整）。

11.关系运算符

Python中的关系运算符，包括<、<=、>、>=、==、!=。

(1)判断两个字符串是否相等

Python中使用==或!=即可判断两个字符串的内容是否相等

a = 'hello'
b = 'hello'
print(a == b)  # True

(2)判断两个浮点数是否相等

①不能直接使用==来判断两个浮点数是否相等，因为浮点数在计算机中的表示并不是精确的

a = 0.1 + 0.2
b = 0.3
print(a)  # 0.30000000000000004
print(b)  # 0.3
print(a == b)  # False

②正确的比较方式应该是，判定这两个浮点数的差值是否小于允许的误差范围

a = 0.1 + 0.2
b = 0.3
print(a)  # 0.30000000000000004
print(b)  # 0.3
print(-0.000001 < (a - b) < 0.000001)  # True

(3)总结

针对中文进行字符串大小比较,是没有意义的；至少按照默认的字典序来说,是没意义的!
针对浮点数来说,使用==比较相等,存在一定的风险! 因为浮点数在内存中的存储和表示，是可能存在误差的! 这样的误差在进行算术运算的时候就可能被放大,从而导致==的判定出现误判!
Python中支持这种连续小于的写法

12.逻辑运算符

(1)Python中的逻辑运算符，包括 and , or , not

and：并且。两侧操作数均为True，则最终结果为True，否则为False（一假则假）
or：或者。两侧操作数均为False，则最终结果为False，否则为True（一真则真）
not：逻辑取反。操作数本身为True，则返回False，本身为False，则返回True。

(2)补充

在Python中，a < b and b < c 等价于 a < b < c，这个设定与其他编程语言都不相同。
与其他编程语言类似，Python中也存在短路求值规则：对于and，如果左侧表达式为False，则整体一定为False，因此右侧表达式不再执行；对于or，如果左侧表达式为True，则整体一定为True，因此右侧表达式不再执行。

13.赋值运算符

Python中的赋值运算符，包括 =、+=、-=、*=、/=、%=、**=、//=、&=、|=、^=、<<=、>>=。

(1)使用 = 同时对多个变量赋值

①链式赋值是使用=同时对多个变量进行赋值的常见方式

不建议使用，建议一行代码只是包含-一个操作

a = b = 10
print(a)  # 10
print(b)  # 10

②Python还支持多元赋值的方式对多个变量进行赋值

a, b = 10, 20
print(a)  # 10
print(b)  # 20

③多元赋值能帮我们解决一些特殊问题，比如完成两个变量的交换

a, b = 10, 20
a, b = b, a
print(a)  # 20
print(b)  # 10

(2)复合运算符

Python中不支持++ --这样的自增自减操作的!!
+ + a之所以没有语法报错,是Python解释器把+当成了正号.
- - a也是不会报错,把-当成了负号.负负得正,最终的值仍然不变.
但是后置++和后置--都是语法上报错的
使用a += 1已经很方便的完成了自增了，对Python已经够用了