你只管努力，

什么是内建模块？Python之所以自称“batteries included”，就是因为内置了许多非常有用的模块，无需额外安装和配置，即可直接使用。本章将介绍一些常用的内建模块。一、datetimedatetime是Python处理日期和时间的标准库。获取当前日期和时间我们先看如何获取当前日期和时间：>>> from datetime imp

当我们需要定义常量时，一个办法是用大写变量通过整数来定义，例如月份：JAN = 1FEB = 2MAR = 3...NOV = 11DEC = 12好处是简单，缺点是类型是int，并且仍然是变量。更好的方法是为这样的枚举类型定义一个class类型，然后，每个常量都是class的一个唯一实例。Python提供了Enum类来实现这个功能：from enum impo

看到类似__slots__这种形如__xxx__的变量或者函数名就要注意，这些在Python中是有特殊用途的。__slots__我们已经知道怎么用了，__len__()方法我们也知道是为了能让class作用于len()函数。除此之外，Python的class中还有许多这样有特殊用途的函数，可以帮助我们定制类。__str__我们先定义一个Student类，打印一个实例

继承是面向对象编程的一个重要的方式，因为通过继承，子类就可以扩展父类的功能。回忆一下Animal类层次的设计，假设我们要实现以下4种动物：Dog - 狗狗；Bat - 蝙蝠；Parrot - 鹦鹉；Ostrich - 鸵鸟。如果按照哺乳动物和鸟类归类，我们可以设计出这样的类的层次：但是如果按照“能跑”和“能飞”来归类，我们就应该设计出这样的类的层次：

数据封装、继承和多态只是面向对象程序设计中最基础的3个概念。在Python中，面向对象还有很多高级特性，允许我们写出非常强大的功能。我们会讨论多重继承、定制类、元类等概念。正常情况下，当我们定义了一个class，创建了一个class的实例后，我们可以给该实例绑定任何属性和方法，这就是动态语言的灵活性。先定义class：class Student(object):

Python的functools模块提供了很多有用的功能，其中一个就是偏函数（Partial function）。要注意，这里的偏函数和数学意义上的偏函数不一样。在介绍函数参数的时候，我们讲到，通过设定参数的默认值，可以降低函数调用的难度。而偏函数也可以做到这一点。举例如下：int()函数可以把字符串转换为整数，当仅传入字符串时，int()函数默认按十进制转换：>>> int(

由于函数也是一个对象，而且函数对象可以被赋值给变量，所以，通过变量也能调用该函数。>>> def now():... print('2015-3-25')...>>> f = now>>> f()2015-3-25函数对象有一个__name__属性，可以拿到函数的名字：>>> now.__name__'now'>>> f.__name__'now'

当我们在传入函数时，有些时候，不需要显式地定义函数，直接传入匿名函数更方便。在Python中，对匿名函数提供了有限支持。还是以map()函数为例，计算f(x)=x2时，除了定义一个f(x)的函数外，还可以直接传入匿名函数：>>> list(map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]))[1, 4, 9, 16, 25, 36, 4

函数作为返回值高阶函数除了可以接受函数作为参数外，还可以把函数作为结果值返回。我们来实现一个可变参数的求和。通常情况下，求和的函数是这样定义的：def calc_sum(*args): ax = 0 for n in args: ax = ax + n return ax但是，如果不需要立刻求和，而是在后面的代码中，根据需要再计

排序算法排序也是在程序中经常用到的算法。无论使用冒泡排序还是快速排序，排序的核心是比较两个元素的大小。如果是数字，我们可以直接比较，但如果是字符串或者两个dict呢？直接比较数学上的大小是没有意义的，因此，比较的过程必须通过函数抽象出来。Python内置的sorted()函数就可以对list进行排序：>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21])[-21,

Python内建的filter()函数用于过滤序列。和map()类似，filter()也接收一个函数和一个序列。和map()不同的是，filter()把传入的函数依次作用于每个元素，然后根据返回值是True还是False决定保留还是丢弃该元素。例如，在一个list中，删掉偶数，只保留奇数，可以这么写：def is_odd(n): return n % 2 == 1l

Python内建了map()和reduce()函数。如果你读过Google的那篇大名鼎鼎的论文“MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters”，你就能大概明白map/reduce的概念。我们先看map。map()函数接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable，map将传入的函数依次作用到序列的每个元素，并把结果

高阶函数英文叫Higher-order function。什么是高阶函数？我们以实际代码为例子，一步一步深入概念。变量可以指向函数以Python内置的求绝对值的函数abs()为例，调用该函数用以下代码：>>> abs(-10)10但是，如果只写abs呢？>>> absin function abs>可见，abs(-10)是函数调用，而abs是函数本身

函数是Python内建支持的一种封装，我们通过把大段代码拆成函数，通过一层一层的函数调用，就可以把复杂任务分解成简单的任务，这种分解可以称之为面向过程的程序设计。函数就是面向过程的程序设计的基本单元。而函数式编程（请注意多了一个“式”字）——Functional Programming，虽然也可以归结到面向过程的程序设计，但其思想更接近数学计算。我们首先要搞明白计算机（Comput

type()动态语言和静态语言最大的不同，就是函数和类的定义，不是编译时定义的，而是运行时动态创建的。比方说我们要定义一个Hello的class，就写一个hello.py模块：class Hello(object): def hello(self, name='world'): print('Hello, %s.' % name)当Python

在绑定属性时，如果我们直接把属性暴露出去，虽然写起来很简单，但是，没办法检查参数，导致可以把成绩随便改：s = Student()s.score = 9999这显然不合逻辑。为了限制score的范围，可以通过一个set_score()方法来设置成绩，再通过一个get_score()来获取成绩，这样，在set_score()方法里，就可以检查参数：class Student(ob

在计算机程序的开发过程中，随着程序代码越写越多，在一个文件里代码就会越来越长，越来越不容易维护。为了编写可维护的代码，我们把很多函数分组，分别放到不同的文件里，这样，每个文件包含的代码就相对较少，很多编程语言都采用这种组织代码的方式。在Python中，一个.py文件就称之为一个模块（Module）。使用模块有什么好处？最大的好处是大大提高了代码的可维护性。其次，编写代码不必

字符串是编程时涉及到的最多的一种数据结构，对字符串进行操作的需求几乎无处不在。比如判断一个字符串是否是合法的Email地址，虽然可以编程提取@前后的子串，再分别判断是否是单词和域名，但这样做不但麻烦，而且代码难以复用。正则表达式是一种用来匹配字符串的强有力的武器。它的设计思想是用一种描述性的语言来给字符串定义一个规则，凡是符合规则的字符串，我们就认为它“匹配”了，否则，该字符串就是不合法的

一、什么是线程、进程？很多同学都听说过，现代操作系统比如Mac OS X，UNIX，Linux，Windows等，都是支持“多任务”的操作系统。什么叫“多任务”呢？简单地说，就是操作系统可以同时运行多个任务。打个比方，你一边在用浏览器上网，一边在听MP3，一边在用Word赶作业，这就是多任务，至少同时有3个任务正在运行。还有很多任务悄悄地在后台同时运行着，只是桌面上没有显示而已

一、什么是IO编程IO在计算机中指Input/Output，也就是输入和输出。由于程序和运行时数据是在内存中驻留，由CPU这个超快的计算核心来执行，涉及到数据交换的地方，通常是磁盘、网络等，就需要IO接口。比如你打开浏览器，访问新浪首页，浏览器这个程序就需要通过网络IO获取新浪的网页。浏览器首先会发送数据给新浪服务器，告诉它我想要首页的HTML，这个动作是往外发数据，叫Outp

在程序运行过程中，总会遇到各种各样的错误。有的错误是程序编写有问题造成的，比如本来应该输出整数结果输出了字符串，这种错误我们通常称之为bug，bug是必须修复的。有的错误是用户输入造成的，比如让用户输入email地址，结果得到一个空字符串，这种错误可以通过检查用户输入来做相应的处理。还有一类错误是完全无法在程序运行过程中预测的，比如写入文件的时候，磁盘满了，写不进去了，或者

在IO编程一节中，我们已经知道，CPU的速度远远快于磁盘、网络等IO。在一个线程中，CPU执行代码的速度极快，然而，一旦遇到IO操作，如读写文件、发送网络数据时，就需要等待IO操作完成，才能继续进行下一步操作。这种情况称为同步IO。在IO操作的过程中，当前线程被挂起，而其他需要CPU执行的代码就无法被当前线程执行了。因为一个IO操作就阻塞了当前线程，导致其他代码无法执行，所以我们必

当我们编写Python代码时，我们得到的是一个包含Python代码的以.py为扩展名的文本文件。要运行代码，就需要Python解释器去执行.py文件。由于整个Python语言从规范到解释器都是开源的，所以理论上，只要水平够高，任何人都可以编写Python解释器来执行Python代码（当然难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。CPython当我们从Python官

最早的软件都是运行在大型机上的，软件使用者通过“哑终端”登陆到大型机上去运行软件。后来随着PC机的兴起，软件开始主要运行在桌面上，而数据库这样的软件运行在服务器端，这种Client/Server模式简称CS架构。随着互联网的兴起，人们发现，CS架构不适合Web，最大的原因是Web应用程序的修改和升级非常迅速，而CS架构需要每个客户端逐个升级桌面App，因此，Browser/Server模式

有什么区别？短版本：Python 2.x是遗留的，Python 3.x是语言的现在和未来Python 3.0于2008年发布。最终的2.x版本2.7发布于2010年年中发布，其中包含了对此生命周期发布的扩展支持声明。2.x分支将没有看到新的主要版本。3.x正在积极开发，已经有五年以上的稳定版本，包括2012年版本3.3，2014年3.4，2015年3.5和2016年3.6。这意

Python的安装其实很简单啦，因为Python是跨平台的，它可以运行在Windows、Mac和各种Linux/Unix系统上。在Windows上写Python程序，放到Linux上也是能够运行的。要开始学习Python编程，首先就得把Python安装到你的电脑里。安装后，你会得到Python解释器（就是负责运行Python程序的），一个命令行交互环境，还有一个简单的集成开发环

Python是著名的“龟叔”Guido van Rossum在1989年圣诞节期间，为了打发无聊的圣诞节而编写的一个编程语言。现在，全世界差不多有600多种编程语言，但流行的编程语言也就那么20来种。如果你听说过TIOBE排行榜，你就能知道编程语言的大致流行程度。这是最近10年最常用的10种编程语言的变化图：总的来说，这几种编程语言各有千秋。C语言是可以用来编写操作系统的贴

1、什么是Python（派森）？Python是一种计算机程序设计语言。你可能已经听说过很多种流行的编程语言，比如非常难学的C语言，非常流行的Java语言，适合初学者的Basic语言，适合网页编程的JavaScript语言等等。那Python是一种什么语言？首先，我们普及一下编程语言的基础知识。用任何编程语言来开发程序，都是为了让计算机干活，比如下载一个MP3，编

在Python中，安装第三方模块，是通过包管理工具pip完成的。如果你正在使用Mac或Linux，安装pip本身这个步骤就可以跳过了。如果你正在使用Windows，请参考安装Python一节的内容，确保安装时勾选了pip和Add python.exe to Path。在命令提示符窗口下尝试运行pip，如果Windows提示未找到命令，可以重新运行安装程序添加pip。

Python本身就内置了很多非常有用的模块，只要安装完毕，这些模块就可以立刻使用。我们以内建的sys模块为例，编写一个hello的模块：#!/usr/bin/env python3# -*- coding: utf-8 -*-' a test module '__author__ = 'Michael Liao'import sysdef test(): ar

由于Python是动态语言，根据类创建的实例可以任意绑定属性。给实例绑定属性的方法是通过实例变量，或者通过self变量：class Student(object): def __init__(self, name): self.name = names = Student('Bob')s.score = 90但是，如果Student类本身需要绑定

当我们拿到一个对象的引用时，如何知道这个对象是什么类型、有哪些方法呢？使用type()首先，我们来判断对象类型，使用type()函数：基本类型都可以用type()判断：>>> type(123)class 'int'>>>> type('str')class 'str'>>>> type(None)type(None) 'NoneType'>如果一个

自从互联网诞生以来，现在基本上所有的程序都是网络程序，很少有单机版的程序了。计算机网络就是把各个计算机连接到一起，让网络中的计算机可以互相通信。网络编程就是如何在程序中实现两台计算机的通信。举个例子，当你使用浏览器访问新浪网时，你的计算机就和新浪的某台服务器通过互联网连接起来了，然后，新浪的服务器把网页内容作为数据通过互联网传输到你的电脑上。由于你的电脑上可能不止浏览器，还

Python支持多种图形界面的第三方库，包括：TkwxWidgetsQtGTK等等。但是Python自带的库是支持Tk的Tkinter，使用Tkinter，无需安装任何包，就可以直接使用。本章简单介绍如何使用Tkinter进行GUI编程。Tkinter我们来梳理一下概念：我们编写的Python代码会调用

在开发Python应用程序的时候，系统安装的Python3只有一个版本：3.4。所有第三方的包都会被pip安装到Python3的site-packages目录下。如果我们要同时开发多个应用程序，那这些应用程序都会共用一个Python，就是安装在系统的Python 3。如果应用A需要jinja 2.7，而应用B需要jinja 2.6怎么办？这种情况下，每个应用可能需要各自拥有一套“独

除了内建的模块外，Python还有大量的第三方模块。基本上，所有的第三方模块都会在PyPI - the Python Package Index上注册，只要找到对应的模块名字，即可用pip安装。本章介绍常用的第三方模块。PILPIL：Python Imaging Library，已经是Python平台事实上的图像处理标准库了。PIL功能非常强

条件判断计算机之所以能做很多自动化的任务，因为它可以自己做条件判断。比如，输入用户年龄，根据年龄打印不同的内容，在Python程序中，用if语句实现：age = 20if age >= 18: print('your age is', age) print('adult')根据Python的缩进规则，如果if语句判断是True，就把缩进的两行prin

循环要计算1+2+3，我们可以直接写表达式：>>> 1 + 2 + 36要计算1+2+3+...+10，勉强也能写出来。但是，要计算1+2+3+...+10000，直接写表达式就不可能了。为了让计算机能计算成千上万次的重复运算，我们就需要循环语句。Python的循环有两种，一种是for...in循环，依次把list或tuple中的每个元素迭代出来，看

使用list和tupleListPython内置的一种数据类型是列表：list。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。比如，列出班里所有同学的名字，就可以用一个list表示：>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']>>> classmates['Michael', 'Bob', 'Tracy'

字符串字符串也是一种数据类型，但是，字符串比较特殊的是还有一个编码问题。因为计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先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），所以，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