1.python的基本語法

縮進

Python開發者有意讓違反了縮進規則的程序不能通過編譯,以此來強制程序員養成良好的編程習慣。并且Python語言利用縮進表示語句塊的開始和退出(Off-side規則),而非使用花括號或者某種關鍵字。增加縮進表示語句塊的開始,而減少縮進則表示語句塊的退出。縮進成為了語法的一部分。例如if語句:

python3

1

2

3

4

ifage<21:

????print("你不能買酒。")

????print("不過你能買口香糖。")

print("這句話在if語句塊的外面。")

根據PEP的規定,必須使用4個空格來表示每級縮進(不清楚4個空格的規定如何,在實際編寫中可以自定義空格數,但是要滿足每級縮進間空格數相等)。使用Tab字符和其它數目的空格雖然都可以編譯通過,但不符合編碼規范。支持Tab字符和其它數目的空格僅僅是為兼容很舊的的Python程序和某些有問題的編輯程序。

控制語句

if語句,當條件成立時運行語句塊。經常與else, elif(相當于else if) 配合使用。

for語句,遍歷列表、字符串、字典、集合等迭代器,依次處理迭代器中的每個元素。

while語句,當條件為真時,循環運行語句塊。

try語句,與except,finally配合使用處理在程序運行中出現的異常情況。

class語句,用于定義類型

def語句,用于定義函數和類型的方法。

pass語句,表示此行為空,不運行任何操作。

assert語句,用于程序調試階段時測試運行條件是否滿足。

with語句,Python2.6以后定義的語法,在一個場景中運行語句塊。比如,運行語句塊前加密,然后在語句塊運行退出后解密。

yield語句,在迭代器函數內使用,用于返回一個元素。自從Python 2.5版本以后。這個語句變成一個運算符。

raise語句,制造一個錯誤。

import語句,導入一個模塊或包。

from import語句,從包導入模塊或從模塊導入某個對象。

import as語句,將導入的對象賦值給一個變量。

in語句,判斷一個對象是否在一個字符串/列表/元組里。

表達式

Python的表達式寫法與C/C++類似。只是在某些寫法有所差別。

主要的算術運算符與C/C++類似。+, -, *, /, //, **, ~, %分別表示加法或者取正、減法或者取負、乘法、除法、整除、乘方、取補、取余。>>, <<表示右移和左移。&, |, ^表示二進制的AND, OR, XOR運算。>, <, ==, !=, <=, >=用于比較兩個表達式的值,分別表示大于、小于、等于、不等于、小于等于、大于等于。在這些運算符里面,~, |, ^, &, <<, >>必須應用于整數。

Python使用and, or, not表示邏輯運算。

is, is not用于比較兩個變量是否是同一個對象。in, not in用于判斷一個對象是否屬于另外一個對象。

Python支持“列表推導式”(list comprehension),比如計算0-9的平方和:

>>> sum(x * x for x in range(10))

285

Python使用lambda表示匿名函數。匿名函數體只能是表達式。比如:

>>> add=lambda x, y : x + y

>>> add(3,2)

5

Python使用y if cond else x表示條件表達式。意思是當cond為真時,表達式的值為y,否則表達式的值為x。相當于C++和Java里的cond?y:x。

Python區分列表(list)和元組(tuple)兩種類型。list的寫法是[1,2,3],而tuple的寫法是(1,2,3)。可以改變list中的元素,而不能改變tuple。在某些情況下,tuple的括號可以省略。tuple對于賦值語句有特殊的處理。因此,可以同時賦值給多個變量,比如:

>>> x, y=1,2#同時給x,y賦值,最終結果:x=1, y=2

特別地,可以使用以下這種形式來交換兩個變量的值:

>>> x, y=y, x #最終結果:y=1, x=2

Python使用'(單引號)和"(雙引號)來表示字符串。與Perl、Unix Shell語言或者Ruby、Groovy等語言不一樣,兩種符號作用相同。一般地,如果字符串中出現了雙引號,就使用單引號來表示字符串;反之則使用雙引號。如果都沒有出現,就依個人喜好選擇。出現在字符串中的\(反斜杠)被解釋為特殊字符,比如\n表示換行符。表達式前加r指示Python不解釋字符串中出現的\。這種寫法通常用于編寫正則表達式或者Windows文件路徑。

Python支持列表切割(list slices),可以取得完整列表的一部分。支持切割操作的類型有str, bytes, list, tuple等。它的語法是...[left:right]或者...[left:right:stride]。假定nums變量的值是[1, 3, 5, 7, 8, 13, 20],那么下面幾個語句為真:

nums[2:5] == [5, 7, 8] 從下標為2的元素切割到下標為5的元素,但不包含下標為5的元素。

nums[1:] == [3, 5, 7, 8, 13, 20] 切割到最后一個元素。

nums[:-3] == [1, 3, 5, 7] 從最開始的元素一直切割到倒數第3個元素。

nums[:] == [1, 3, 5, 7, 8, 13, 20] 返回所有元素。改變新的列表不會影響到nums。

nums[1:5:2] == [3, 7] 從下標為1的元素切割到下標為5的元素但不包含下標為5的元素,且步長為2。

函數

Python的函數支持遞歸、默認參數值、可變參數,但不支持函數重載。為了增強代碼的可讀性,可以在函數后書寫“文檔字符串”(Documentation Strings,或者簡稱docstrings),用于解釋函數的作用、參數的類型與意義、返回值類型與取值范圍等。可以使用內置函數help()打印出函數的使用幫助。比如:

>>> def randint(a, b):

... "Return random integer in range [a, b], including both end points."...

>>> help(randint)

Help on function randint in module __main__:

randint(a, b)

Return random integer inrange[a, b], including both end points.

對象的方法

對象的方法是指綁定到對象的函數。調用對象方法的語法是instance.method(arguments)。它等價于調用Class.method(instance, arguments)。當定義對象方法時,必須顯式地定義第一個參數,一般該參數名都使用self,用于訪問對象的內部數據。這里的self相當于C++, Java里面的this變量,但是我們還可以使用任何其它合法的參數名,比如this 和 mine 等,self與C++,Java里面的this不完全一樣,它可以被看作是一個習慣性的用法,我們傳入任何其它的合法名稱都行,比如:

1

2

3

4

5

6

7

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10

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13

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15

16

classFish:

????defeat(self,food):

????????iffood?isnotNone:

????????self.hungry=False


classUser:

????def__init__(myself,name):

????????myself.name=name


#構造Fish的實例:

f=Fish()

#以下兩種調用形式是等價的:

Fish.eat(f,"earthworm")

f.eat("earthworm")

u=User('username')

print(u.name)

Python認識一些以“__”開始并以“__”結束的特殊方法名,它們用于實現運算符重載和實現多種特殊功能。

類型

Python采用動態類型系統。在編譯的時候,Python不會檢查對象是否擁有被調用的方法或者屬性,而是直至運行時,才做出檢查。所以操作對象時可能會拋出異常。不過,雖然Python采用動態類型系統,它同時也是強類型的。Python禁止沒有明確定義的操作,比如數字加字符串。

與其它面向對象語言一樣,Python允許程序員定義類型。構造一個對象只需要像函數一樣調用類型即可,比如,對于前面定義的Fish類型,使用Fish()。類型本身也是特殊類型type的對象(type類型本身也是type對象),這種特殊的設計允許對類型進行反射編程。

Python內置豐富的數據類型。與Java、C++相比,這些數據類型有效地減少代碼的長度。下面這個列表簡要地描述了Python內置數據類型(適用于Python 3.x):

類型描述例子備注

str一個由字符組成的不可更改的有序串行。'Wikipedia'

"Wikipedia"

"""Spanning

multiple

lines"""

在Python 3.x里,字符串由Unicode字符組成

bytes一個由字節組成的不可更改的有序串行。b'Some ASCII'

b"Some ASCII"

list可以包含多種類型的可改變的有序串行[4.0, 'string', True]

tuple可以包含多種類型的不可改變的有序串行(4.0, 'string', True)

set, frozenset與數學中集合的概念類似。無序的、每個元素唯一。{4.0, 'string', True}

frozenset([4.0, 'string', True])

dict一個可改變的由鍵值對組成的無序串行。{'key1': 1.0, 3: False}

int精度不限的整數42

float浮點數。精度與系統相關。3.1415927

complex復數3+2.7j

bool邏輯值。只有兩個值:真、假True

False

除了各種數據類型,Python語言還用類型來表示函數、模塊、類型本身、對象的方法、編譯后的Python代碼、運行時信息等等。因此,Python具備很強的動態性。

數學運算

Python使用與C、Java類似的運算符,支持整數與浮點數的數學運算。同時還支持復數運算與無窮位數(實際受限于計算機的能力)的整數運算。除了求絕對值函數abs()外,大多數數學函數處于math和cmath模塊內。前者用于實數運算,而后者用于復數運算。使用時需要先導入它們,比如:

>>> import math

>>> print(math.sin(math.pi/2))

1.0

fractions模塊用于支持分數運算;decimal模塊用于支持高精度的浮點數運算。

Python定義求余運行a % b的值處于開區間[0, b)內,如果b是負數,開區間變為(b, 0]。這是一個很常見的定義方式。不過其實它依賴于整除的定義。為了讓方程式:b * (a // b) + a % b = a恒真,整除運行需要向負無窮小方向取值。比如7 // 3的結果是2,而(-7) // 3的結果卻是-3。這個算法與其它很多編程語言不一樣,需要注意,它們的整除運算會向0的方向取值。

Python允許像數學的常用寫法那樣連著寫兩個比較運行符。比如a < b < c與a < b and b < c等價。C++的結果與Python不一樣,首先它會先計算a < b,根據兩者的大小獲得0或者1兩個值之一,然后再與c進行比較。

幫助

編輯

1. 列出模塊中的函數

用import導出模塊后,可使用函數dir(m)列出模塊的所有函數,import是導出模塊的命令,m是模塊名。

例子:

1

2

3

>>>importmath????

>>>dir(math)

['__doc__',?'__loader__',?'__name__',?'__package__',?'__spec__',?'acos',?'acosh',?'asin',?'asinh',?'atan',?'atan2',?'atanh',?'ceil',?'copysign',?'cos',?'cosh',?'degrees',?'e',?'erf',?'erfc',?'exp',?'expm1',?'fabs',?'factorial',?'floor',?'fmod',?'frexp',?'fsum',?'gamma',?'gcd',?'hypot',?'inf',?'isclose',?'isfinite',?'isinf',?'isnan',?'ldexp',?'lgamma',?'log',?'log10',?'log1p',?'log2',?'modf',?'nan',?'pi',?'pow',?'radians',?'sin',?'sinh',?'sqrt',?'tan',?'tanh',?'tau',?'trunc']

這個例子列出math模塊的一些函數,以雙下劃線( _ _ )開頭的名稱用于較復雜的python編程。

2.查看完整的python內置函數清單

查看完整的python內置函數清單,可在提示符后輸入 >>>dir(_ _builtins_ _)。

例子:

1

2

3

>>>?dir(__builtins__)


['ArithmeticError',?'AssertionError',?'AttributeError',?'BaseException',?'BlockingIOError',?'BrokenPipeError',?'BufferError',?'BytesWarning',?'ChildProcessError',?'ConnectionAbortedError',?'ConnectionError',?'ConnectionRefusedError',?'ConnectionResetError',?'DeprecationWarning',?'EOFError',?'Ellipsis',?'EnvironmentError',?'Exception',?'False',?'FileExistsError',?'FileNotFoundError',?'FloatingPointError',?'FutureWarning',?'GeneratorExit',?'IOError',?'ImportError',?'ImportWarning',?'IndentationError',?'IndexError',?'InterruptedError',?'IsADirectoryError',?'KeyError',?'KeyboardInterrupt',?'LookupError',?'MemoryError',?'ModuleNotFoundError',?'NameError',?'None',?'NotADirectoryError',?'NotImplemented',?'NotImplementedError',?'OSError',?'OverflowError',?'PendingDeprecationWarning',?'PermissionError',?'ProcessLookupError',?'RecursionError',?'ReferenceError',?'ResourceWarning',?'RuntimeError',?'RuntimeWarning',?'StopAsyncIteration',?'StopIteration',?'SyntaxError',?'SyntaxWarning',?'SystemError',?'SystemExit',?'TabError',?'TimeoutError',?'True',?'TypeError',?'UnboundLocalError',?'UnicodeDecodeError',?'UnicodeEncodeError',?'UnicodeError',?'UnicodeTranslateError',?'UnicodeWarning',?'UserWarning',?'ValueError',?'Warning',?'WindowsError',?'ZeroDivisionError',?'_',?'__build_class__',?'__debug__',?'__doc__',?'__import__',?'__loader__',?'__name__',?'__package__',?'__spec__',?'abs',?'all',?'any',?'ascii',?'bin',?'bool',?'bytearray',?'bytes',?'callable',?'chr',?'classmethod',?'compile',?'complex',?'copyright',?'credits',?'delattr',?'dict',?'dir',?'divmod',?'enumerate',?'eval',?'exec',?'exit',?'filter',?'float',?'format',?'frozenset',?'getattr',?'globals',?'hasattr',?'hash',?'help',?'hex',?'id',?'input',?'int',?'isinstance',?'issubclass',?'iter',?'len',?'license',?'list',?'locals',?'map',?'max',?'memoryview',?'min',?'next',?'object',?'oct',?'open',?'ord',?'pow',?'print',?'property',?'quit',?'range',?'repr',?'reversed',?'round',?'set',?'setattr',?'slice',?'sorted',?'staticmethod',?'str',?'sum',?'super',?'tuple',?'type',?'vars',?'zip']

3. 查看某個函數的文檔幫助信息

可以用函數help(函數)來查看某個函數的文檔幫助信息。

例子:

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>>>help(sum)


Helpon?built-infunction?suminmodule?builtins:


sum(iterable,?start=0,?/)???


????Return?the?sumof?a?'start'value?(default:?0)?plus?an?iterable?of?numbers??????When?the?iterable?isempty,?returnthe?start?value.????


????This?function?isintended?specifically?foruse?with?numeric?values?andmay????reject?non-numeric?types.

可以直接在提示符下輸入help(),然后輸入某個模塊或函數名得到詳細的幫助信息。

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