Python是一種計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言耀怜。計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言和我們?nèi)粘J褂玫淖匀徽Z(yǔ)言有所不同袜茧,最大的區(qū)別就是爪瓜,自然語(yǔ)言在不同的語(yǔ)境下有不同的理解页眯,而計(jì)算機(jī)要根據(jù)編程語(yǔ)言執(zhí)行任務(wù)梯捕,就必須保證編程語(yǔ)言寫出的程序決不能有歧義,所以窝撵,任何一種編程語(yǔ)言都有自己的一套語(yǔ)法傀顾,編譯器或者解釋器就是負(fù)責(zé)把符合語(yǔ)法的程序代碼轉(zhuǎn)換成CPU能夠執(zhí)行的機(jī)器碼,然后執(zhí)行碌奉。Python也不例外锣笨。
Python的語(yǔ)法比較簡(jiǎn)單,采用縮進(jìn)方式道批,寫出來(lái)的代碼就像下面的樣子:
# print absolute value of an integer:
a = 100
if a >= 0:
print a
else:
print -a
以#開頭的語(yǔ)句是注釋错英,注釋是給人看的,可以是任意內(nèi)容隆豹,解釋器會(huì)忽略掉注釋椭岩。其他每一行都是一個(gè)語(yǔ)句,當(dāng)語(yǔ)句以冒號(hào)“:”結(jié)尾時(shí)璃赡,縮進(jìn)的語(yǔ)句視為代碼塊判哥。
縮進(jìn)有利有弊。好處是強(qiáng)迫你寫出格式化的代碼碉考,但沒(méi)有規(guī)定縮進(jìn)是幾個(gè)空格還是Tab塌计。按照約定俗成的管理,應(yīng)該始終堅(jiān)持使用4個(gè)空格的縮進(jìn)侯谁。
縮進(jìn)的另一個(gè)好處是強(qiáng)迫你寫出縮進(jìn)較少的代碼锌仅,你會(huì)傾向于把一段很長(zhǎng)的代碼拆分成若干函數(shù)章钾,從而得到縮進(jìn)較少的代碼。
縮進(jìn)的壞處就是“復(fù)制-粘貼”功能失效了热芹,這是最坑爹的地方贱傀。當(dāng)你重構(gòu)代碼時(shí),粘貼過(guò)去的代碼必須重新檢查縮進(jìn)是否正確伊脓。此外府寒,IDE很難像格式化Java代碼那樣格式化Python代碼。
最后报腔,請(qǐng)務(wù)必注意株搔,Python程序是大小寫敏感的,如果寫錯(cuò)了大小寫纯蛾,程序會(huì)報(bào)錯(cuò)纤房。
數(shù)據(jù)類型
計(jì)算機(jī)顧名思義就是可以做數(shù)學(xué)計(jì)算的機(jī)器,因此茅撞,計(jì)算機(jī)程序理所當(dāng)然地可以處理各種數(shù)值。但是巨朦,計(jì)算機(jī)能處理的遠(yuǎn)不止數(shù)值米丘,還可以處理文本、圖形糊啡、音頻拄查、視頻、網(wǎng)頁(yè)等各種各樣的數(shù)據(jù)棚蓄,不同的數(shù)據(jù)堕扶,需要定義不同的數(shù)據(jù)類型。在Python中梭依,能夠直接處理的數(shù)據(jù)類型有以下幾種:
整數(shù)
Python可以處理任意大小的整數(shù)稍算,當(dāng)然包括負(fù)整數(shù),在程序中的表示方法和數(shù)學(xué)上的寫法一模一樣役拴,例如:1糊探,100,-8080河闰,0科平,等等。
計(jì)算機(jī)由于使用二進(jìn)制姜性,所以瞪慧,有時(shí)候用十六進(jìn)制表示整數(shù)比較方便,十六進(jìn)制用0x前綴和0-9部念,a-f表示弃酌,例如:0xff00氨菇,0xa5b4c3d2,等等矢腻。
浮點(diǎn)數(shù)
浮點(diǎn)數(shù)也就是小數(shù)门驾,之所以稱為浮點(diǎn)數(shù),是因?yàn)榘凑湛茖W(xué)記數(shù)法表示時(shí)多柑,一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置是可變的奶是,比如,1.23x109和12.3x108是相等的竣灌。浮點(diǎn)數(shù)可以用數(shù)學(xué)寫法聂沙,如1.23,3.14初嘹,-9.01及汉,等等。但是對(duì)于很大或很小的浮點(diǎn)數(shù)屯烦,就必須用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示坷随,把10用e替代,1.23x109就是1.23e9驻龟,或者12.3e8温眉,0.000012可以寫成1.2e-5,等等翁狐。
整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的方式是不同的类溢,整數(shù)運(yùn)算永遠(yuǎn)是精確的(除法難道也是精確的?是的B独痢)闯冷,而浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算則可能會(huì)有四舍五入的誤差。
字符串
字符串是以''或""括起來(lái)的任意文本懈词,比如'abc'蛇耀,"xyz"等等。請(qǐng)注意坎弯,''或""本身只是一種表示方式蒂窒,不是字符串的一部分,因此荞怒,字符串'abc'只有a洒琢,b,c這3個(gè)字符褐桌。如果'本身也是一個(gè)字符衰抑,那就可以用""括起來(lái),比如"I'm OK"包含的字符是I荧嵌,'呛踊,m砾淌,空格,O谭网,K這6個(gè)字符汪厨。
如果字符串內(nèi)部既包含'又包含"怎么辦?可以用轉(zhuǎn)義字符\來(lái)標(biāo)識(shí)愉择,比如:
'I\'m \"OK\"!'
表示的字符串內(nèi)容是:
I'm "OK"!
轉(zhuǎn)義字符\可以轉(zhuǎn)義很多字符劫乱,比如\n表示換行,\t表示制表符锥涕,字符\本身也要轉(zhuǎn)義衷戈,所以\表示的字符就是\,可以在Python的交互式命令行用print打印字符串看看:
>>> print 'I\'m ok.'
I'm ok.
>>> print 'I\'m learning\nPython.'
I'm learning
Python.
>>> print '\\\n\\'
\
\
如果字符串里面有很多字符都需要轉(zhuǎn)義层坠,就需要加很多\殖妇,為了簡(jiǎn)化,Python還允許用r''表示''內(nèi)部的字符串默認(rèn)不轉(zhuǎn)義破花,可以自己試試:
>>> print '\\\t\\'
\ \
>>> print r'\\\t\\'
\\\t\\
如果字符串內(nèi)部有很多換行谦趣,用\n寫在一行里不好閱讀,為了簡(jiǎn)化座每,Python允許用'''...'''的格式表示多行內(nèi)容前鹅,可以自己試試:
>>> print '''line1
... line2
... line3'''
line1
line2
line3
上面是在交互式命令行內(nèi)輸入,如果寫成程序尺栖,就是:
print '''line1
line2
line3'''
布爾值
布爾值和布爾代數(shù)的表示完全一致嫡纠,一個(gè)布爾值只有True烦租、False兩種值,要么是True叉橱,要么是False挫以,在Python中窃祝,可以直接用True、False表示布爾值(請(qǐng)注意大小寫)粪小,也可以通過(guò)布爾運(yùn)算計(jì)算出來(lái):
多行字符串'''...'''還可以在前面加上r使用大磺,請(qǐng)自行測(cè)試。
>>> True
True
>>> False
False
>>> 3 > 2
True
>>> 3 > 5
False
布爾值可以用and探膊、or和not運(yùn)算杠愧。
and運(yùn)算是與運(yùn)算,只有所有都為True逞壁,and運(yùn)算結(jié)果才是True:
>>> True and True
True
>>> True and False
False
>>> False and False
False
or運(yùn)算是或運(yùn)算流济,只要其中有一個(gè)為True锐锣,or運(yùn)算結(jié)果就是True:
>>> True or True
True
>>> True or False
True
>>> False or False
False
not運(yùn)算是非運(yùn)算,它是一個(gè)單目運(yùn)算符绳瘟,把True變成False雕憔,F(xiàn)alse變成True:
>>> not True
False
>>> not False
True
布爾值經(jīng)常用在條件判斷中,比如:
if age >= 18:
print 'adult'
else:
print 'teenager'
空值
空值是Python里一個(gè)特殊的值糖声,用None表示斤彼。None不能理解為0,因?yàn)?是有意義的姨丈,而None是一個(gè)特殊的空值畅卓。
此外,Python還提供了列表蟋恬、字典等多種數(shù)據(jù)類型翁潘,還允許創(chuàng)建自定義數(shù)據(jù)類型,我們后面會(huì)繼續(xù)講到歼争。
變量
變量的概念基本上和初中代數(shù)的方程變量是一致的拜马,只是在計(jì)算機(jī)程序中,變量不僅可以是數(shù)字沐绒,還可以是任意數(shù)據(jù)類型俩莽。
變量在程序中就是用一個(gè)變量名表示了,變量名必須是大小寫英文乔遮、數(shù)字和_的組合扮超,且不能用數(shù)字開頭,比如:
a = 1
變量a是一個(gè)整數(shù)蹋肮。
t_007 = 'T007'
變量t_007是一個(gè)字符串出刷。
Answer = True
變量Answer是一個(gè)布爾值True。
在Python中坯辩,等號(hào)=是賦值語(yǔ)句馁龟,可以把任意數(shù)據(jù)類型賦值給變量,同一個(gè)變量可以反復(fù)賦值漆魔,而且可以是不同類型的變量坷檩,例如:
a = 123 # a是整數(shù)
print a
a = 'ABC' # a變?yōu)樽址?print a
這種變量本身類型不固定的語(yǔ)言稱之為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言,與之對(duì)應(yīng)的是靜態(tài)語(yǔ)言矢炼。靜態(tài)語(yǔ)言在定義變量時(shí)必須指定變量類型阿纤,如果賦值的時(shí)候類型不匹配,就會(huì)報(bào)錯(cuò)涯塔。例如Java是靜態(tài)語(yǔ)言,賦值語(yǔ)句如下(// 表示注釋):
int a = 123; // a是整數(shù)類型變量
a = "ABC"; // 錯(cuò)誤:不能把字符串賦給整型變量
和靜態(tài)語(yǔ)言相比爹谭,動(dòng)態(tài)語(yǔ)言更靈活,就是這個(gè)原因诺凡。
請(qǐng)不要把賦值語(yǔ)句的等號(hào)等同于數(shù)學(xué)的等號(hào)践惑。比如下面的代碼:
x = 10
x = x + 2
如果從數(shù)學(xué)上理解x = x + 2那無(wú)論如何是不成立的,在程序中凉袱,賦值語(yǔ)句先計(jì)算右側(cè)的表達(dá)式x + 2侦铜,得到結(jié)果12,再賦給變量x钉稍。由于x之前的值是10,重新賦值后贡未,x的值變成12。
最后嫩挤,理解變量在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的表示也非常重要。當(dāng)我們寫:
a = 'ABC'
時(shí)俐镐,Python解釋器干了兩件事情:
1.在內(nèi)存中創(chuàng)建了一個(gè)'ABC'的字符串哺哼;
2.在內(nèi)存中創(chuàng)建了一個(gè)名為a的變量取董,并把它指向'ABC'无宿。
也可以把一個(gè)變量a賦值給另一個(gè)變量b,這個(gè)操作實(shí)際上是把變量b指向變量a所指向的數(shù)據(jù)蹂午,例如下面的代碼:
a = 'ABC'
b = a
a = 'XYZ'
print b
最后一行打印出變量b的內(nèi)容到底是'ABC'呢還是'XYZ'?如果從數(shù)學(xué)意義上理解奥洼,就會(huì)錯(cuò)誤地得出b和a相同晚胡,也應(yīng)該是'XYZ',但實(shí)際上b的值是'ABC'瓷患,讓我們一行一行地執(zhí)行代碼擅编,就可以看到到底發(fā)生了什么事:
執(zhí)行a = 'ABC'箫踩,解釋器創(chuàng)建了字符串'ABC'和變量a,并把a(bǔ)指向'ABC':
執(zhí)行b = a肢藐,解釋器創(chuàng)建了變量b吆豹,并把b指向a指向的字符串'ABC':
執(zhí)行a = 'XYZ'痘煤,解釋器創(chuàng)建了字符串'XYZ'猿规,并把a(bǔ)的指向改為'XYZ'姨俩,但b并沒(méi)有更改:
所以环葵,最后打印變量b的結(jié)果自然是'ABC'了。
常量
所謂常量就是不能變的變量邓萨,比如常用的數(shù)學(xué)常數(shù)π就是一個(gè)常量。在Python中宝剖,通常用全部大寫的變量名表示常量:
PI = 3.14159265359
但事實(shí)上PI仍然是一個(gè)變量歉甚,Python根本沒(méi)有任何機(jī)制保證PI不會(huì)被改變铃芦,所以,用全部大寫的變量名表示常量只是一個(gè)習(xí)慣上的用法仁烹,如果你一定要改變變量PI的值卓缰,也沒(méi)人能攔住你砰诵。
最后解釋一下整數(shù)的除法為什么也是精確的,可以試試:
>>> 10 / 3
3
你沒(méi)有看錯(cuò)总寒,整數(shù)除法永遠(yuǎn)是整數(shù)摄闸,即使除不盡妹萨。要做精確的除法,只需把其中一個(gè)整數(shù)換成浮點(diǎn)數(shù)做除法就可以:
>>> 10.0 / 3
3.3333333333333335
因?yàn)檎麛?shù)除法只取結(jié)果的整數(shù)部分熏兄,所以Python還提供一個(gè)余數(shù)運(yùn)算树姨,可以得到兩個(gè)整數(shù)相除的余數(shù):
>>> 10 % 3
1
無(wú)論整數(shù)做除法還是取余數(shù),結(jié)果永遠(yuǎn)是整數(shù)典格,所以台丛,整數(shù)運(yùn)算結(jié)果永遠(yuǎn)是精確的。
小結(jié)
Python支持多種數(shù)據(jù)類型防嗡,在計(jì)算機(jī)內(nèi)部蚁趁,可以把任何數(shù)據(jù)都看成一個(gè)“對(duì)象”他嫡,而變量就是在程序中用來(lái)指向這些數(shù)據(jù)對(duì)象的庐完,對(duì)變量賦值就是把數(shù)據(jù)和變量給關(guān)聯(lián)起來(lái)门躯。