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@zhangyy 2021-07-19T17:29:20.000000Z 字数 18370 阅读 134

Python入门01: 编程语言与Python

python系列

一：编程与编程语言

1.1 编程的目的

  1.  python是一门编程语言，作为学习python的开始，需要事先搞明白：编程的目的是什么？什么是编程语言？什么是编程？
  3.    编程的目的：
  4.        #计算机的发明，是为了用机器取代/解放人力，而编程的目的则是将人类的思想流程按照某种能够被计算机识别的表达方式传递给计算机，从而达到让计算机能够像人脑/电脑一样自动执行的效果。

1.2 什么是编程语言？

  1. 上面提及的能够被计算机所识别的表达方式即编程语言，语言是沟通的介质，而编程语言是程序员与计算机沟通的介质。在编程的世界里，计算机更像是人的奴隶，人类编程的目的就命令奴隶去工作。

1.3 什么是编程？

  1. #编程即程序员根据需求把自己的思想流程按照某种编程语言的语法风格编写下来，产出的结果就是包含一堆字符的文件。
  3. #强调：程序在未运行前跟普通文件无异，只有程序在运行时，文件内所写的字符才有特定的语法意义

二 编程语言分类

  1. 编程的语言的发展经历了
  3. #机器语言：站在计算机(奴隶)的角度，说计算机能听懂的语言，那就是直接用二进制编程，直接操作硬件；
  5. #汇编语言：站在计算机(奴隶)的角度，简写的英文标识符取代二进制去编写程序，本质仍然是直接操作硬件；
  7. #高级语言：站在人(奴隶主)的角度，说人话，即用人类的字符去编写程序，屏蔽了硬件操作
  1.  高级语言更贴近人类语言，因而造成了：它必须被翻译成计算机能读懂二进制后，才能被执行，按照翻译方式分为
  3. #1. 编译型（需要编译器，相当于用谷歌翻译）：如C，执行速度快，调试麻烦
  5. #2. 解释型（需要解释器，相当于同声传译）：如python，执行速度慢，调试方便

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  1. 机器语言
  2. #优点是最底层，执行速度最快
  3. #缺点是最复杂，开发效率最低
  5. 汇编语言
  6. #优点是比较底层，执行速度最快
  7. #缺点是复杂，开发效率最低
  9. 高级语言
  10. #编译型语言执行速度快，不依赖语言环境运行，跨平台差
  11. #解释型跨平台好，一份代码，到处使用，缺点是执行速度慢，依赖解释器运行
  1.    PS：
  2. 　　　　学习难度从高到低
  4.             执行效率从高到低
  6. 　　　　开发效率从低到高　　　
  8. 　　速度不是关键（瓶颈理论），开发效率高才是王道
  1. #机器语言
  2. 由于计算机内部只能接受二进制代码，因此，用二进制代码0和1描述的指令称为机器指令，全部机器指令的集合构成计算机的机器语言，用机器语言编程的程序称为目标程序。只有目标程序才能被计算机直接识别和执行。但是机器语言编写的程序无明显特征，难以记忆，不便阅读和书写，且依赖于具体机种，局限性很大，机器语言属于低级语言。
  3. 用机器语言编写程序，编程人员要首先熟记所用计算机的全部指令代码和代码的涵义。手编程序时，程序员得自己处理每条指令和每一数据的存储分配和输入输出，还得记住编程过程中每步所使用的工作单元处在何种状态。这是一件十分繁琐的工作。编写程序花费的时间往往是实际运行时间的几十倍或几百倍。而且，编出的程序全是些0和1的指令代码，直观性差，还容易出错。除了计算机生产厂家的专业人员外，绝大多数的程序员已经不再去学习机器语言了。
  4. 机器语言是微处理器理解和使用的，用于控制它的操作二进制代码。
  5. 尽管机器语言好像是很复杂的，然而它是有规律的。
  6. 存在着多至100000种机器语言的指令。这意味着不能把这些种类全部列出来。
  7. 以下是一些示例：
  8. 指令部份的示例
  9. 0000 代表 加载（LOAD）
  10. 0001 代表 存储（STORE）
  11. ...
  13. 暂存器部份的示例
  14. 0000 代表暂存器 A
  15. 0001 代表暂存器 B
  16. ...
  18. 存储器部份的示例
  19. 000000000000 代表地址为 0 的存储器
  20. 000000000001 代表地址为 1 的存储器
  21. 000000010000 代表地址为 16 的存储器
  22. 100000000000 代表地址为 2^11 的存储器
  23. 集成示例
  25. 0000,0000,000000010000 代表 LOAD A, 16
  26. 0000,0001,000000000001 代表 LOAD B, 1
  27. 0001,0001,000000010000 代表 STORE B, 16
  28. 0001,0001,000000000001 代表 STORE B, 1[1]
  30. #汇编语言
  31. 汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。汇编程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作。例如移动、自增，因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错，而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识，但汇编语言的优点也是显而易见的，用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能够实现的，而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快。
  32. 汇编的hello world，打印一句hello world, 需要写十多行，也是醉了。
  33. ; hello.asm 
  34. section .data            ; 数据段声明
  35.         msg db "Hello, world!", 0xA     ; 要输出的字符串
  36.         len equ $ - msg                 ; 字串长度
  37. section .text            ; 代码段声明
  38. global _start            ; 指定入口函数
  39. _start:                  ; 在屏幕上显示一个字符串
  40.         mov edx, len     ; 参数三：字符串长度
  41.         mov ecx, msg     ; 参数二：要显示的字符串
  42.         mov ebx, 1       ; 参数一：文件描述符(stdout) 
  43.         mov eax, 4       ; 系统调用号(sys_write) 
  44.         int 0x80         ; 调用内核功能
  45.                          ; 退出程序
  46.         mov ebx, 0       ; 参数一：退出代码
  47.         mov eax, 1       ; 系统调用号(sys_exit) 
  48.         int 0x80         ; 调用内核功能
  50. #高级语言
  51. 高级语言是大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令，并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。同时，由于省略了很多细节，编程者也就不需要有太多的专业知识。
  52. 高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，像最简单的编程语言PASCAL语言也属于高级语言。
  53. 高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别，必须经过转换才能被执行，按转换方式可将它们分为两类：
  54. 编译类：编译是指在应用源程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成目标代码（机器语言），因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行(编译后生成的可执行文件，是cpu可以理解的2进制的机器码组成的)，使用比较方便、效率较高。但应用程序一旦需要修改，必须先修改源代码，再重新编译生成新的目标文件（* .obj，也就是OBJ文件）才能执行，只有目标文件而没有源代码，修改很不方便。
  56. 编译后程序运行时不需要重新翻译，直接使用编译的结果就行了。程序执行效率高，依赖编译器，跨平台性差些。如C、C++、Delphi等
  57. 解释类：执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”，应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码（机器语言），一边执行，因此效率比较低，而且不能生成可独立执行的可执行文件，应用程序不能脱离其解释器(想运行，必须先装上解释器，就像跟老外说话，必须有翻译在场)，但这种方式比较灵活，可以动态地调整、修改应用程序。如Python、Java、PHP、Ruby等语言。

三 主流编程语言介绍

  1. 世界上的编程语言有600多种，但真正大家主流在使用的最多二三十种，不同的语言有自己的特点和擅长领域，随着计算机的不断发展，新语言在不断诞生，也同时有很多老旧的语言慢慢无人用了。有个权威的语言排名网站，可以看到主流的编程语言是哪些
  3. *2017年5月数据(https://www.tiobe.com/tiobe-index/ )

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  1. 长期语言排名

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  1. 主流语言介绍：
  3.    #C语言:
  4. C语言是一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972年推出，1978年后，C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上，它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。它的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件，三维，二维图形和动画，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。
  6. #C++：
  7. C++是C语言的继承的扩展，它既可以进行C语言的过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。C++擅长面向对象程序设计的同时，还可以进行基于过程的程序设计，因而C++就适应的问题规模而论，大小由之。
  8. C++不仅拥有计算机高效运行的实用性特征，同时还致力于提高大规模程序的编程质量与程序设计语言的问题描述能力。
  10. #JAVA:
  11. Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的总称。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。在全球云计算和移动互联网的产业环境下，Java更具备了显著优势和广阔前景。
  13. #PHP:
  14. PHP（外文名:PHP: Hypertext Preprocessor，中文名：“超文本预处理器”）是一种通用开源脚本语言。语法吸收了C语言、Java和Perl的特点，利于学习，使用广泛，主要适用于Web开发领域
  15. Ruby:
  16. Ruby 是开源的，在Web 上免费提供，但需要一个许可证。[4]
  17. Ruby 是一种通用的、解释的编程语言。
  18. Ruby 是一种真正的面向对象编程语言。
  19. Ruby 是一种类似于 Python 和 Perl 的服务器端脚本语言。
  20. Ruby 可以用来编写通用网关接口（CGI）脚本。
  21. Ruby 可以被嵌入到超文本标记语言（HTML）。
  22. Ruby 语法简单，这使得新的开发人员能够快速轻松地学习 Ruby
  24. #GO:
  25. Go 是一个开源的编程语言，它能让构造简单、可靠且高效的软件变得容易。
  26. Go是从2007年末由Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson主持开发，后来还加入了Ian Lance Taylor, Russ Cox等人，并最终于2009年11月开源，在2012年早些时候发布了Go 1稳定版本。现在Go的开发已经是完全开放的，并且拥有一个活跃的社区。
  27. 由其擅长并发编程
  29. #Python:
  30. Python是一门优秀的综合语言， Python的宗旨是简明、优雅、强大，在人工智能、云计算、金融分析、大数据开发、WEB开发、自动化运维、测试等方向应用广泛，已是全球第4大最流行的语言。

四 python介绍

  1. 介绍
  3.     python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。1989年的圣诞节期间，Guido开始写能够解释Python语言语法的解释器。Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。
  5.     最新的TIOBE排行榜，Python赶超PHP占据第4， Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。
  7. Python可以应用于众多领域，如：数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。                                                                                                                  
  1. 目前Python主要应用领域
  3.    #1. WEB开发——最火的Python web框架Django, 支持异步高并发的Tornado框架，短小精悍的flask,bottle, Django官方的标语把Django定义为the framework for perfectionist with deadlines(大意是一个为完全主义者开发的高效率web框架)
  5. #2. 网络编程——支持高并发的Twisted网络框架， py3引入的asyncio使异步编程变的非常简单
  7. #3. 爬虫——爬虫领域，Python几乎是霸主地位，Scrapy\Request\BeautifuSoap\urllib等，想爬啥就爬啥
  9. #4. 云计算——目前最火最知名的云计算框架就是OpenStack,Python现在的火，很大一部分就是因为云计算
  11. #5. 人工智能——谁会成为AI 和大数据时代的第一开发语言？这本已是一个不需要争论的问题。如果说三年前，Matlab、Scala、R、Java 和 Python还各有机会，局面尚且不清楚，那么三年之后，趋势已经非常明确了，特别是前两天 Facebook 开源了 PyTorch 之后，Python 作为 AI 时代头牌语言的位置基本确立，未来的悬念仅仅是谁能坐稳第二把交椅。
  13. #6. 自动化运维——问问中国的每个运维人员，运维人员必须会的语言是什么？10个人相信会给你一个相同的答案，它的名字叫Python
  15. #7. 金融分析——我个人之前在金融行业，10年的时候，我们公司写的好多分析程序、高频交易软件就是用的Python,到目前,Python是金融分析、量化交易领域里用的最多的语言
  17. #8. 科学运算—— 你知道么,97年开始，NASA就在大量使用Python在进行各种复杂的科学运算，随着NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys等众多程序库的开发，使的Python越来越适合于做科学计算、绘制高质量的2D和3D图像。和科学计算领域最流行的商业软件Matlab相比，Python是一门通用的程序设计语言，比Matlab所采用的脚本语言的应用范围更广泛
  19. #9. 游戏开发——在网络游戏开发中Python也有很多应用。相比Lua or C++,Python 比 Lua 有更高阶的抽象能力，可以用更少的代码描述游戏业务逻辑，与 Lua 相比，Python 更适合作为一种 Host 语言，即程序的入口点是在 Python 那一端会比较好，然后用 C/C++ 在非常必要的时候写一些扩展。Python 非常适合编写 1 万行以上的项目，而且能够很好地把网游项目的规模控制在 10 万行代码以内。另外据我所知，知名的游戏<文明> 就是用Python写的
  1.  Python在一些公司的应用:
  3.  # 谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬虫、Google广告等项目都在大量使用Python开发
  5. # CIA: 美国中情局网站就是用Python开发的
  7. # NASA: 美国航天局(NASA)大量使用Python进行数据分析和运算
  9. # YouTube:世界上最大的视频网站YouTube就是用Python开发的
  11. # Dropbox:美国最大的在线云存储网站，全部用Python实现，每天网站处理10亿个文件的上传和下载
  13. # Instagram:美国最大的图片分享社交网站，每天超过3千万张照片被分享，全部用python开发
  15. # Facebook:大量的基础库均通过Python实现的
  17. # Redhat: 世界上最流行的Linux发行版本中的yum包管理工具就是用python开发的
  19. # 豆瓣: 公司几乎所有的业务均是通过Python开发的
  21. # 知乎: 国内最大的问答社区，通过Python开发(国外Quora)
  23. # 春雨医生：国内知名的在线医疗网站是用Python开发的
  25. # 除上面之外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝 、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各种各样的任务。
  1. Python(解释器)的发展史:
  3.   # 1989年，Guido开始写Python语言的编译器。
  4. # 1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。
  5. # Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999
  6. # Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.
  7. # Python 2.0 - October 16, 2000，加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础
  8. # Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 诞生
  9. # Python 2.5 - September 19, 2006
  10. # Python 2.6 - October 1, 2008
  11. # Python 2.7 - July 3, 2010
  12. # In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible
  13. # Python 3.0 - December 3, 2008 (这里要解释清楚 为什么08年就出3.0，2010年反而又推出了2.7？是因为3.0不向下兼容2.0，导致大家都拒绝升级3.0，无奈官方只能推出2.7过渡版本)
  14. # Python 3.1 - June 27, 2009
  15. # Python 3.2 - February 20, 2011
  16. # Python 3.3 - September 29, 2012
  17. # Python 3.4 - March 16, 2014
  18. # Python 3.5 - September 13, 2015
  19. # Python 3.6 - 2016-12-23 发布python3.6.0版
  1.  Pyhton的发展前景怎么样?
  2.  #知乎上有一篇文章，问Python未来10年的发展前景，Alex强烈要求我告诉你们去看看他的回答
  3. #未来十年Python的前景会怎样？ https://www.zhihu.com/question/22112542/answer/166053516
  1. Python 有哪些种类?
  2. 我们现在知道了Python是一门解释型语言，代码想运行，必须通过解释器执行，Python的解释器本身也可以看作是个程序（翻译官司是哪国人不重要），这个程序是什么语言开发的呢？ 答案是好几种语言？ what? 因为Python有好几种解释器，分别基于不同语言开发，每个解释器特点不同，但都能正常运行我们的Python代码，下面分别来看下：
  4. #CPython：CPython是使用最广且被的Python解释器。本教程以CPython为准。
  5. 当我们从Python官方网站下载并安装好Python 2.7后，我们就直接获得了一个官方版本的解释器：CPython。这个解释器是用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。
  7. #IPython
  8. IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。
  9. CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。
  11. #PyPy
  12. PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。
  13. 绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行，就需要了解PyPy和CPython的不同点。
  15. #Jython
  16. Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。
  18. #IronPython
  19. IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。
  1.  Python 2 or Python 3 ?
  3.  In summary : Python 2.x is legacy, Python 3.x is the present and future of the language
  4. Python 3.0 was released in 2008. The final 2.x version 2.7 release came out in mid-2010, with a statement of
  5. extended support for this end-of-life release. The 2.x branch will see no new major releases after that. 3.x is
  6. under active development and has already seen over five years of stable releases, including version 3.3 in 2012,+
  8. 3.4 in 2014, and 3.5 in 2015. This means that all recent standard library improvements, for example, are only
  9. available by default in Python 3.x.
  10. Guido van Rossum (the original creator of the Python language) decided to clean up Python 2.x properly, with less regard for backwards compatibility than is the case for new releases in the 2.x range. The most drastic improvement is the better Unicode support (with all text strings being Unicode by default) as well as saner bytes/Unicode separation.
  11. Besides, several aspects of the core language (such as print and exec being statements, integers using floor division) have been adjusted to be easier for newcomers to learn and to be more consistent with the rest of the language, and old cruft has been removed (for example, all classes are now new-style, "range()" returns a memory efficient iterable, not a list as in 2.x).
  12. 目前虽然业内很多企业还在大量使用Python2.6 or 2.7，因为旧项目几十万甚至上百万行的代码想快速升级到3.0不是件容易的事，但是大家在开发新项目时几乎都会使用3.x。
  13. 另外Python3 确实想比2.x做了很多的改进，直观点来讲，就像从XP升级到Win7的感觉一样，棒棒的。
  14. Py2 和Py3的具体细节区别我们在以后课程中会慢慢深入。

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五 安装python解释器

  1.  Python目前已支持所有主流操作系统，在Linux,Unix,Mac系统上自带Python环境，在Windows系统上需要安装一下，超简单
  3.     打开官网 https://www.python.org/downloads/windows/ 下载中心

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  1. #测试安装是否成功
  2. windows --> 运行 --> 输入cmd ，然后回车，弹出cmd程序，输入python,如果能进入交互环境 ，代表安装成功。

六 第一个python程序

  1. #进入解释器的交互式模式：调试方便，无法永久保存代码
  3. #脚本文件的方式（使用nodpad++演示）：永久保存代码
  1. 强调：python解释器执行程序是解释执行，即打开文件读内容，因此文件的后缀名没有硬性限制，但通常定义为.py结尾
  3. #C++
  4. #include <iostream>
  5.  int main(void)
  6.  {
  7.   std::cout<<"Hello world";
  8.  }
  10. #C
  11. #include <stdio.h>
  12. int main(void)
  13. {
  14. printf("\nhello world!");
  15. return 0;
  16. }
  18. #JAVA
  19. public class HelloWorld{
  20.   // 程序的入口
  21.   public static void main(String args[]){
  22.     // 向控制台输出信息
  23.     System.out.println("Hello World!");
  24.   }
  25. }
  27. #PHP
  28. <?php  
  29.              echo "hello world!";  
  30. ?>
  32. #Ruby
  33. 日本人开发的，砸日本车的时候，顺手就把你拖出去打死了，祭天
  34.  puts "Hello world."
  36. #GO
  37. package main
  38. import "fmt"
  39. func main(){
  41.     fmt.Printf("Hello World!\n God Bless You!");
  43. }

七 变量

  1.  什么是变量
  3. #变量即变化的量，核心是“变”与“量”二字，变即变化，量即衡量状态。
  6. 为什么要有变量
  8. #程序执行的本质就是一系列状态的变化，变是程序执行的直接体现，所以我们需要有一种机制能够反映或者说是保存下来程序执行时状态以及状态的变化。
  9. #比如：
  10.     英雄的等级为1，打怪升级(变)为10
  11.     僵尸的存活状态True，被植物打死了，于是变为False
  12.     人的名字为egon，也可以修改为Egon 
  1.  如何定义变量（图解）
  3. #变量名(相当于门牌号，指向值所在的空间)，等号，变量值
  4. name='Egon'
  5. sex='male'
  6. age=18
  7. level=10
  1.  变量的定义规范
  3. #1. 变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合
  4. #2. 变量名的第一个字符不能是数字
  5. #3. 关键字不能声明为变量名['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

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  1. #驼峰体
  2. AgeOfOldboy = 56 
  3. NumberOfStudents = 80
  5. #下划线(推荐使用)
  6. age_of_oldboy = 56 
  7. number_of_students = 80

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  1. 定义变量名不好的方式
  2. #1. 变量名为中文、拼音
  3. #2. 变量名过长
  4. #3. 变量名词不达意
  1. 定义变量会有：id，type，value
  2.   #1 等号比较的是value，
  3. #2 is比较的是id
  5. #强调：
  6. #1. id相同，意味着type和value必定相同
  7. #2. value相同type肯定相同，但id可能不同,如下
  8. >>> x='Info Egon:18'
  9. >>> y='Info Egon:18'
  10. >>> id(x)
  11. 2210602462256
  12. >>> id(y)
  13. 2210602462320
  14. >>> 
  15. >>> x == y
  16. True
  17. >>> x is y
  18. False

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  1. #1、在交互式模式下
  2. Python实现int的时候有个小整数池。为了避免因创建相同的值而重复申请内存空间所带来的效率问题， Python解释器会在启动时创建出小整数池，范围是[-5,256]，该范围内的小整数对象是全局解释器范围内被重复使用，永远不会被GC回收
  4. 每创建一个-5到256之间的整数，都是直接从这个池里直接拿走一个值，例如
  5. >>> y=4
  6. >>> id(y)
  7. 4297641184
  8. >>> 
  9. >>> x=3
  10. >>> x+=1
  11. >>> id(x)
  12. 4297641184
  14. #在pycharm中
  15. 但在pycharm中运行python程序，pycharm出于对性能的考虑，会扩大小整数池的范围，其他的字符串等不可变类型也都包含在内一便采用相同的方式处理了，我们只需要记住这是一种优化机制，至于范围到底多大，无需细究

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  1.   变量的修改与内存管理（引用计数与垃圾回收机制）
  2.     gc 管理机制
  4. # 为了解决引用计数的效率问题：分代回收处理。
  6. ## 循环引用会带来内存泄漏的问题：标记清除
  7.  ```
  8.  ```
  10.  常量
  12. 常量即指不变的量，如pai 3.141592653..., 或在程序运行过程中不会改变的量
  13. 举例，假如老男孩老师的年龄会变，那这就是个变量，但在一些情况下，他的年龄不会变了，那就是常量。在Python中没有一个专门的语法代表常量，程序员约定俗成用变量名全部大写代表常量
  14. AGE_OF_OLDBOY = 56
  16. #ps:在c语言中有专门的常量定义语法，const int count = 60;一旦定义为常量，更改即会报错

八 用户与程序交互

  1.  古时候，我们去银行取钱，需要有一个银行业务员等着我们把自己的账号密码输入给他，然后他去进行验证，成功后，我们再将取款金额输入/告诉他
  3.     骄傲的现代人，会为客户提供一台ATM机（就是一台计算机），让ATM机跟用户交互，从而取代人力。然而机器是死的，我们必须为其编写程序来运行，这就要求我们的编程语言中能够有一种能与用户交互，接收用户输入数据的机制
  5. #在python3中
  6. input：用户输入任何值，都存成字符串类型
  8. #在python2中
  9. input：用户输入什么类型，就存成什么类型
  10. raw_input：等于python3的input
  12. 测试：
  14. #!/usr/bin/env python
  16. # -*- coding: utf-8 -*-
  18. # Author:FlyFish
  20. x = input("please is you name:")
  21. y= input("please is you password:")
  22. print(x)
  23. print(y)

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  1.   注释
  3.     随着学习的深入，用不了多久，你就可以写复杂的上千甚至上万行的代码啦，有些代码你花了很久写出来，过了些天再回去看，发现竟然看不懂了，这太正常了。 另外，你以后在工作中会发现，一个项目多是由几个甚至几十个开发人员一起做，你要调用别人写的代码，别人也要用你的，如果代码不加注释，你自己都看不懂，更别说别人了，这产会挨打的。所以为了避免这种尴尬的事情发生，一定要增加你代码的可读性。
  5.     代码注释分单行和多行注释， 单行注释用#，多行注释可以用三对双引号""" """
  7.     代码注释的原则：
  9. #1. 不用全部加注释，只需要在自己觉得重要或不好理解的部分加注释即可
  10. #2. 注释可以用中文或英文，但不要用拼音
  1. 文件头：
  3. #!/usr/bin/env python
  4. # -*- coding: utf-8 -*-

九:基本数据类型

  1.  什么是数据？为何要有多种类型的数据？
  3. #数据即变量的值，如age=18，18则是我们保存的数据。
  4. #变量的是用来反映/保持状态以及状态变化的，毫无疑问针对不同的状态就应该用不同类型的数据去标识
  6. 概括地说，编程语言的划分方式有以下三种
  8. 1、编译型or解释型
  10. 2、强类型or弱类型
  11. 2.1 强类型语言： 数据类型不可以被忽略的语言
  12. 即变量的数据类型一旦被定义，那就不会再改变，除非进行强转。
  13. 在python中，例如：name = 'egon'，这个变量name在被赋值的那一刻，数据类型就被确定死了，是字符型，值为'egon'。
  15. 2.2 弱类型语言：数据类型可以被忽略的语言
  16. 比如linux中的shell中定义一个变量，是随着调用方式的不同，数据类型可随意切换的那种。
  18. 3、动态型or静态型
  19. 3.1 动态语言 ：运行时才进行数据类型检查
  20. 即在变量赋值时，就确定了变量的数据类型，不用事先给变量指定数据类型
  22. 3.2 静态语言：需要事先给变量进行数据类型定义
  24. 所以综上所述，Python是一门解释型的强类型动态语言
  1.  数字:
  2.    #int整型
  3. 定义：age=10 #age=int(10)
  4. 用于标识：年龄，等级，身份证号，qq号，个数
  6. #float浮点型
  7. 定义：salary=3.1 #salary=float(3.1)
  8. 用于标识：工资，身高，体重，
  1. 练习：
  2.   age = 10
  4. print(age)   ## 打印  age 年龄
  5. print(id(age)) ## 打印age id 的内存地址
  6. print(type(age)) ##  打印 age 的数据类型
  8. salery = 30.14
  9. print(salery)  ## 打印  selary 年龄
  10. print(type(salery))  ## 打印 salery 的类型
  11. print(id(salery))    ## 打印 salery的 内存地址

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  1. #int（整型）
  2. 在32位机器上，整数的位数为32位，取值范围为-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647
  3. 在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807
  5. #long（长整型）
  6. 跟C语言不同，Python的长整数没有指定位宽，即：Python没有限制长整数数值的大小，但实际上由于机器内存有限，我们使用的长整数数值不可能无限大。
  7. 注意，自从Python2.2起，如果整数发生溢出，Python会自动将整数数据转换为长整数，所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了。
  8. 注意：在Python3里不再有long类型了，全都是int
  10. >>> a= 2**64
  11. >>> type(a)  #type()是查看数据类型的方法
  12. <type 'long'>
  14. >>> b = 2**60
  15. >>> type(b)
  17. <type 'int'>
  19. #complex复数型
  20. >>> x=1-2j
  21. >>> x.imag
  22. -2.0
  24. >>> x.real
  25. 1.0
  1.  字符串: 
  2. #在python中，加了引号的字符就是字符串类型，python并没有字符类型。
  3. 定义：name='egon' #name=str('egon') 
  4. 用于标识：描述性的内容，如姓名，性别，国籍，种族
  6. name = "老男孩"
  8. print(type(name))   ##变量的数据类型
  10. print(name)      ## 打印变量名
  12. print(id(name))  ## 变量的内存地址
  1. #那单引号、双引号、多引号有什么区别呢？ 让我大声告诉你，单双引号木有任何区别，只有下面这种情况 你需要考虑单双的配合
  2. msg = "My name is Egon , I'm 18 years old!"
  3. print(msg)
  4. msg1 = '''
  5.     静夜思
  6.   床前明月光
  7.   疑是地上霜
  8.   举头望明月
  9.   低头思故乡
  10. '''
  11. print(msg1)

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  1. #数字可以进行加减乘除等运算，字符串呢？让我大声告诉你，也能？what ?是的，但只能进行"相加"和"相乘"运算。
  2. >>> name='egon'
  3. >>> age='18'
  4. >>> name+age #相加其实就是简单拼接
  5. 'egon18'
  6. >>> name*5 
  7. 'egonegonegonegonegon'
  10. #注意1：字符串相加的效率不高
  11. 字符串1+字符串3，并不会在字符串1的基础上加字符串2，而是申请一个全新的内存空间存入字符串1和字符串3，相当字符串1与字符串3的空间被复制了一次，
  13. #注意2：只能字符串加字符串，不能字符串加其他类型
  15. 练习：
  17. name1 = "flyfish"
  18. name2 = "zhangyy"
  19. name = name1 + name2
  20. print(name)
  22. int1 = 10
  23. int2 = 20
  24. int = int1 + int2
  25. print(int)  
  27. name3 = name*5 
  29. print(name3)

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  1. 列表:
  2.    #在[]内用逗号分隔，可以存放n个任意类型的值
  3. 定义：students=['egon','alex','wupeiqi',] #students=list(['egon','alex','wupeiqi',]) 
  4. 用于标识：存储多个值的情况，比如一个人有多个爱好
  6. 练习：
  7.    bigdata = ["hadoop" , "hive", "oozie", "spark", "hbase", "flink"]
  9. print(bigdata)
  11. print(bigdata[0])
  12. print(bigdata[1:4])
  14. print(bigdata[-3:-1])

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  1. #存放多个学生的信息：姓名，年龄，爱好
  2. students_info=[['egon',18,['play',]],['alex',18,['play','sleep']]]
  3. res=students_info[0][18][0] #取出第一个学生的第一个爱好
  5. print(res)

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  1.  字典
  3. #为何还要用字典？
  4. 存放一个人的信息：姓名，性别，年龄，很明显是多个值，既然是存多个值，我们完全可以基于刚刚学习的列表去存放，如下
  5. >>> info=['egon','male',18]
  6. 定义列表的目的不单单是为了存，还要考虑取值，如果我想取出这个人的年龄，可以用
  7. >>> info[2]
  8. 18
  9. 但这是基于我们已经知道在第3个位置存放的是年龄的前提下，我们才知道索引2对应的是年龄
  10. 即：
  11. #name, sex, age
  12. info=['egon','male',18]
  13. 而这完全只是一种假设，并没有真正意义上规定第三个位置存放的是年龄，于是我们需要寻求一种，即可以存放多个任意类型的值，又可以硬性规定值的映射关系的类型，比如key=value，这就用到了字典
  1. #在{}内用逗号分隔，可以存放多个key:value的值，value可以是任意类型
  2. 定义：info={'name':'egon','age':18,'sex':18} #info=dict({'name':'egon','age':18,'sex':18})
  3. 用于标识：存储多个值的情况，每个值都有唯一一个对应的key，可以更为方便高效地取值
  5. 练习：
  6.       info={'name':'egon','age':18,'sex':18}
  7.       print(info['name'])
  8.       print(info["sex"])

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  1. info={
  2.     'name':'egon',
  3.     'hobbies':['play','sleep'],
  4.     'company_info':{
  5.         'name':'Oldboy',
  6.         'type':'education',
  7.         'emp_num':40,
  8.     }
  9. }
  10. print(info['company_info']['name']) #取公司名
  13. students=[
  14.     {'name':'alex','age':38,'hobbies':['play','sleep']},
  15.     {'name':'egon','age':18,'hobbies':['read','sleep']},
  16.     {'name':'wupeiqi','age':58,'hobbies':['music','read','sleep']},
  17. ]
  19. print(students[1]['hobbies'][21]) #取第二个学生的第二个爱好
  21. print(students[0]["age"])  # 取第一个年龄
  22. print(students[2]["hobbies"][22]) # 取 第三个的 第二个爱好

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  1. 布尔
  2.     #布尔值，一个True一个False
  3. #计算机俗称电脑，即我们编写程序让计算机运行时，应该是让计算机无限接近人脑，或者说人脑能干什么，计算机就应该能干什么，人脑的主要作用是数据运行与逻辑运算，此处的布尔类型就模拟人的逻辑运行，即判断一个条件成立时，用True标识，不成立则用False标识
  4. >>> a=3
  5. >>> b=5
  6. >>> 
  7. >>> a > b #不成立就是False,即假
  8. False
  9. >>> 
  10. >>> a < b #成立就是True, 即真
  11. True
  13. 接下来就可以根据条件结果来干不同的事情了：
  14. if a > b 
  15.    print(a is bigger than b )
  17. else 
  18.    print(a is smaller than b )
  19. 上面是伪代码，但意味着， 计算机已经可以像人脑一样根据判断结果不同，来执行不同的动作。   
  21. 练习：
  22. a = 5
  23. b = 3
  24. res = a > b
  25. print(res)
  26. res1 = a < b
  27. print(res1)

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  1. #所有数据类型都自带布尔值
  2. 1、None，0，空（空字符串，空列表，空字典等）三种情况下布尔值为False
  3. 2、其余均为真
  6. 重点：
  8. #1.可变类型：在id不变的情况下，value可以变，则称为可变类型，如列表，字典
  10. #2. 不可变类型：value一旦改变，id也改变，则称为不可变类型（id变，意味着创建了新的内存空间） 
  1. 十 格式化输出
  3.  程序中经常会有这样场景：要求用户输入信息，然后打印成固定的格式
  5.     比如要求用户输入用户名和年龄，然后打印如下格式：
  7.     My name is xxx，my age is xxx.
  9.     很明显，用逗号进行字符串拼接，只能把用户输入的名字和年龄放到末尾，无法放到指定的xxx位置，而且数字也必须经过str(数字)的转换才能与字符串进行拼接。
  11.     这就用到了占位符，如：%s、%d
  14.  #%s字符串占位符：可以接收字符串，也可接收数字
  15. print('My name is %s,my age is %s' %('egon',18))
  16. #%d数字占位符：只能接收数字
  17. print('My name is %s,my age is %d' %('egon',18))
  18. print('My name is %s,my age is %d' %('egon','18')) #报错
  20. #接收用户输入，打印成指定格式
  21. name=input('your name: ')
  22. age=input('your age: ') #用户输入18,会存成字符串18,无法传给%d
  24. print('My name is %s,my age is %s' %(name,age))
  26. #注意：
  27. #print('My name is %s,my age is %d' %(name,age)) #age为字符串类型,无法传给%d,所以会报错
  29. 练习：
  31. print('My name is %s,my age is %s' %('flyfish',18))
  34. name = input("please is you name:")
  35. age = input("please is you age:")
  37. print('My name is %s,my age is %s' %(name,age))

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  1. 练习：用户输入姓名、年龄、工作、爱好 ，然后打印成以下格式
  2. ------------ info of Egon -----------
  3. Name  : Egon
  4. Age   : 22
  5. Sex   : male
  6. Job   : Teacher 
  7. ------------- end -----------------
  9. 代码：
  10.    """
  11. 练习：用户输入姓名、年龄、工作、爱好 ，然后打印成以下格式
  12. ------------ info of Egon -----------
  13. Name  : Egon
  14. Age   : 22
  15. Sex   : male
  16. Job   : Teacher
  17. ------------- end -----------------
  18. """
  19. Name = input("Name:")
  20. Age = input("Age:")
  21. Sex = input("Sex:")
  22. Job = input("Job:")
  24. info = '''
  26. ------info of %s ----- 
  28. Name: %s
  29. Age: %s
  30. Sex: %s
  31. Job: %s 
  32. ''' % (Name,Name,Age,Sex,Job)
  33. print(info)

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十一 基本运算符

  1. 计算机可以进行的运算有很多种，可不只加减乘除这么简单，运算按种类可分为算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、成员运算、身份运算、位运算，今天我们暂只学习算数运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算
  2.     算数运算
  3.     以下假设变量：a=10，b=20

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  1. 练习：
  2.    a = 10
  4. b= 3
  6. print(a+b)
  7. print(a-b)
  8. print(a*b)
  9. print(a/b)
  10. print(a//b)
  11. print(a%b)

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  1. 比较运算
  3.     以下假设变量：a=10，b=20

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  1. 练习：
  2. a = 10
  3. b = 3
  5. print(a==b)
  6. print(a>b)
  7. print(a>=b)
  8. print(a<=b)
  9. print(a!=b)

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  1.  赋值运算
  3.     以下假设变量：a=10，b=20

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  1.  逻辑运算

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  1. #1、三者的优先级关系：not>and>or，同一优先级默认从左往右计算。
  2. >>> 3>4 and 4>3 or 1==3 and 'x' == 'x' or 3 >3
  3. False
  5. #2、最好使用括号来区别优先级，其实意义与上面的一样
  6. '''
  7. 原理为：
  8. (1) not的优先级最高，就是把紧跟其后的那个条件结果取反，所以not与紧跟其后的条件不可分割
  10. (2) 如果语句中全部是用and连接，或者全部用or连接，那么按照从左到右的顺序依次计算即可
  12. (3) 如果语句中既有and也有or，那么先用括号把and的左右两个条件给括起来，然后再进行运算
  13. '''
  14. >>> (3>4 and 4>3) or (1==3 and 'x' == 'x') or 3 >3
  15. False 
  17. #3、短路运算：逻辑运算的结果一旦可以确定，那么就以当前处计算到的值作为最终结果返回
  18. >>> 10 and 0 or '' and 0 or 'abc' or 'egon' == 'dsb' and 333 or 10 > 4
  19. 我们用括号来明确一下优先级
  20. >>> (10 and 0) or ('' and 0) or 'abc' or ('egon' == 'dsb' and 333) or 10 > 4
  21. 短路：       0      ''            'abc'                    
  22.             假     假              真
  24. 返回：                            'abc'
  26. #4、短路运算面试题：
  27. >>> 
  29. 1
  30. >>> 1 and 3
  31. 3
  32. >>> 0 and 2 and 1
  33. 0
  34. >>> 0 and 2 or 1
  35. 1
  36. >>> 0 and 2 or 1 or 4
  37. 1
  38. >>> 0 or False and 1
  39. False 
  1.  身份运算
  2.  #is比较的是id
  3.  #而==比较的是值
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