11 - 初步了解Python

2024-02-04 15:26 由总之先找时光机！发表于 #后端开发

初步了解Python

参考资料：
菜鸟教程：Python3基础语法
 PEP 8：Style Guide for Python Code
Python Docs：Source Code Encoding
菜鸟教程：Python 3 命令行参数
 Python Docs：Executable Python Scripts
知乎：#!/usr/bin/env python 有什么用？

编程规范：PEP 8

在没有额外编程规范的前提下，建议翻阅并遵守PEP 8 - Style Guide for Python Code

编码

默认情况下，Python 3 源码文件以 UTF-8 编码，所有字符串都是 unicode 字符串。可以在源码文件上方指定不同的编码：

# -*- coding: cp-1252 -*-

上述定义允许在源文件中使用 Windows-1252 字符集中的字符编码，对应适合语言为保加利亚语、白俄罗斯语、马其顿语、俄语、塞尔维亚语。

标识符

标识符（变量名）命名规则：

第一个字符必须是字母表中字母或下划线 _。
其他的字符由字母、数字和下划线组成。
大小写敏感
不能用Python内置的关键字(keywork)

关键字即保留字，它们不能用作标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当前版本的所有关键字：

>>>import keyword
>>>print(keyword.kwlist)
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

Python naming convention (命名惯例):
- Modules should have short, all-lowercase names.
  
  模组名全小写
- Class names should normally use the CapWords (CamelCase) convention.
  
  类名用驼峰命名法
- Function and variables names should be lowercase, with words separated by underscores as necessary to improve readability.
  
  函数与变量名全小写，可用下划线增加可读性
- Constants are usually defined on a module level and written in all capital letters with underscores separating words. Examples include MAX_OVERFLOW and TOTAL.
  
  常熟全大写，可用下划线增加可读性
Common name conventions:
- _single_leading_underscore: weak “internal use” indicator. E.g. from M import * does not import objects whose names start with an underscore.
- single_trailing_underscore_: used by convention to avoid conflicts with Python keyword, e.g. : tkinter.Toplevel(master, class_='ClassName')
- __double_leading_underscore: when naming a class attribute, invokes name mangling (inside class FooBar, __boo becomes _FooBar__boo).
- __double_leading_and_trailing_underscore__: “magic” objects or attributes that live in user-controlled namespaces. E.g. __init__, __import__ or __file__. Never invent such names; only use them as documented.

注释

Python中单行注释以 # 开头，实例如下：

#!/usr/bin/env python3

# 第一个注释 
print ("Hello, Python!") # 第二个注释

执行以上代码，输出结果为：

Hello, Python!

多行注释可以用多个 # 号，还有 ''' 和 """：

#!/usr/bin/env python3  

# 第一个注释
# 第二个注释

''' 第三注释
第四注释
'''

"""
第五注释
第六注释
"""

print ("Hello, Python!")

执行以上代码，输出结果为：

Hello, Python!

行与缩进

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号 {} 。

PEP 8: Indentation 与 PEP 8: Tabs or Spaces? 对Python缩进提出额外的要求，包括尽量使用四个空格作为缩进、尽量使用tabs而不是空格。

缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。实例如下：

if True:    
    print ("True") 
else:
    print ("False")

以下代码最后一行语句缩进数的空格数不一致，会导致运行错误：

if True:
   print("Answer")
   print("True")
else:
   print("Answer")
  print("False")   # 缩进不一致，会导致运行错误

以上程序由于缩进不一致，执行后会出现类似以下错误：

SyntaxError: unindent does not match any outer indentation level

多行语句

Python 通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，我们可以使用反斜杠 \ 来实现多行语句，例如：

# 仅作展示使用，不符合PEP 8规范
total = item_one + \
        item_two + \
        item_three

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠 \，例如：

total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']

total = (item_one
         + item_two
         + item_three)

PEP 8: Maximum Line Length 和 PEP 8: Line Break Before or After Operator? 包含了对于多行语句的编程规范。

空行

函数之间或类的方法之间用空行分隔，表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔，以突出函数入口的开始。详见PEP 8: Blank Lines

空行也是程序代码的一部分。

同一行显示多条语句

Python 可以在同一行中使用多条语句，语句之间使用分号 ; 分割，以下是一个简单的实例：

#!/usr/bin/env python3

x = 'abcd'; print(x)

使用脚本执行以上代码，输出结果为：

abcd

多个语句构成代码组

缩进相同的一组语句构成一个代码块，称之代码组。

像if、while、def和class这样的复合语句，首行以关键字开始，以冒号( : )结束，该行之后的一行或多行代码构成代码组。

首行及后面的代码组被称为一个子句(clause)。

如下实例：

if expression : 
   suite
elif expression : 
   suite 
else : 
   suite

print 输出

print 默认输出是换行的，如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end=""：

#!/usr/bin/env python3  

x="a" 
y="b" 
# 换行输出 
print( x ) 
print( y )  

print('---------') 
# 不换行输出 
print( x, end="" ) 
print( y, end="" ) 
print()

以上实例执行结果为：

a
b
---------
ab

善用 help() 方法

通过命令 help("print") 我们知道这个方法里第三个为缺省参数 sep=' '。

这里表示我们使用分隔符为一个空格。

>>> help("print")
Help on built-in function print in module builtins:

print(*args, sep=' ', end='\n', file=None, flush=False)
    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    
    sep
      string inserted between values, default a space.
    end
      string appended after the last value, default a newline.
    file
      a file-like object (stream); defaults to the current sys.stdout.
    flush
      whether to forcibly flush the stream.

所以在打印 dict 类的使用, 可以这样写:

>>> def getPairs(dict):
...     for k,v in dict.items() :
...             print(k,v,sep=':')
...

测试代码:

>>> getPairs({ x : x ** 3 for x in range(1,5)})
1:1
2:8
3:27
4:64

import 与 from...import

在 python 用 import 或者 from...import 来导入相应的模块。

将整个模块(somemodule)导入，格式为： import somemodule

从某个模块中导入某个函数,格式为： from somemodule import somefunction

从某个模块中导入多个函数,格式为： from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc

将某个模块中的全部函数导入，格式为： from somemodule import *

以 time 模块举例：

将整个模块导入，例如：import time，在引用时格式为：time.sleep(1)。
将整个模块中全部函数导入，例如：from time import *，在引用时格式为：sleep(1)。
将模块中特定函数导入，例如：from time import sleep，在引用时格式为：sleep(1)。
将模块换个别名，例如：import time as abc，在引用时格式为：abc.sleep(1)。

命令行参数

很多程序可以执行一些操作来查看一些基本信息，Python可以使用-h参数查看各参数帮助信息：

$ python -h
usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...
Options and arguments (and corresponding environment variables):
-c cmd : program passed in as string (terminates option list)
-d     : debug output from parser (also PYTHONDEBUG=x)
-E     : ignore environment variables (such as PYTHONPATH)
-h     : print this help message and exit

[ etc. ]

在使用脚本形式执行 Python 时，可以接收命令行输入的参数，具体使用可以参照 Python 3 命令行参数。

可直接运行的 Python 脚本

16.1.2. Executable Python Scripts

On BSD’ish Unix systems, Python scripts can be made directly executable, like shell scripts, by putting the line

#!/usr/bin/env python3.5

(assuming that the interpreter is on the user’s PATH) at the beginning of the script and giving the file an executable mode. The #! must be the first two characters of the file. On some platforms, this first line must end with a Unix-style line ending ('\n'), not a Windows ('\r\n') line ending. Note that the hash, or pound, character, '#', is used to start a comment in Python.

The script can be given an executable mode, or permission, using the chmod command.

chmod +x myscript.py

On Windows systems, there is no notion of an “executable mode”. The Python installer automatically associates .py files with python.exe so that a double-click on a Python file will run it as a script. The extension can also be .pyw, in that case, the console window that normally appears is suppressed.