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开始 Python 之旅

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课程来源

本课程基于 Python for you and me 教程翻译制作,其中参考了 Python tutorial 和 The Python Standard Library,并对原教程的内容进行了改进与补充。

相关链接地址如下:

  • Python tutorial:http://www.pythondoc.com/pythontutorial3/index.html
  • Python for you and me:http://pymbook.readthedocs.io/en/latest/
  • The Python Standard Library:https://docs.python.org/3/library/index.html

Python for you and me 的法律声明有如下内容:

Permission is granted to copy, distribute, and/or modify this document under the terms of the Open Publication Licence, Version 1.0, or any later version.

知识点

  • 使用交互模式的 Python3 解释器
  • 简单使用 vim 编写 Python3 脚本
  • 执行 Python3 脚本
  • Python3 代码风格建议
  • Python3 中使用注释
  • 认识 Python3 模块

实验步骤

1. 解释器

Python 是一个脚本语言,你可以在 Python 解释器中直接写代码或者将代码写到一个文件里,然后执行这个文件(即脚本文件)。

首先,我们从使用解释器开始,打开终端,键入Python3 并回车。这个时候解释器便工作于交互模式

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作为我们第一个 Python 代码,我们将打印经典的 "Hello World!",如下所示:

>>> print("Hello World!")
Hello World!

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欣赏完自己的杰作后,按 Ctrl + D 输入一个 EOF 字符来退出解释器,你也可以键入 exit() 来退出解释器。

2. 脚本文件

作为正式的程序员,你可能想要将上述的代码写到一个源文件。那么我们来创建一个 helloworld.py 文件,用你喜欢的任何编辑器来创建这个文件,我使用 Vim ,你可以使用基于 GUI 的工具,如实验楼环境桌面上的 gedit。

我们建议使用 Vim,在这里我们简单的使用它,你可以在实验楼的课程 Vim编辑器 里深入学习。

键入 vim helloworld.py 来启动 Vim 并编辑 helloworld.py,启动后不要乱按键。

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然后按 i 键进入插入模式,此时你可以看到左下角有 “插入” 两个字,现在你可以键入下面的代码了。

#!/usr/bin/env python3
print("Hello World!")

其中第一行的前两个字符 #! 称为 Shebang ,目的是告诉 shell 使用 Python 解释器执行其下面的代码。

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然后按 Esc 键退出插入模式,再键入 :wq 回车,Vim 就会保存文件并退出。

要运行脚本文件 helloworld.py,还要为文件添加可执行权限:

$ chmod +x helloworld.py

然后执行脚本文件:

$ ./helloworld.py

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3. 代码风格建议

在 Python 中,空格很重要,我们使用空格将标识符区分开,行开始处的空格我们称之为缩进,如果你的缩进是错误的,Python 解释器会抛出错误。例如下面情形:

>>> a = 12
>>>   a = 12
  File "<stdin>", line 1
    a = 12
    ^
IndentationError: unexpected indent

这是因为第二行开始处出现了多余的空格,所以需要经常检查代码的缩进。

如果你在代码中混用制表符和空格,这种缩进错误会很常见。

所以如果是用空格,就一直用空格缩进,不要使用制表符。

建议遵守以下约定:

  • 使用 4 个空格来缩进
  • 永远不要混用空格和制表符
  • 在函数之间空一行
  • 在类之间空两行
  • 字典,列表,元组以及参数列表中,在 , 后添加一个空格。对于字典,: 后面也添加一个空格
  • 在赋值运算符和比较运算符周围要有空格(参数列表中除外),但是括号里侧不加空格:a = f(1, 2) + g(3, 4)

3. 注释

注释是一些文本用来解释此处代码是做什么的,写注释是为了使他人更容易理解代码。

Python 的注释以 # 字符开始的,在 # 字符到行尾之间的所有东西都被程序忽略为注释,也就说对程序没有任何影响。

>>> # 这是一个注释
>>> # 下面这一行是求两数之和
>>> a = 12 + 34
>>> print(a) # 这里也是注释 :)

注释主要面向的人群是开发人员和维护代码库的人员,所以如果你写了一些复杂代码,你应该写足够的注释在里面,以便让其他任何人能够通过你的注释读懂代码。你应该总是在 # 后跟一个空格,然后再写注释。你也可以做一些标准的注释,像下面这样。

# FIXME -- fix these code later
# TODO -- in future you have to do this

4. 模块

模块是包含了我们能复用的代码的文件,包含了不同的函数定义,变量。模块文件通常以 .py 为扩展名。

Python 本身在默认安装时就带有大量的模块。我们之后将会用到其中的一部分。在使用模块前先导入它。

>>> import math
>>> print(math.e)
2.71828182846

我们会在模块这个实验里学习更多有关模块的知识。

总结

完成本实验后,应当明白如何使用交互模式的 Python3 解释器,如何简单使用 vim 编写脚本文件并执行这个脚本文件,要特别注意的是,Python 使用缩进来定义语句块,缩进是 Python 语法的一部分,这与其它大多数语言不同。代码风格在本课程的第14个实验 PEP8 代码风格指南 有更为详细的讲述。注释的话,能使用英文建议使用英文。模块同样会在之后的实验里深入学习。

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