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前言

Python‌

  Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。

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一、介绍

1. 简介

  Python 的设计具有很强的可读性，相比其他语言经常使用英文关键字，其他语言的一些标点符号，它具有比其他语言更有特色语法结构。

• Python 是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。

• Python 是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 >>> 后直接执行代码。

• Python 是面向对象语言： 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。

• Python 是初学者的语言： Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发，从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏。

2. 语言分类

Python是1门程序设计语言。在开发者眼里，语言可以分为3类：

1. 语言分类

自然语言：人能听懂的语言，例如汉语，英语，法语等等。
机器语言：机器能听懂的语言，机器只能听懂0和1。
程序设计语言：机器能够听懂，人能听懂的语言，例如Python，C，C++ 、C# 、Java等等。
同样的，在开发者眼里还可以分为高级程序设计语言和低级程序设计语言。越接近于人类的语言越高级，例如Python；越接近于机器语言越低级，例如汇编就属于低级程序员设计语言。

2. 运行机制

程序运行主要有两种机制：编译型和解释型。编译型是将代码（源文件）通过编译器，编译成机器码文件，当运行的时候直接执行机器码文件，例如C语言；解释型是将源文件通过解释器，逐行进行翻译并运行。

Python则属于解释型的语言。

编译型和解释型语言各有优缺点：

• 解释型：

缺点：执行慢
优点：可以跨平台（操作系统）

• 编译型：

缺点：不能跨平台
优点：执行快

3. 发展历史

  Python 是由 Guido van Rossum 在八十年代末和九十年代初，在荷兰国家数学和计算机科学研究所设计出来的。

Python 本身也是由诸多其他语言发展而来的,这包括 ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell 和其他的脚本语言等等。

像 Perl 语言一样，Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。

现在 Python 是由一个核心开发团队在维护，Guido van Rossum 仍然占据着至关重要的作用，指导其进展。

Python 2.0 于 2000 年 10 月 16 日发布，增加了实现完整的垃圾回收，并且支持 Unicode。

Python 3.0 于 2008 年 12 月 3 日发布，此版不完全兼容之前的 Python 源代码。不过，很多新特性后来也被移植到旧的Python 2.6/2.7版本。

Python 3.0 版本，常被称为 Python 3000，或简称 Py3k。相对于 Python 的早期版本，这是一个较大的升级。

Python 2.7 被确定为最后一个 Python 2.x 版本，它除了支持 Python 2.x 语法外，还支持部分 Python 3.1 语法。

4. 特点

语法简洁、类库强大、胶水语言（调用其他语言的类库）、代码量较少

• 1.易于学习： Python有相对较少的关键字，结构简单，和一个明确定义的语法，学习起来更加简单。

• 2.易于阅读： Python代码定义的更清晰。

• 3.易于维护： Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。

• 4.一个广泛的标准库： Python的最大的优势之一是丰富的库，跨平台的，在UNIX，Windows和Macintosh兼容很好。

• 5.互动模式： 互动模式的支持，您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言，互动的测试和调试代码片断。

• 6.可移植： 基于其开放源代码的特性，Python已经被移植（也就是使其工作）到许多平台。

• 7.可扩展： 如果你需要一段运行很快的关键代码，或者是想要编写一些不愿开放的算法，你可以使用C或C++完成那部分程序，然后从你的Python程序中调用。

• 8.数据库： Python提供所有主要的商业数据库的接口。

• 9.GUI编程： Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。

• 10.可嵌入： 你可以将Python嵌入到C/C++程序，让你的程序的用户获得"脚本化"的能力。

5. 应用

• Youtube - 视频社交网站
• Reddit - 社交分享网站
• Dropbox - 文件分享服务
• 豆瓣网 - 图书、唱片、电影等文化产品的资料数据库网站
• 知乎 - 一个问答网站
• 果壳 - 一个泛科技主题网站
• Bottle - Python微Web框架
• EVE - 网络游戏EVE大量使用Python进行开发
• Blender - 使用Python作为建模工具与GUI语言的开源3D绘图软件
• Inkscape - 一个开源的SVG矢量图形编辑器。
• …

二、 环境搭建

1. Python的安装步骤

Python的安装可以去官网直接下载，由于是国外的网站，可能响应和下载速度都会有点慢，如果你不着急就等着就行，想快一点的话用迅雷来下载就很快。

• 下载Python

下载地址是 ttps://www.python.org/downloads/ ，也可以从官网点Downloads 进入下载页面，选择你的电脑对应的版本，我的是Windows电脑，所以就直接点击 Windows 。

Python目前是出到了3.14.1版本，你可以看到有很多版本的选择可下载，我用的是3.14.0这个版本，然后根据电脑挑选型号，我的电脑是64位的，所以就下载64位的软件。

安装Python

双击下载好的文件，进入安装界面。双击下载好的文件，进入安装界面。

选择自定义安装，把两个选择都勾选就能将Python安装到PATH中。

这个界面不变动，直接点 Next 。

选择一个你要安装的路径，不然它会把你装到C盘，我把它安装到了D盘，然后点击 Install 。

安装完成，点击 Close 。

• Python测试

测试一下你的Python是否安装成功，WIN + R 键调出命令窗口，输入 cmd 。

在黑窗口输入 Python ,然后回车，如果提示Python 3.9.6 等信息就说明已经安装成功了，如果没有提示，那就回去看看哪个环境你出错了。

在黑窗口输入 Python ,然后回车，如果提示Python 3.9.6 等信息就说明已经安装成功了，如果没有提示，那就回去看看哪个环境你出错了。

或者直接使用，python -V，注意区分大小写。

2. Pycharm

Pycharm官网下载，选择一下系统，我是Windows系统所以默认不变，然后下载社区版的就可以了，等你变强大以后再用专业版的。

下载好之后，双击开始安装。

点击Next 。

自定义安装路径，建议装在C盘之外的其他盘，点击 Next 。

全部都勾选。

到了这里之后，默认即可，点击 Install 开始安装。

等待安装按成后，点击finish就装好了。

三、基础语法

基础知识包括输入输出、变量、数据类型、表达式、运算符这5个方面。

1.输入输出

Python有很多函数，后面我们会细讲，但这里先将两个最基本的函数：输入和输出。

输出函数print()，在前面我们已经用过了，语法就是：

print(要输出的内容)

输入函数是 input()，功能是接收用户输入的内容，语法是：

input（输出的内容）

举例：接收用户输入的密码并打印

n = input("请输入密码：")	#把输入内容赋给n，用 n 接收一下
print(n)	#打印n

在Python里，“#” 表示注释，“#”后面的东西不会被执行。代码运行之后首先出现了“请输入密码：”，然后随意输入，比如输入123，执行结果：

提示信息
请输入密码：123
123

成功接收用户输入的内容并打印出来。

2.变量

变量就是一个名字，需要先赋值在使用，变量要符合标识符(名字)的命名规范，这是硬性要求，标识符相当于名字，包括变量名、函数名、类名等等，

• 标识符的命名规范

1. 合法的标识符:字母，数字(不能开头),下划线，py3可以用中文（不建议），py2不可以。
2. 大小写敏感。
3. 不能使用关键字和保留字。

关键字： if while for as import
保留字：input，print range

4. 没有长度限制。
5. 望文生义，看到名字就知道要表达的意思。
6. 大小写：

  1. 包名：全小写，例如 time ;
  2. 类名：每个单词的首字母大写，其他的小写，简称大驼峰命名，例如 HelloWorld ；
  3. 变量名/函数名:第一个单词的首字母小写，后面的单词的首字母大写，简称小驼峰命名，例如 helloWorld ；
  4. 常量：全大写，例如 HELLO 。

7. 其他命名方式，比如 hello_world 。

3.数据类型

• 数据类型分类

• 类型转换

• 获取类型信息

4.表达式

在Python当中，表达式是由数字、算符、数字分组符号（括号）、变量等对象的组合叫做表达式，表达式均有固定字面值，例如 “10+20”这个表达式的值为30，表达式 “10>30” 的值为 False 。

5.运算符

运算符可以分为很多4类。

（1）一般运算符

+，-，*，/（真除法）,//（地板除，舍去小数部分）,%（取余数）,**（幂运算）

（2） 赋值运算符

常用赋值运算符是 = ，等号右边的值赋值等号左边

增强赋值运算符：+=，-=，*=，/=,%=,**=

（3）布尔运算法

== （等于），！=（不等于） >= <= > <

（4） 逻辑运算符

主要有not、and和or三类，又称非、与和或
and：前后都为真则为真
or：有一个为真则为真
not:非真，非假

三、流程控制

流程控制常用的是条件分支流程的if/else语句和循环控制的while语句。

1.条件分支流程

当达到某种条件的时候才会触发的代码。

2.循环流程

在前面我们讲过的流程控制语句的功能还是比较有限，比如说只能执行1次，要执行多次就得多写几个，有点麻烦，所以我们需要学习循环流程里面的循环语句，它的作用就是重复运行某些代码。

四、列表(List)

列表是可以存放任何数据，包括整型，浮点型，字符串，布尔型等等，是常用的数据类型之一。

五、元组（tuple）

元祖也是Python中常见的数据类型之一，它可以用来存放任何数据类型，但它也有它的特点：

1. 不能修改，不可变类型
2. 用（）的形式
3. 元组也是可迭代对象
4. 元组是有序的，下标操作,支持切面操作[:]

六、字符串

在Python中，字符和字符串没有区别。可能有些同学学过其他的语言，例如Java，在Java中，单引号’a’表示字符’a’，双引号"abc"表示字符串"abc"，但在Python当中，它们没有区别，都统称字符串。

1.字符串的特点

字符串拥有以下特点：

1. 字符串不可变类型
2. 字符串是可迭代对象
3. 字符串支持索引和切片操作
4. 支持操作符;
		拼接：+
		重复操作符：*
		比较运算符： > < <= >= == !=
		逻辑运算符：not and or
		成员关系： in    not in		

七、字典（dict）

字典是用来存储数据的，字典中的数据以映射关系存储。

1.字典的特点

1. 字典是Python中唯一的映射类型
2. 字典是无序的
3. 字典是可迭代对象
4. 字典的构成
	键：key
	值：value
	映射：键映射值
	键-值：键值对，又叫 项 

八、函数

函数是由一组代码组成，完成某个特定的功能。

1.创建和使用

创建函数的语法如下：

def 函数名(参数): 
	代码块（函数的实现/函数体）

九、综合性练手项目

学完了这些基础觉得水平怎么样？说实话，学完这些基础你能做的东西没有多少的，好玩的东西都是入门之后才能做出来的。

根据上面所讲的循环语句、列表、函数等基础知识，可以尝试写一个综合性的项目来检验你的知识，可以尝试写1个简单的名片管理系统。

1. 系统需求

1.程序启动，显示名片管理系统欢迎界面，并显示功能菜单

**************************************************
欢迎使用【名片管理系统】V1.0

1. 新建名片
2. 显示全部
3. 查询名片

0. 退出系统
**************************************************

2.用户用数字选择不同的功能
3.根据功能选择，执行不同的功能
4.用户名片需要记录用户的 姓名、电话、QQ、邮件
5.如果查询到指定的名片，用户可以选择 修改 或者 删除 名片

十、模块与包

1. 模块

（一）定义

模块指的是Python的程序文件（源文件），模块的文件名就是模块名加上.py，里面包含了Python对象定义和Python语句，模块包含了定义函数、类和执行代码等等，一般情况下不要去修改模块，以免模块失效。

（二）模块导入

Python中允许导入的形式来进行模块调用，Python中的模块也是对象，模块中定义的所有全局变量，导入后都成为模块的属性。

1.语法1： import 模块名

如果要导入多个模块，可以只用1个import来导入多个模块，多个模块之间用逗号隔开即可，但是在Python的PEP8风格里面，不建议这么做，所以要导入几个模块，就写几个import来进行挨个导入。

2.语法2： from 模块名 import 功能1，功能2

注意这里的功能后面不加括号。

3.语法3：from 模块名 import

一般情况下，这个语法可以导入模块的所有功能，当你要用某个模块的多个功能的时候，就不用挨个写了，这里我就不举例了，都是一样的。

（三）定义别名

有的模块或者模块内的功能名字比较长，多次使用的时候不方便，可以进行自定义模块或者功能的名字。

1.模块自定义别名： import 模块名 as 别名

2.功能自定义别名： from 模块名 import 功能名 as 别名

(四)自定义模块

每个人都能生成自定义模块来进行调用，自定义模块就是Python文件，我们写代码时创建的Python文件就相当于1个模块。

注意点：被调用的模块尽量放在当前Python文件相同目录下，否则导入时要声明所在文件夹才能导入。

(五)模块的测试

每个模块导入的时候都默认被执行一遍，但同时在模块内部又存在着很多的内部测试代码，为了避免导入模块时执行了模块内部的测试代码，于是就牵扯到一个方法：

很多模块在内部都有测试方法：
if __name__ == "__main__":
	代码1

这个方法能够实现一个功能，在模块中执行的话，就会执行代码1的代码，在其他文件导入该模块的时候，则不会执行代码1的代码，所以一般模块内部的测试都放在了代码1当中。

注意点：在自定义的模块中，不建议写while循坏，不然导入的过程中一直在执行模块里面的while循坏，可能会跳不出来，也就是一直在导入模块，其他代码执行不到。

2. 包

（一）定义

包就是将有联系的模块放在同一个文件夹下，并且该文件夹里有“__init__.py”这个文件，这个文件夹就叫做包。

包的特征：

1.包也是对象
2.必须有__init__.py文件
3.__init__.py文件是包的构造方法，控制着包的导入行为，一般是个空包
4.包里面不仅可以有模块，还可以有子包

（二）包的创建

在Pycharm软件中新建1个项目文件，创建完成后，打开Pycharm创建1个项目文件夹→点击文件夹→右键弹出选项→New→Python Package→完成创建，创建的新文件夹就是包，里面自动创建了init文件。

（三）包的导入

常规导入方法主要有2种。

方法1：import 包名.模块名.目标

方法2：import 包名.子包.模块名.目标

这里所说的目标可以是变量、函数等等对象。

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(四)包的使用

使用形式1：常规使用1

import 包名.模块名
包名.模块名.功能

使用形式2：常规使用2

from 包名 import 模块名
模块名.功能
模块名.变量

使用形式3：另起别名并使用

import 包名.模块名 as 别名
别名.功能
别名.变量

使用方式4：导入某个功能

from 包名.模块名 import 功能1
功能1

使用方式5：导入所有功能

在模块导入的时候我们介绍了import * 这个方式去导入模块里面的所有功能，在这里也可以这么入导入包里面的模块的所有功能。

使用形式6.关于all的使用

关于__all__的使用在模块的时候有介绍过，那是控制可以被导入的功能列表，但在包里面，__all__是控制可以被导入的模块列表，即声明哪些模块可以被导入。

包里面的__all__是在__init__文件中声明的，而不是在哪个模块中写的。

3. 模块与包的作用

1. 提高代码的可重用性。好用的代码不止你1个人可以用，很多人都可以重复使用它。
2. 提高代码的可读性。如果所有的代码都放在1个.py文件中，那代码就太长了，增加了理解和维护难度，所以可以把一些常用的代码封装成包和模块，起1个望文生义的名字，需要的时候直接用就行，减少了代码的数量，提高了可读性。
3. 减少代码的冗余。模块里面封装的一些方法，我们直接给参数去使用就可以了，不用把方法再写一遍，占用内存，也就减少了代码的冗余。

4. 第三方库的安装

Python虽然有很多自带的模块和包，简称内置模块，但只会使用内置模块还不够，毕竟内置模块有限，我们经常会用到第三方的库，这个时候学习怎么安装第三方的库（包）是很必要的。

十一、文件操作

1. 文件的定义和操作

计算机中的文件通常是指计算机硬盘为载体的、存储在计算机中的信息集合，主要的表现形式为视频、音频、图片以及文档四类，比如执行性文件.exe、文档文件.txt、网页文件.html等等。

2. 文件的基本操作

在现实中，我们对文件进行操作可以大致总结为“打开→操作（阅读、删除、修改等）→保存→关闭”，在Python当中依然是如此，在用Python开始文件操作之前，我们先学几个方法。

1.open(name, mode) ----打开文件

这是Python打开文件的方法，用于打开一个文件，返回的是一个文件对象。

name指的是文件名，一定要写全，何为写全？就是要写清楚 存储路径+文件名+后缀 。

为何要写这么全？因为就算是相同的存储路径下，文件名相同的文件也可能不止一个，只要后缀不一样，计算机是允许存在同名文件,所以不写全的话，计算机是不知道你指的是谁

mode是打开文件的模式，默认是r，也就是只读的方式。mode的方式有很多，比如读、写等等，后面我们会讲到。

2.write(“内容") ------写

顾名思义，就是向文件对象中写入内容。

3.read() -------读

向文件中写入内容，括号里面可以写数字也可以不写，不写的话默认是读取全部内容，写数字则表示读取X个字符，比如说read(6)则读取文件对象的6个字符。

4.close() ------关闭文件

关闭文件的方法，如果你在进行文件操作之后不进行关闭文件，则文件一直处于打开和操作的状态，会占用内存。

6.mode的其他操作模式

mode中有很多的操作模式，我们以表格的方式来看看：

模式	描述
r	以只读的形式打开文件，文件的指针在开头
r+	读写，文件指针在开头
rb	以二进制的形式，只读文件指针在开头
w	只写，文件不存在，则创建新的，存在则覆盖，指针在开头
w+	读写，文件不存在，则创建新的，存在则覆盖，指针在开头
wb	只写，以二进制的形式
a	追加模式，文件指针在结尾
a+	读写，不存在则创建，存在直接追加
ab	以二进制形式追加

指针在这里可以理解为光标，它在哪里，你的操作就从哪里开始。

举例：新建1个名为 “test” 的.txt文件，第一次向里面写入aaa，第二次向里面写入bbb。

f = open("test.txt", 'a+')
f.write("aaa")
f.close()

f = open("test.txt")  # 默认只读模式
print(f.read())  # 打印内容

f = open("test.txt", 'a+')
f.write("bbb")
f.close()

f = open("test.txt")  # 默认只读模式
print(f.read())  # 再次打印内容

运行结果：

aaa
aaabbb

3. 文件的方法与属性

1.file的对象属性

有三个常用的方法可用于查看文件对象的属性：

1. closed
   	如果文件对象已关闭，返回True，否则返回False
2. mode
   	返回文件对象的访问模式
3. name
   	返回文件的名称

案例：对文件进行操作（随意），查看被操作的文件名、操作模式和是否关闭。

f = open("test.txt", 'a+')
f.write("aaa")
f.close()

print(f.closed) #查看是否关闭
print(f.name)   #查看文件名字
print(f.mode)   #查看操作模式

运行结果：

True
test.txt
a+

2.file的对象方法

文件的方法有很多，前面我们已经讲过一点，比如read()和write()，但还有一些常用的方法需要掌握的，比如下面的：

1. close()
		关闭文件---非常重要
2. read([count])
		读取文件中的内容
		count：字节数量
3. readlines()
		读取所有内容，打包成列表
4. readline()
		读取一行数据，追加读取，读取过的不能再次读取
5. seek（offset，[from]）
		修改指针的位置：从from位置移动了offset个字节
		from：0则表示从起始位置，1则表示从当前位置开始，2则表示从末尾开始
		oofset：要移动的字节数
6. write()
		向文件中写入内容

举例：向test.txt文件中写入aaabbbccc，将文件中的内容输出为列表。

f = open("test.txt", 'a+')
f.write("aaabbbccc")
f.close()

f = open("test.txt")
print(f.readlines())
f.close()

运行结果：

['aaabbbcccaaabbbccc']

4. os模块

os模块是一个用于访问操作系统的模块，在进行文件操作的时候常会用到它。模块在使用之前要进行导入。

1.关于文件的功能

1.os.rename(原文件名，新的文件名) ——文件重命名
2.os.remove(文件名) ——删除文件
 如果不说明路径，则在源代码所在文件夹下寻找，寻找不到会报错。
 若想删除指定文件夹下的文件，文件名则需要具体路径，例如 os.remove(r"D:\test_1\文件名"),r防止斜杠发生转义

举例：已有文件test1.txt，将其修改成test20.txt。

import os
os.rename("test1.txt","test20.txt")

运行结果：

2.文件夹的功能

1.os.mkdir(文件夹名)	——创建文件夹
2.os.rmdir(文件夹名)	——删除文件夹
3.os.getced()	——获取当前目录
4.os.chdir(目录)	——切换目录
5.os.listdir(目录)	——获取当前文件夹下所有的文件或者文件夹，返回一个列表
	os.listdir("aa") #获取aa文件夹下的所有文件或文件夹，返回一个列表

举例：在现有文件夹venv里面新建一个新建文件夹。

import os

os.chdir(r"D:\文件\venv")  #切换到venv文件夹下,r是防止转义
os.mkdir("新建文件夹")   #在venv文件夹下创建一个新建文件夹
print(os.getcwd())  #输出当前目录位置

运行结果：

5.小结

os模块里面还有其他的方法，我们可以ctrl+鼠标左键进入模块内部查看，比如说不止os模块，还有os.path这个模块也是比较常用的文件操作模块。

十二、异常处理

十三、进程与线程

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参考知识
万字【Python基础】保姆式教学，零基础快速入门Python

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