Python基础语法与编程准则

一、Python运行环境

交互式模式

在 Python 的交互式命令行写程序的好处就是直接可以得到结果，坏处是没法保存，下次还想运行的时候还得再敲一遍，代码如下：

>>> print("Hello world!")
Hello world!

1 2	>>> print("Hello world!") Hello world!

文本模式

使用文本编辑器来写代码，写完保存为一个后缀为 .py 的文件，那么这个程序就可以反复运行了，代码如下：

$ cat test.py

#/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
print('Hello world!')

$ cat test.py

#/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

print('Hello world!')

如果有执行权限，可以直接运行。如果没有需要使用python解析器运行。

$ python test.py

1	$ python test.py

PS：windows 下绝对不能用 Word 和 Windows 自带的记事本。Word 保存的不是纯文本文件，而记事本会自作聪明地在文件开始的地方加上几个特殊字符（UTF-8 BOM），结果会导致程序运行出现莫名其妙的错误。

二、Python标识符

所谓的标识符就是对变量、常量、函数、类等对象起的名字。首先必须说明的是，Python 语言在任何场景都严格区分大小写！

在 Python 里，标识符有字母、数字、下划线组成。在 Python 中，所有标识符可以包括英文、数字以及下划线(_)，但不能以数字开头。

Python 中的标识符以下划线开头的标识符是有特殊意义的。以单下划线开头 “_foo” 代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用 from xxx import * 而导入；以双下划线开头的 “__foo” 代表类的私有成员；以双下划线开头和结尾的 “__foo__” 代表 Python 里特殊方法专用的标识，如 __init__()代表类的构造函数。

还有一些非强制，但大家默认的代码规范，比如：

A. 变量名用小写、常量名用大写。

B. 函数和方法名用小写加下划线。

C. 类名用大写驼峰。

D. 模块和包的名字用小写。

E. 变量的命名不要用关键字和内置函数的名字。

三、Python注释信息

我们写的程序里，不光有代码，还要有很多注释。注释有说明性质的、帮助性质的，它们在代码执行过程中相当于不存在，透明的，不参与任何工作。但在代码维护、解释、测试等等方面，发挥着不可或缺的重要作用。每一位程序员都要尽量写出高质量的注释。具体的注释专题，有大量的高水平文章和论述，请自行搜索并学习。这里，我们只讨论 Python 中注释的方法。

Python 中单行注释采用#开头，可以从一行的任何地方开始。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

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

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

# 第一个注释

print("Hello, Python!";) # 第二个注释

Python 中多行注释，其实 Python 没有真正意义上的多行注释（块注释）语法，你只能在每行的开头打上 # 号，然后假装自己是个多行注释。

# 第一行注释
# 第二行注释
# 第三行注释
def func():
    print("Hello, Python")

# 第一行注释

# 第二行注释

# 第三行注释

def func():

print("Hello, Python")

Python 中的文档注释，在某些特定的位置，用三引号包括起来的部分，也被当做注释。但是，这种注释有专门的作用，用于为__doc__提供文档内容，这些内容可以通过现成的工具，自动收集起来，形成帮助文档。比如，函数和类的说明文档。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

def fun(a, b):
    """
    这个是函数的说明文档。
    :param a: 加数
    :param b: 加数
    :return: 和
    """
    return a + b

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

def fun(a, b):

"""

这个是函数的说明文档。

:param a: 加数

:param b: 加数

:return: 和

"""

return a + b

然后就可以使用fun.__doc__ 打印帮助文档说明了。

四、Python代码块

学习 Python 与其他语言最大的区别就是，Python 的代码块不使用大括号 {} 来控制类，函数以及其他逻辑判断。Python 最具特色的就是用缩进来写模块。缩进的空白数量是可变的，但是所有代码块语句必须包含相同的缩进空白数量，这个必须严格执行，否则会造成语法错误。

PEP8（Python 官方的代码规范）：建议使用四个空格作为缩进！在文本编辑器中，需要设置把 Tab 自动转换为 4 个空格，确保不混用 Tab 和空格。在 Pycharm 中：tab 键被自动转换成 4 个空格的缩进。Linux 环境中，如 vim 编辑器，请一定使用空格，不要使用 tab 键，tab 不等于空格；或者通过配置把 tab 转换为空格！

以下代码由于缩进不统一将会执行错误：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

if True:
    print("Answer")
    print("True")
else:
    print("Answer")
  print("False")      # 没有严格缩进,在执行时会报错;

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

if True:

print("Answer")

print("True")

else:

print("Answer")

print("False") # 没有严格缩进,在执行时会报错;

执行以上代码，会出现如下错误提醒：

$ python test.py  
  File "test.py", line 5
    if True:
    ^
IndentationError: unexpected indent

$ python test.py

File "test.py", line 5

if True:

IndentationError: unexpected indent

IndentationError: unexpected indent 错误是 Python 编译器是在告诉你“Hi，老兄，你的文件里格式不对了，可能是 tab 和空格没对齐的问题”，所有 Python 对格式要求非常严格。如果是 IndentationError: unindent does not match any outer indentation level 错误表明，你使用的缩进方式不一致，有的是 tab 键缩进，有的是空格缩进，改为一致即可。

因此，在 Python 的代码块中必须使用相同数目的行首缩进空格数。建议你在每个缩进层次使用单个制表符或两个空格或四个空格 , 切记不能混用。

五、Python语句

Python 一行通常就是一条语句，一条语句通常也不会超过一行。其实，从语法层面，Python 并没有完全禁止在一行中使用多条语句，也可以使用分号实现多条语句在一行，比如：

>>> import os; os.name
'posix'

1 2	>>> import os; os.name 'posix'

上面这一行其实包含2条语句，用分号分隔了，但是强烈建议不要这么做，这样会导致代码阅读困难、维护耗时，容易出错，老老实实地用两行来表示。

前面是多条语句在一行，但如果一条语句实在太长，也是可以占用多行的，可以使用反斜杠(\)来实现多行语句：

string = "Hello, \
    World!"

1 2	string = "Hello, \ World!"

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，可以不需要使用反斜杠(\)，直接回车，接着写。例如：

conn = MySQLdb.connect(
    host = '127.0.0.1',
    port = 3306,
    user = 'root',
    passwd = '',
    db = 'test'
)

conn = MySQLdb.connect(

host = '127.0.0.1',

port = 3306,

user = 'root',

passwd = '',

db = 'test'

)

PEP8建议：每一行的字符不超过79个。

六、pass语句

pass 语句是占位语句，它什么都不做，只是为了保证语法的正确性而写。以下场景中，可以使用 pass 语句：

当你不知道后面的代码怎么写的时候
当你不需要写代码细节的时候
当语法必须，又没有实际内容可写的时候
其它的一些你觉得需要的场景

举个例子：

def fun(a,b,c):
    pass

1 2	def fun(a,b,c): pass

当不知道这个函数该怎么写的时候就可以用 pass，如果函数体内什么都没有又会报错。一般在类继承时用的较多。

七、空白字符与空白行

空白行、空白字符与代码缩进不同，并不是 Python 语法的一部分。空行或者空白字符会被当做空气一样的忽略。连续的空行或空白字符和单独的空白行几字符没有区别。书写时不插入空白行或空白字符，Python 解释器运行也不会出错。但是空白的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后代码的维护或重构。

PEP8 对于空行留白有专门的建议。

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。

变量赋值的时候等号左右各给一个空白。逗号后面跟一个空白。

看下面的代码，作为标准的代码规范，在规定的地方留有规定的空白行和空白字符。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-


class Foo:
    pass


def fun(a, b):
    pass

if __name__ == '__main__':
    pass

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

class Foo:

pass

def fun(a, b):

pass

if __name__ == '__main__':

pass

八、字符串的表现形式

字符串，表示一段连续的字符，可以是有意义的单词、词组、语句，也可是无意义的字符组合。不在于它内部是由什么组成的，而在于它是否被引号引起来的。

比如， abc可能是个变量，但是"abc"肯定是个字符串！(强调，代码的世界没有中文标点，所有的符号类型都是英文半角！千万不要搞错了！)

在 Python 中可以使用引号( ‘ )、双引号( ” )、三引号( ”’ 或 “”” ) 来表示字符串，引号的开始与结束必须的相同类型的。其中三引号可以由多行组成，编写多行文本的快捷语法，常用于文档字符串，在文件的特定地点，被当做注释。

word = 'word'
sentence = "这是一个句子."
paragraph = """这是一个段落.
包含了多个语句"""

word = 'word'

sentence = "这是一个句子."

paragraph = """这是一个段落.

包含了多个语句"""

Python 中单引号和双引号的作用完全相同。但是注意：在其它语言中双引号引起来的才是字符串，单引号引起来的是字符！例如 C，例如 Json！所以很多同学在做 Json 格式转换时，经常发生使用单引号，导致转换失败的问题。

九、转义与非转义字符

编程语言里，有很多特殊字符，它们起着各种各样的作用。有些特殊字符没有办法用普通字符表示，需要进行转义。Python 用反斜杠(\)转义字符。如下表：

转义字符	描述
`\(在行尾时)`	续行符
`\\`	反斜杠符号
`\'`	单引号
`\"`	双引号
`\a`	响铃
`\b`	退格(Backspace)
`\e`	转义
`\000`	空
`\n`	换行
`\v`	纵向制表符
`\t`	横向制表符
`\r`	回车
`\f`	换页
`\oyy`	八进制数，yy代表的字符，例如：`\o12`代表换行
`\xyy`	十六进制数，yy代表的字符，例如：`\x0a`代表换行
`\033`	颜色控制

如：

>>> print('I\'m sorry')
I'm sorry

1 2	>>> print('I\'m sorry') I'm sorry

上面说了 Python 中转义是如何使用，当然也就有对应的非转义使用方式了。

r''       #不转义;

r'' #不转义;

如：

>>> print(r'\\\t\\')
\\\t\\

1 2	>>> print(r'\\\t\\') \\\t\\

十、Python程序基本组成结构

写了一个基本的程序组成结构，也可以称之为一个模块。

  1 #!/usr/bin/env python
  2 # coding=utf-8
  3
  4 "this is a module"
  5
  6 import sys
  7 import os
  8
  9 debug = True
 10
 11 class FooClass:
 12     '''
 13     Foo class
 14     '''
 15     pass
 16
 17 def test():
 18     '''
 19     test function
 20     '''
 21     foo = FooClass()
 22     if debug:
 23         print('run test()')
 24
 25 if __name__ == '__main__':
 26     test()

1 #!/usr/bin/env python

2 # coding=utf-8

4 "this is a module"

6 import sys

7 import os

9 debug = True

11 class FooClass:

12 '''

13 Foo class

14 '''

15 pass

17 def test():

18 '''

19 test function

20 '''

21 foo = FooClass()

22 if debug:

23 print('run test()')

25 if __name__ == '__main__':

26 test()

第1行，用来指定这个可执行程序默认解释器。

第2行，用来指定程序的编码。

第4行，模块文档，是用来简要介绍模块的功能及全局变量的含义，可选。

第6-7行，导入模块，import 关键字是用来导入已提供的内置模块或已经安装的第三方模块，可选。

第9行，变量定义，这里定义的变量是全局变量，此模块内都可以只读使用，可选。

第11-15行，定义类，可选。

第17-23行，定义方法，可选。

第25行，程序入口，Python 本身并没有规定这么写，这只是一种编码习惯。

if __name__ == '__main__'相当于 Python 模拟的程序入口，由于模块之间相互引用，不同模块可能都有这样的定义，而程序入口只能由一个。到底哪个入口程序被选中，这取决于__name__的值。__name__是内置变量，用于表示当前模块的名字。所以，if __name__ == '__main__'简单理解就是：如果本模块是被直接运行的，则代码块被运行，如果本模块是被导入到其它模块中去，则处于__name__中的代码不被运行。

这么做的原因是有时候你需要你写的模块既可以直接执行，还可以被当做模块导入到其他模块中去使用。通过检查是不是主函数，可以让你的代码只在它作为主程序运行时执行，而当其他人调用你的模块中的函数的时候不必执行。

给一个实例来说明程序入口的作用，创建 a.py 和 b.py 两个程序，代码如下：

# a.py
v = 10

def main():
    print('a:', v)

main()


# b.py
from a import v

def main():
    print('b:', v)

main()

# a.py

v = 10

def main():

print('a:', v)

main()

# b.py

from a import v

def main():

print('b:', v)

main()

我们在 b.py 中引入了 a 模块中的变量 v。现在我们执行 b.py 这个程序：

$ python b.py
a: 10
b: 10

$ python b.py

a: 10

b: 10

从结果可以看出，a.py 和 b.py 各自执行了一次。而实际上，由于我们没有直接运行 a.py 程序，所以并不希望执行 a.py 中的 main 方法。

此时，if __name__ == '__main__'便排上用场了，我们将 a.py 稍作修改，加一个程序入口判断，如下：

v = 10

def main():
    print('a:', v)

if __name__ == '__main__':
    main()

v = 10

def main():

print('a:', v)

if __name__ == '__main__':

main()

此时，就可以满足我们的需求了，再次执行 b.py 程序，就不会执行 a.py 中的 main 方法了，同时也并不会影响不能直接执行 a.py。

当 Python 解析器读取一个源文件时，它会执行所有的代码。在执行代码前，会定义一些特殊的变量。例如，如果解析器运行的模块（源文件）作为主程序，它将会把__name__变量设置成'__main__'，如果只是引入其他的模块，__name__变量将会设置成模块的名字。

当设置完特殊变量，它就会执行import语句并且加载这些模块，当遇到def代码段的时候，它就会创建一个函数对象并创建函数名称变量指向函数对象。接下来会读取if语句并检查__name__是不是等于'__main__'，如果是的话他就会执行这个代码段。

十一、Python编程风格

1）注释：既不能缺少注释、亦要避免过度注释。

2）文档：Python允许通过于__doc__动态获得文档字符串。

3）缩进：统一缩进4个字串。

4）标示符名称：见名知义。

5）每行长度：最多80个字符。

6）语句：一行一个避免使用;号。

Python风格指南：http://www.elias.cn/Python/PythonStyleGuide

Python PEP8：https://www.python.org/dev/peps/pep-0008

十二、Python保留字符

下面的列表显示了在Python中的保留字。这些保留字不能用作常数或变数，或任何其他标识符名称。所有Python的关键字只包含小写字母。

and	exec	not
assert	finally	or
break	for	pass
class	from	print
continue	global	raise
def	if	return
del	import	try
elif	in	while
else	is	with
except	lambda	yield

<学习网站>

Python 3中文翻译：http://python.usyiyi.cn/translate/python_352/index.html

Python Cookbook 3中文版本：https://github.com/yidao620c/python3-cookbook

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一、Python运行环境

二、Python标识符

三、Python注释信息

四、Python代码块

五、Python语句

六、pass语句

七、空白字符与空白行

八、字符串的表现形式

九、转义与非转义字符

十、Python程序基本组成结构

十一、Python编程风格

十二、Python保留字符

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