Python學習之旅

阿新 • • 發佈：2017-10-14

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前言

　　偶然看到廖雪峰老師寫的《Python教程》被其通俗易懂的語言深深吸引，於是就如饑似渴般沈侵其中。從python簡介開始一直到最後完成實戰項目差不多半個多月時間，收貨頗豐，疑惑也不少，於是希望通過記錄的方式梳理一下自己的思路，也算是對自己半個多月學習的總結。以下主要記錄自己學習結構，不做詳細說明，需要看詳細教程可移步(http://www.liaoxuefeng.com)查看原文。

簡介

　　Python是著名的“龜叔”Guido van Rossum在1989年聖誕節期間，為了打發無聊的聖誕節而編寫的一個編程語言。許多大型網站就是用Python開發的，例如YouTube、Instagram，還有國內的豆瓣。很多大公司，包括Google、Yahoo等，甚至NASA（美國航空航天局）都大量地使用Python。龜叔給Python的定位是“優雅”、“明確”、“簡單”，所以Python程序看上去總是簡單易懂，初學者學Python，不但入門容易，而且將來深入下去，可以編寫那些非常非常復雜的程序。

Python的缺點：

運行速度慢。和C程序相比非常慢，因為Python是解釋型語言，你的代碼在執行時會一行一行地翻譯成CPU能理解的機器碼，這個翻譯過程非常耗時，所以很慢。而C程序是運行前直接編譯成CPU能執行的機器碼，所以非常快。但是大量的應用程序不需要這麽快的運行速度，因為用戶根本感覺不出來。例如開發一個下載MP3的網絡應用程序，C程序的運行時間需要0.001秒，而Python程序的運行時間需要0.1秒，慢了100倍，但由於網絡更慢，需要等待1秒，你想，用戶能感覺到1.001秒和1.1秒的區別嗎？這就好比F1賽車和普通的出租車在北京三環路上行駛的道理一樣，雖然F1賽車理論時速高達400公裏，但由於三環路堵車的時速只有20公裏，因此，作為乘客，你感覺的時速永遠是20公裏。

代碼不能加密。如果要發布你的Python程序，實際上就是發布源代碼。這個缺點僅限於你要編寫的軟件需要賣給別人掙錢的時候。好消息是目前的互聯網時代，靠賣軟件授權的商業模式越來越少了，靠網站和移動應用賣服務的模式越來越多了，後一種模式不需要把源碼給別人。再說了，現在如火如荼的開源運動和互聯網自由開放的精神是一致的，互聯網上有無數非常優秀的像Linux一樣的開源代碼，我們千萬不要高估自己寫的代碼真的有非常大的“商業價值”。那些大公司的代碼不願開放的更重要的原因是代碼寫得太爛，一旦開源，就沒人敢用他們的產品了。

安裝

　　因為Python是跨平臺的，它可以運行在Windows、Mac和各種Linux/Unix系統上。在Windows上寫Python程序，放到Linux上也是能夠運行的。要開始學習Python編程，首先就得把Python安裝到你的電腦裏。安裝後，你會得到Python解釋器（就是負責運行Python程序的），一個命令行交互環境，還有一個簡單的集成開發環境。目前，Python有兩個版本，一個是2.x版，一個是3.x版，這兩個版本是不兼容的。由於3.x版越來越普及，教程將以最新的Python 3.5版本為基礎。

在Mac上安裝Python

　　如果你正在使用Mac，系統是OS X 10.8~10.10，那麽系統自帶的Python版本是2.7。要安裝最新的Python 3.5，有兩個方法：

　　方法一：從Python官網下載Python 3.5的安裝程序（網速慢的移步國內鏡像），雙擊運行並安裝。

　　方法二：如果安裝了Homebrew，直接通過命令brew install python3安裝即可。

在Windows上安裝Python

　　首先，根據你的Windows版本(64位還是32位)從官網下載Python3.5對應的64位安裝程序或32位安裝程序（網速慢的移步國內鏡像），然後運行下載的EXE安裝包。

Python語法

　　語言的學習總離不開語法，無論是英語，法語，德語，西班牙語等的學習都有一套自己的使用約定。我把Python的使用約定也總結出自己的一套語法，即Python語法核心五要素：

基本類型：內置常用的基本類型，如int, float, str, list, tuple, dict等
邏輯運算：如條件判斷，循環等
函數/方法：定義，參數
面向對象(OOP)：一種程序設計思想，核心是繼承，封裝，多態
模塊：內建模塊和第三方模塊

五要素關系：語法中的基本數據類型通過一定的邏輯處理構成函數/方法，對函數/方法、基本數據類型套用面向對象的程序設計思想就能構成豐富的模塊。

基本類型

整數

　　Python可以處理任意大小的整數，包括負整數，在程序中的表示方法和數學上的寫法一樣，例如：1，100，-8080，0，等等。

浮點數

　　浮點數也就是小數，之所以稱為浮點數，是因為按照科學記數法表示時，一個浮點數的小數點位置是可變的，比如1.23x10⁹和12.3x10⁸是完全相等的。浮點數可以用數學寫法，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是對於很大或很小的浮點數，就必須用科學計數法表示，把10用e替代，1.23x10⁹就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以寫成1.2e-5，等等。

字符串

　　字符串是以單引號或者雙引號括起來的任意文本，比如‘abc’。如果字符串內部包含’又包含“時可以使用轉義字符\來標識，如：‘I \’m \”OK\”!’

布爾值

　　一個布爾值只有True、False兩種值，在Python中可以直接用True、False表示布爾值（請註意大小寫）。

空值

　　空值是Python裏一個特殊的值，用None表示。None不能理解為0，因為0是有意義的，而None是一個特殊的空值。

List和Tuple

List

Tuple

切片

叠代

叠代器

生成式

生成器

Dict和Set

Dict

Set

邏輯運算

條件判斷

循環/叠代

函數/方法

　　在Python中，類中定義的函數（方法）第一個參數永遠是實例變量self（不能忘記寫上），並且調用時，不用傳遞該參數。除此之外，類的方法和普通函數沒有什麽區別，所以你仍然可以使用默認參數、可變參數、關鍵字參數和命名關鍵字參數。

函數定義

函數返回

函數參數

參數檢查

參數類型

　　定義函數的時候，我們把參數的名字和位置確定下來，函數的接口定義就完成了。對於函數的調用者來說，只需要知道如何傳遞正確的參數，以及函數將返回什麽樣的值就夠了，函數內部的復雜邏輯被封裝起來，調用者無需了解。Python的函數定義非常簡單，但靈活度卻非常大。除了正常定義的必選參數外，還可以使用默認參數、可變參數和關鍵字參數，使得函數定義出來的接口，不但能處理復雜的參數，還可以簡化調用者的代碼。

位置參數

默認參數

可變參數

關鍵字參數

命名關鍵字參數

參數組合

參數小結

默認參數一定要用不可變對象，如果是可變對象，程序運行時會有邏輯錯誤！
要註意定義可變參數和關鍵字參數的語法：
- *args是可變參數，args接收的是一個tuple；
- **kw是關鍵字參數，kw接收的是一個dict。
以及調用函數時如何傳入可變參數和關鍵字參數的語法：
- 可變參數既可以直接傳入：func(1, 2, 3)，又可以先組裝list或tuple，再通過*args傳入：func(*(1, 2, 3))；
- 關鍵字參數既可以直接傳入：func(a=1, b=2)，又可以先組裝dict，再通過**kw傳入：func(**{‘a‘: 1, ‘b‘: 2})。

使用*args和**kw是Python的習慣寫法，當然也可以用其他參數名，但最好使用習慣用法。
命名的關鍵字參數是為了限制調用者可以傳入的參數名，同時可以提供默認值。
定義命名的關鍵字參數在沒有可變參數的情況下不要忘了寫分隔符*，否則定義的將是位置參數。

常用函數

類型轉換

遞歸函數

匿名函數

高階函數

變量可以指向函數

結論：函數本身也可以賦值給變量，即：變量可以指向函數。

函數名也是變量

傳入函數

偏函數

裝飾器

Filter函數

Sorted函數

返回函數

面向對象

　　說到面向對象，就不得不提面向過程。從字面上理解，面向對象針對的是一個事物（比如桌子，椅子，動物等）的研究偏靜態，而面向過程則是針對流程或者動作的研究，偏動態。無論是面向過程還是面向對象核心是一種設計思想，指導我們如何進行程序設計。

　　計算機世界只是我們現實世界的映射，如何實現這種映射就是我們廣大程序猿的工作。舉個簡單例子，“小明騎車去上學”，這是現實世界中小明的一項日常活動，如何把這一日常活動映射到計算機呢？很簡單——編程（寫代碼）。

　　用面向過程的思想實現上述場景：

# 面向過程設計：小明騎車去上學
def Go2School(name, vehicle):

    print(‘%s%s去上學!‘% (name, vehicle))

if __name__ == ‘__main__‘:

    Go2School(‘小明‘,‘騎車‘)

　　用面向對象思想實現上述場景：

# 面向對象設計：小明騎車去上學

class Student(object):

    """定義一個學生類"""

    def __init__(self, name):

        super(Student, self).__init__()

        self.__name = name

    def ByVehicle(self,vehicle):

        return (self.__name + vehicle)

    def Todo(self,thing):  # 參數self必須寫，不寫會報錯

        return thing

xiaoMing=Student(‘小明‘)

print(‘%s%s!‘ % (xiaoMing.ByVehicle(‘騎車‘),xiaoMing.Todo(‘上學‘)))

　　現在，該死的產品狗告訴我要實現“小明騎車回家”或者“小明坐車去上學”，那麽按照面向過程設計思想，就得再寫一個GoHome(name, vehicle)函數；而按照面向對象設計思想，不用做任何更改，直接把傳入的參數“騎車”換成“坐車”，把“上學”換成“回家”即可。如果下次產品狗告訴你要實現“小花坐火箭去月球”，你使用面向對象設計的程序根本不用做任何修改，直接使用就行。很明顯，面向對象設計提供了更強大的擴展，是一種非常好的設計指導思路。

類和實例

三大特性

繼承

封裝

多態

模塊

使用模塊

安裝模塊

常用模塊

內建模塊

　　常用內建模塊包括：datetime, collections, base64, struct, hashlib, itertools, contextlib, XML, HTMLParser, Urllib等。在此不做詳述。