python核心技術


基本語法

Python的設計目標之一是讓代碼具備高度的可閱讀性。它設計時盡量使用其它語言經常使用的標點符號和英文單字,讓代碼看起來整潔美觀。它不像其他的靜態語言如C、Pascal那樣需要重復書寫聲明語句,也不像它們的語法那樣經常有特殊情況和意外。

縮進

Python開發者有意讓違反了縮進規則的程序不能通過編譯,以此來強制程序員養成良好的編程習慣。並且Python語言利用縮進表示語句塊的開始和退出(Off-side規則),而非使用花括號或者某種關鍵字。增加縮進表示語句塊的開始,而減少縮進則表示語句塊的退出。縮進成為了語法的一部分。例如if語句:python3

if age<21:
    print("你不能買酒。")
    print("不過你能買口香糖。")
print("這句話在if語句塊的外面。")
根據PEP的規定,必須使用4個空格來表示每級縮進(不清楚4個空格的規定如何,在實際編寫中可以自定義空格數,但是要滿足每級縮進間空格數相等)。使用Tab字符和其它數目的空格雖然都可以編譯通過,但不符合編碼規范。支持Tab字符和其它數目的空格僅僅是為兼容很舊的的Python程序和某些有問題的編輯程序。

控制語句

if語句,當條件成立時運行語句塊。經常與else, elif(相當於else if) 配合使用。
for語句,遍歷列表、字符串、字典、集合等迭代器,依次處理迭代器中的每個元素。
while語句,當條件為真時,循環運行語句塊。
try語句,與except,finally配合使用處理在程序運行中出現的異常情況。
class語句,用於定義類型。

def語句,用於定義函數和類型的方法。
pass語句,表示此行為空,不運行任何操作。
assert語句,用於程序調試階段時測試運行條件是否滿足。
with語句,Python2.6以后定義的語法,在一個場景中運行語句塊。比如,運行語句塊前加密,然后在語句塊運行退出后解密。
yield語句,在迭代器函數內使用,用於返回一個元素。自從Python 2.5版本以后。這個語句變成一個運算符。

raise語句,制造一個錯誤。
import語句,導入一個模塊或包。
from import語句,從包導入模塊或從模塊導入某個對象。
import as語句,將導入的對象賦值給一個變量。
in語句,判斷一個對象是否在一個字符串/列表/元組里。

表達式

Python的表達式寫法與C/C++類似。只是在某些寫法有所差別。
主要的算術運算符與C/C++類似。+, -, *, /, //, **, ~, %分別表示加法或者取正、減法或者取負、乘法、除法、整除、乘方、取補、取余。>>, <<表示右移和左移。&, |, ^表示二進制的AND, OR, XOR運算。>, <, ==, !=, <=, >=用於比較兩個表達式的值,分別表示大於、小於、等於、不等於、小於等於、大於等於。在這些運算符里面,~, |, ^, &, <<, >>必須應用於整數。
Python使用and, or, not表示邏輯運算。
is, is not用於比較兩個變量是否是同一個對象。in, not in用於判斷一個對象是否屬於另外一個對象。

Python支持“列表推導式”(list comprehension),比如計算0-9的平方和:
>>> sum(x * x for x in range(10))
285
Python使用lambda表示匿名函數。匿名函數體只能是表達式。比如:
>>> add=lambda x, y : x + y
>>> add(3,2)
5
Python使用y if cond else x表示條件表達式。意思是當cond為真時,表達式的值為y,否則表達式的值為x。相當於C++和Java里的cond?y:x。
Python區分列表(list)和元組(tuple)兩種類型。list的寫法是[1,2,3],而tuple的寫法是(1,2,3)。可以改變list中的元素,而不能改變tuple。在某些情況下,tuple的括號可以省略。tuple對於賦值語句有特殊的處理。因此,可以同時賦值給多個變量,比如:
>>> x, y=1,2#同時給x,y賦值,最終結果:x=1, y=2
特別地,可以使用以下這種形式來交換兩個變量的值:
>>> x, y=y, x #最終結果:y=1, x=2
Python使用'(單引號)和"(雙引號)來表示字符串。與Perl、Unix Shell語言或者Ruby、Groovy等語言不一樣,兩種符號作用相同。一般地,如果字符串中出現了雙引號,就使用單引號來表示字符串;反之則使用雙引號。如果都沒有出現,就依個人喜好選擇。出現在字符串中的\(反斜杠)被解釋為特殊字符,比如\n表示換行符。表達式前加r指示Python不解釋字符串中出現的\。這種寫法通常用於編寫正則表達式或者Windows文件路徑。
Python支持列表切割(list slices),可以取得完整列表的一部分。支持切割操作的類型有str, bytes, list, tuple等。它的語法是...[left:right]或者...[left:right:stride]。假定nums變量的值是[1, 3, 5, 7, 8, 13, 20],那么下面幾個語句為真:
nums[2:5] == [5, 7, 8] 從下標為2的元素切割到下標為5的元素,但不包含下標為5的元素。
nums[1:] == [3, 5, 7, 8, 13, 20] 切割到最后一個元素。
nums[:-3] == [1, 3, 5, 7] 從最開始的元素一直切割到倒數第3個元素。
nums[:] == [1, 3, 5, 7, 8, 13, 20] 返回所有元素。改變新的列表不會影響到nums。
nums[1:5:2] == [3, 7] 從下標為1的元素切割到下標為5的元素但不包含下標為5的元素,且步長為2。
函數
Python的函數支持遞歸、默認參數值、可變參數,但不支持函數重載。為了增強代碼的可讀性,可以在函數后書寫“文檔字符串”(Documentation Strings,或者簡稱docstrings),用於解釋函數的作用、參數的類型與意義、返回值類型與取值范圍等。可以使用內置函數help()打印出函數的使用幫助。比如:
>>> def randint(a, b):
... "Return random integer in range [a, b], including both end points."...
>>> help(randint)
Help on function randint in module __main__:
randint(a, b)
Return random integer inrange[a, b], including both end points.


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