Python編程基礎(chǔ)-準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作1搭建Python環(huán)境目錄認(rèn)識(shí)Python2

安裝PyCharm并創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序3初識(shí)PythonPython是一種結(jié)合了解釋性、編譯性、互動(dòng)性和面向?qū)ο蟮母邔哟斡?jì)算機(jī)程序語言。Python具備垃圾回收功能，能夠自動(dòng)管理內(nèi)存的使用，常被當(dāng)作腳本語言，用于處理系統(tǒng)管理任務(wù)和網(wǎng)絡(luò)程序編寫同時(shí)支持命令式程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、函數(shù)式編程、泛型編程多種編程范式，也非常適合完成各種高級(jí)任務(wù)了解Python發(fā)展歷史Python的創(chuàng)始人是吉多.范羅蘇姆（GuidovanRossum）。1989年圣誕節(jié)期間，Guido為了打發(fā)圣誕節(jié)的無趣，開發(fā)了這個(gè)新的腳本解釋程序。Python這個(gè)名字不是來源于蟒蛇，而是源于Guido是一個(gè)名為“MontyPython”的飛行馬戲團(tuán)的愛好者。了解Python發(fā)展歷史Python繼承了ABC語言的特點(diǎn)，Guido認(rèn)為，ABC這種語言非常優(yōu)美和強(qiáng)大，是專門為非專業(yè)程序員設(shè)計(jì)的。但是ABC語言并沒有成功，Guido認(rèn)為失敗的原因是該語言不是開源性語言。于是，Guido決心在Python中避免這種情況，并獲取了非常好的效果，完美結(jié)合了C語言和其他一些語言的特點(diǎn)。同時(shí)，Guido還想實(shí)現(xiàn)在ABC中提出過但未曾實(shí)現(xiàn)的東西，所以Python是在ABC的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其中受到了Modula-3（另一種相當(dāng)優(yōu)美且強(qiáng)大的語言，為小型團(tuán)體所設(shè)計(jì)）的影響，并且結(jié)合了UNIXshell和C語言用戶的習(xí)慣，一躍成為眾多UNIX和Linux開發(fā)者所青睞的開發(fā)語言。認(rèn)識(shí)PythonPython特點(diǎn)簡單、易學(xué)免費(fèi)、開源廣泛的標(biāo)準(zhǔn)庫互動(dòng)模式可移植可擴(kuò)展可嵌入數(shù)據(jù)庫1搭建Python環(huán)境目錄認(rèn)識(shí)Python2

安裝PyCharm并創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序3在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量在Windows平臺(tái)安裝Python的步驟如下。打開瀏覽器，訪問Python官網(wǎng)https://www.P，單擊“Downloads”菜單下的“Windows”版本。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量找到Python3.8.5的安裝包，如果Windows系統(tǒng)版本是32位，那么單擊“Windowsx86executableinstaller”超鏈接，然后下載；如果Windows系統(tǒng)版本是64位的，那么單擊“Windowsx86-64executableinstaller”超鏈接，然后下載在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量下載完成后，雙擊運(yùn)行所下載的文件，彈出Python安裝向?qū)Т翱?，如圖1-6所示，勾選“AddPython3.8toPATH”復(fù)選框，然后單擊“Customizeinstallation”按鈕。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量保持默認(rèn)選擇，單擊“Next”按鈕，在彈出的界面中可以修改安裝路徑。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量等待安裝完之后，會(huì)彈出安裝成功的窗口。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量打開命令提示符窗口，輸入“python”，會(huì)出現(xiàn)以下兩種情況。情況一：說明Python已經(jīng)安裝成功。情況二：Windows會(huì)根據(jù)一個(gè)PATH環(huán)境變量設(shè)定的路徑去查找python.exe，如果沒有找到就會(huì)報(bào)錯(cuò)。情況一情況二在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量如果出現(xiàn)情況二時(shí)，需要將python.exe所在的路徑添加到PATH中。右鍵單擊桌面的“計(jì)算機(jī)”圖標(biāo)，選擇“屬性”選項(xiàng)。在彈出的窗口中單擊“高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置”按鈕。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量在彈出的窗口中雙擊“環(huán)境變量”按鈕，然后找到系統(tǒng)變量窗口下的“Path”。在Windows系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量雙擊“Path”選項(xiàng)，在彈出的“編輯環(huán)境變量”對話框中可編輯變量值，在“變量值”文本框中添加Python的安裝路徑，并用“;”（英文狀態(tài)下的分號(hào)）隔開。例如，安裝路徑為“C:\ProgramFiles\Python38”，則添加的變量值為“C:\ProgramFiles\Python38”。單擊“確定”按鈕。再次打開命令提示符窗口，輸入“python”，即會(huì)出現(xiàn)情況一的界面，說明已經(jīng)配置好Python的環(huán)境變量。在Linux/UNIX系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量大多數(shù)Linux系統(tǒng)發(fā)行版，如CentOS、Debian、Ubuntu等，都自帶了Python2.x版本的主程序。目前，Ubuntu已經(jīng)自帶Python3.x版本的主程序，對于沒有安裝Python3.x版本的系統(tǒng)，用戶可自行安裝。打開瀏覽器，訪問Python官網(wǎng)https://www.P，單擊“Linux／UNIX”版本。在Linux/UNIX系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量找到Python3.8.5的安裝包，單擊“Gzippedsourcetarball”超鏈接，如圖1-17所示，開始下載安裝包。在Linux/UNIX系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量在安裝Python之前，要確保系統(tǒng)中已經(jīng)有了所有必要的開發(fā)依賴。打開終端（Terminal），輸入“suroot”命令并執(zhí)行，然后輸入密碼（在Linux系統(tǒng)中輸入密碼時(shí)密碼不顯示）切換至root用戶在Linux/UNIX系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量執(zhí)行以下命令可安裝使用的依賴。yum-ygroupinstalldevelopmentyum-yinstallzlib-devel解壓下載好的“Python-3.8.5.tgz”文件，在終端進(jìn)入解壓后的Python-3.8.5目錄。在Linux/UNIX系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量自定義安裝路徑后進(jìn)行安裝，例如要安裝到“/home/python/Downloads/python3”路徑下，執(zhí)行：./configure--prefix=/home/python/Downloads/python3make&&makeinstall其中，--prefix選項(xiàng)是配置安裝的路徑，如果不配置該選項(xiàng)，安裝后可執(zhí)行文件默認(rèn)放在/usr/local/bin，庫文件默認(rèn)放在/usr/localb，配置文件默認(rèn)放在/usr/local/etc，其它的資源文件放在/usr/local，這樣會(huì)比較凌亂。如果配置了--prefix，則可以把所有的資源文件放在自定義目錄下，就不會(huì)出現(xiàn)雜亂現(xiàn)象。./configure命令執(zhí)行完畢之后，創(chuàng)建一個(gè)文件creatingMakefile，供make命令使用，執(zhí)行makeinstall之后就會(huì)把程序安裝到指定的目錄中去。在Linux/UNIX系統(tǒng)平臺(tái)安裝Python并配置環(huán)境變量安裝成功之后，進(jìn)入自定義安裝路徑，執(zhí)行“l(fā)n-s-f/home/python/Downloads/python3/bin/python3.8/usr/bin/python3.8”命令，創(chuàng)建軟連接。執(zhí)行“python3.8-v”命令，查看Python3.8.5是否安裝成功。此外，還可以執(zhí)行“python3.8”命令。搭建Python環(huán)境安裝Python成功之后，就可以正式開始Python之旅了。Python的打開有三種方式：Windows的命令行工具（cmd）、帶圖形界面的PythonShell–IDLE、命令行版本的PythonShell–Python3.6。1.Windows的命令行工具（cmd）cmd即電腦命令行提示符，是windows環(huán)境下的虛擬DOS窗口。在Windows系統(tǒng)下，打開cmd有三種方法。(1)同時(shí)按“win＋R”快捷鍵，其中“win”鍵是鍵盤上的開始菜單鍵。在彈出的窗口中輸入“cmd”，單擊“確定”按鈕，即可打開cmd。(2)可以通過所有程序查找搜索到cmd。單擊“cmd.exe”按鈕或按回車鍵即可打開cmd。(3)在C:\Windows\System32路徑下找到cmd.exe，雙擊“cmd”文件。(4)打開cmd后，輸入“Python”，按回車鍵，出現(xiàn)“>>>”符號(hào)后，說明已經(jīng)進(jìn)入Python交互式編程環(huán)境。此時(shí)輸入“exit()”即可退出。搭建Python環(huán)境2.帶圖形界面的PythonShell–IDLE(PythonGUI)IDLE是開發(fā)Python程序的基本IDE（集成開發(fā)環(huán)境），由GuidovanRossum親自編寫（至少最初的絕大部分由他編寫）。一般IDLE適合用來測試，演示一些簡單的代碼的執(zhí)行的效果。在Windows系統(tǒng)下，安裝好Python后，可以在開始菜單中，找到IDLE，單擊“IDLE”按鈕即可打開。

搭建Python環(huán)境3.命令行版本的PythonShell–Python3.8命令行版本的PythonShell——Python3.8的打開方法和IDLE的打開方法是一樣的。在Windows系統(tǒng)下的“開始”菜單中選擇“Python3.8（64-bit）”選項(xiàng)（命令行版本的PythonShell），單擊后即可打開。1搭建Python環(huán)境目錄認(rèn)識(shí)Python2

安裝PyCharm并創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序3了解常用的PythonIDE集成開發(fā)環(huán)境（IntegratedDevelopmentEnvironment）簡稱IDE，是一種輔助程序開發(fā)人員進(jìn)行開發(fā)工作的應(yīng)用軟件，在開發(fā)工具內(nèi)部就可以輔助編寫代碼、并編譯打包成為可用的程序，有些甚至可以設(shè)計(jì)圖形接口。IDE是集成了代碼編寫功能、分析功能、編譯功能、調(diào)試功能等一體化的開發(fā)軟件服務(wù)套。在Python的學(xué)習(xí)過程中少不了IDE，這些工具可以幫助開發(fā)者加快開發(fā)速度，提高效率。在Python中常見的IDE有Python自帶的IDLE、PyCharm、JupyterNotebook、Spyder等，下面簡單介紹這幾款常見的IDE。(1)IDLE(2)PyCharm(3)JupyterNotebook(4)Spyder。一款專門面向和Python科學(xué)庫（即Scipy）打交道的IDE，它集成了pyflakes、pylint和rope。Spyder是開源的（免費(fèi)的），提供了代碼補(bǔ)全、語法高亮、類和函數(shù)瀏覽器，以及對象檢查的功能。認(rèn)識(shí)PyCharmPyCharm是由JetBrains打造的一款PythonIDE，帶有一整套可以幫助Python開發(fā)者提高工作效率的工具，比如調(diào)試、語法高亮、Project管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動(dòng)完成、單元測試、版本控制。PyCharm提供一些高級(jí)功能，以用于支持Django框架下的專業(yè)Web開發(fā)。還提供了一些很好的功能用于Django開發(fā)，同時(shí)支持GoogleAppEngine，并且PyCharm支持IronPython。這些功能在先進(jìn)代碼分析程序的支持下，使PyCharm成為Python專業(yè)開發(fā)人員和剛起步人員使用的有力工具。PyCharm可以跨平臺(tái)使用，分為社區(qū)版和專業(yè)版，其中社區(qū)版是免費(fèi)的，專業(yè)版是付費(fèi)的，對于初學(xué)者來說兩者差距不大。在使用之前需安裝PyCharm，具體安裝步驟如下。打開PyCharm官網(wǎng)（/pycharm），單擊“DOWNLOADNOW”位置。選擇Windows系統(tǒng)的社區(qū)版，單擊“DOWNLOAD”鍵即可進(jìn)行下載。安裝和使用PyCharm1、安裝PyCharm安裝和使用PyCharm下載完成后，雙擊安裝包進(jìn)行安裝，單擊“Next”按鈕。自定義軟件安裝路徑，建議不要使用中文字符，單擊“Next”按鈕。安裝和使用PyCharm根據(jù)自己電腦的系統(tǒng)選擇位數(shù)，創(chuàng)建桌面快捷方式并關(guān)聯(lián)“.py”文件，單擊“Next”按鈕。單擊“Install”按鈕默認(rèn)安裝。安裝完成后，單擊“Finsh”按鈕。安裝和使用PyCharm雙擊桌面上的快捷方式，在彈出的“ImportPyCharmSettings”對話框中選擇“Donotimportsettings”單選項(xiàng)。安裝和使用PyCharm在彈出的“DataSharing”對話框中單擊“Don’tSend”按鈕。安裝和使用PyCharm重啟后，會(huì)彈出如的對話窗口，單擊“NewProject”圖標(biāo)創(chuàng)建新項(xiàng)目。在打開的“AddPythonInterpreter”窗口中自定義項(xiàng)目存儲(chǔ)路徑，如圖1-39所示，IDE默認(rèn)關(guān)聯(lián)Python解釋器，單擊“OK”按鈕。安裝和使用PyCharm此時(shí)彈出提示信息，選擇在啟動(dòng)時(shí)不顯示提示（勾選“Don’tshowtips”復(fù)選框），單擊“Close”按鈕。這樣就進(jìn)入了PyCharm界面。安裝和使用PyCharm更換PyCharm的主題。單擊“Files”菜單下的“Settings”命令。在彈出的“Settings”對話框中，依次選擇“Appearance&Behavior”→“Appearance”選項(xiàng)，在“Theme”下拉列表中選擇自己喜歡的主題，這里選用“Windows10Light”。新建好項(xiàng)目（此處項(xiàng)目名為python）后，還要新建一個(gè).py文件。右擊項(xiàng)目名“python”，在彈出的快捷菜單中選擇“New”→“PythonFile”命令。安裝和使用PyCharm2、使用PyCharm安裝和使用PyCharm彈出的對話框中輸入文件名“study”即可新建study.py文件。按“Enter”鍵即可打開此腳本文件。如果是首次安裝，那么此時(shí)的運(yùn)行按鈕是灰色的，處于不可觸發(fā)的狀態(tài)，要運(yùn)行腳本需要設(shè)置控制臺(tái)。安裝和使用PyCharm單擊運(yùn)行按鈕左邊的下拉按鈕，選擇進(jìn)入“Run/DebugConfigurations”窗口，單擊加號(hào)按鈕，新建一個(gè)Python配置項(xiàng)。安裝和使用PyCharm在右側(cè)窗格中的“Name”文本框中輸入文件名稱，單擊“Scriptpath”選項(xiàng)右側(cè)的“瀏覽”按鈕，找到剛剛新建的study.py文件。單擊“OK”按鈕之后，運(yùn)行按鈕就會(huì)變成綠色，此時(shí)就可以正常編程了。安裝和使用PyCharmPyCharm是可用于編寫代碼的IDE工具，為了方便讀者編寫或修改代碼，本書的代碼均使用PyCharm進(jìn)行編寫和測試。PyCharm的界面如下。安裝和使用PyCharmPyCharm界面可分為菜單欄、工具欄、項(xiàng)目結(jié)構(gòu)區(qū)、代碼區(qū)和信息顯示區(qū)。各個(gè)區(qū)域的工作范圍介紹如下。菜單欄：包含影響整個(gè)項(xiàng)目或部分項(xiàng)目的命令，如打開項(xiàng)目、創(chuàng)建項(xiàng)目、重構(gòu)代碼、運(yùn)行和調(diào)試應(yīng)用程序、保存文件等。項(xiàng)目結(jié)構(gòu)區(qū)：已經(jīng)創(chuàng)建完成的項(xiàng)目或文件的展示區(qū)域。代碼區(qū)：編寫代碼的區(qū)域。信息顯示區(qū)：查看程序輸出信息的區(qū)域。工具欄：放置快捷命令，下方工具欄包含終端、Python交互式等功能。安裝和使用PyCharm除了可以在PyCharm中的代碼區(qū)域編輯代碼之外，還可以通過工具欄中的PythonConsole（Python交互式模式）直接輸入代碼，然后執(zhí)行，并且立刻得到結(jié)果。交互式模式主要有兩種，一種是通過In輸入，Out輸出；另一種是通過“>>>”的形式輸入，直接顯示輸出結(jié)果。交互式模式默認(rèn)為In、Out的形式，本書主要以“>>>”形式編寫代碼，讀者可以通過單擊“File”→“Settings”→“Build,Execution,Deployment”→“Console”命令，取消勾選“UseIPythonifavailable”復(fù)選框，將默認(rèn)形式修改為“>>>”形式。在本書中，正文示例的代碼使用交互式模式進(jìn)行編寫，任務(wù)實(shí)現(xiàn)和綜合案例部分的代碼使用代碼區(qū)域進(jìn)行編寫。創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序Python和PyCharm安裝完成后，即可開始編寫本書的第一個(gè)程序——應(yīng)聲蟲程序。Python和其他高級(jí)語言一樣，程序的基本構(gòu)架都會(huì)有輸出和輸入部分。下面簡單介紹Python的輸出和輸入。1.輸出在Python語言中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出方式有兩種：一種是使用print函數(shù)；另一種直接使用變量名查看該變量的原始值。(1)print函數(shù)print函數(shù)可以打印輸出數(shù)據(jù)的輸出操作，其語法結(jié)構(gòu)如下。print(<expressions>)print語法結(jié)構(gòu)里的<expressions>單詞后邊有s的復(fù)數(shù)，其含義是表達(dá)式可以是多個(gè)。Python在執(zhí)行print函數(shù)時(shí)，先計(jì)算print函數(shù)表達(dá)式的值，再將表達(dá)式的值輸出。如果有多個(gè)<expression>，則表達(dá)式之間用逗號(hào)隔開，其語法格式如下。print(<expression>,<expression>,..<expression>)創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序在新建的.py文件中，輸入print語句。>>>print('helloworld')helloworld>>>print('hello','world')helloworld可以看到每條print語句輸出后都自動(dòng)換了一行，如果要實(shí)現(xiàn)不換行，則需要在變量末尾加上逗號(hào)。如第2行語句用逗號(hào)連接兩個(gè)字符串，在輸出的時(shí)候字母“o”和“w”中間有空格。創(chuàng)建應(yīng)聲蟲程序(2)直接使用變量名查看該變量的原始值在交互式環(huán)境中，為了方便，可以直接使用變量名查看該變量的原始值，以達(dá)到輸出的效果。>>>character="helloworld">>>character'helloworld’也可以直接在交互式環(huán)境中運(yùn)行“hellowo