python基础语法

编码

默认情况下，Python3 源码文件以 UTF-8 编码，所有字符串都是 unicode 字符串。

当然你也可以为源码文件指定不同的编码：

# -*- coding: cp-1252 -*-

上述定义允许在源文件中使用 Windows-1252 字符集中的字符编码，对应适合语言为保加利亚语、白俄罗斯语、马其顿语、俄语、塞尔维亚语。

标识符

• 第一个字符必须以字母（a-z, A-Z）或下划线 _ 。

• 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。

• 标识符对大小写敏感，count 和 Count 是不同的标识符。

• 标识符对长度无硬性限制，但建议保持简洁（一般不超过 20 个字符）。

• 禁止使用保留关键字，如 if、for、class 等不能作为标识符。

合法标识符：

age = 25
user_name = "Alice"
_total = 100
MAX_SIZE = 1024
calculate_area()
StudentInfo
__private_var

非法标识符：

2nd_place = "silver"    # 错误：以数字开头
user-name = "Bob"       # 错误：包含连字符
class = "Math"          # 错误：使用关键字
$price = 9.99          # 错误：包含特殊字符
for = "loop"           # 错误：使用关键字

Python 3 允许使用 Unicode 字符作为标识符，可以用中文作为变量名，非 ASCII 标识符也是允许的了。

姓名 = "张三"  # 合法
π = 3.14159   # 合法

测试标识符是否合法：

实例

def is_valid_identifier(name):
    try:
        exec(f"{name} = None")
        return True
    except:
        return False

print(is_valid_identifier("2var"))  # False
print(is_valid_identifier("var2"))  # True

python保留字

保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当前版本的所有关键字：

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
>>>

注释

Python中单行注释以 # 开头，实例如下：

#!/usr/bin/python3
# 第一个注释
print ("Hello, Python!") # 第二个注释

执行以上代码，输出结果为：

Hello, Python!

多行注释可以用多个 # 号，还有 ''' 和 """：

#!/usr/bin/python3
# 第一个注释
# 第二个注释
'''
第三注释
第四注释
'''
"""
第五注释
第六注释
"""
print ("Hello, Python!")

执行以上代码，输出结果为：

Hello, Python!

行与缩进

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号 {} 。

缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。实例如下：

if True:
    print ("True")
else:
    print ("False")

以下代码最后一行语句缩进数的空格数不一致，会导致运行错误：

if True:
    print ("Answer")
    print ("True")
else:
    print ("Answer")
  print ("False")    # 缩进不一致，会导致运行错误

以上程序由于缩进不一致，执行后会出现类似以下错误：

 File "test.py", line 6
    print ("False")    # 缩进不一致，会导致运行错误
                                      ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

多行语句

Python 通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，我们可以使用反斜杠 \ 来实现多行语句，例如：

total = item_one + \
        item_two + \
        item_three

item_one = 1
item_two = 2
item_three = 3
total = item_one + \
       item_two + \
       item_three
print(total) # 输出为 6

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠 \，例如：

total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']

数字(Number)类型

python中数字有四种类型：整数、布尔型、浮点数和复数。

• int (整数), 如 1, 只有一种整数类型 int，表示为长整型，没有 python2 中的 Long。

• bool (布尔), 如 True。

• float (浮点数), 如 1.23、3E-2

• complex (复数) - 复数由实部和虚部组成，形式为 a + bj，其中 a 是实部，b 是虚部，j 表示虚数单位。如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j

字符串(String)

• Python 中单引号 ' 和双引号 " 使用完全相同。

• 使用三引号(''' 或 """)可以指定一个多行字符串。

• 转义符 \。

• 反斜杠可以用来转义，使用 r 可以让反斜杠不发生转义。 如 r"this is a line with \n" 则 \n 会显示，并不是换行。

• 按字面意义级联字符串，如 "this " "is " "string" 会被自动转换为 this is string。

• 字符串可以用 + 运算符连接在一起，用 * 运算符重复。

• Python 中的字符串有两种索引方式，从左往右以 0 开始，从右往左以 -1 开始。

• Python 中的字符串不能改变。

• Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。

• 字符串切片 str[start:end]，其中 start（包含）是切片开始的索引，end（不包含）是切片结束的索引。

• 字符串的切片可以加上步长参数 step，语法格式如下：str[start:end:step]

word = '字符串'
sentence = "这是一个句子。"
paragraph = """这是一个段落，
可以由多行组成"""

#!/usr/bin/python3

str='123456789'

print(str)                 # 输出字符串
print(str[0:-1])           # 输出第一个到倒数第二个的所有字符
print(str[0])              # 输出字符串第一个字符
print(str[2:5])            # 输出从第三个开始到第六个的字符（不包含）
print(str[2:])             # 输出从第三个开始后的所有字符
print(str[1:5:2])          # 输出从第二个开始到第五个且每隔一个的字符（步长为2）
print(str * 2)             # 输出字符串两次
print(str + '你好')         # 连接字符串

print('------------------------------')

print('hello\nkuaikuaixuan')      # 使用反斜杠(\)+n转义特殊字符
print(r'hello\nkuaikuaixuan')     # 在字符串前面添加一个 r，表示原始字符串，不会发生转义

这里的 r 指 raw，即 raw string，会自动将反斜杠转义，例如：

>>> print('\n')       # 输出空行

>>> print(r'\n')      # 输出 \n
\n
>>>

以上实例输出结果：

123456789
12345678
1
345
3456789
24
123456789123456789
123456789你好
------------------------------
hello
kuaikuaixuan
hello\nkuaikuaixuan

空行

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。

空行与代码缩进不同，空行并不是 Python 语法的一部分。书写时不插入空行，Python 解释器运行也不会出错。但是空行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。

记住：空行也是程序代码的一部分。

等待用户输入

执行下面的程序在按回车键后就会等待用户输入：

#!/usr/bin/python3

input("\n\n按下 enter 键后退出。")

以上代码中 ，\n\n 在结果输出前会输出两个新的空行。一旦用户按下 enter 键时，程序将退出。

同一行显示多条语句

Python 可以在同一行中使用多条语句，语句之间使用分号 ; 分割，以下是一个简单的实例：

#!/usr/bin/python3

import sys; x = 'kuaikuaixuan'; sys.stdout.write(x + '\n')

使用脚本执行以上代码，输出结果为：

kuaikuaixuan

使用交互式命令行执行，输出结果为：

>>> import sys; x = 'kuaikuaixuan'; sys.stdout.write(x + '\n')kuaikuaixuan7

此处的 7 表示字符数，kuaikuaixuan 有 6 个字符，\n 表示一个字符，加起来 7 个字符。

>>> import sys>>> sys.stdout.write(" hi ")    # hi 前后各有 1 个空格
 hi 4

多个语句构成代码组

缩进相同的一组语句构成一个代码块，我们称之代码组。

像if、while、def和class这样的复合语句，首行以关键字开始，以冒号( : )结束，该行之后的一行或多行代码构成代码组。

我们将首行及后面的代码组称为一个子句(clause)。

如下实例：

if expression : 
   suiteelif expression : 
   suite 
else : 
   suite

print 输出

print 默认输出是换行的，如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end=""：

#!/usr/bin/python3

x="a"
y="b"
# 换行输出
print( x )
print( y )

print('---------')
# 不换行输出
print( x, end=" " )
print( y, end=" " )
print()

以上实例执行结果为：

a
b
---------
a b

import 与 from...import

在 python 用 import 或者 from...import 来导入相应的模块。

将整个模块(somemodule)导入，格式为： import somemodule

从某个模块中导入某个函数,格式为： from somemodule import somefunction

从某个模块中导入多个函数,格式为： from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc

将某个模块中的全部函数导入，格式为： from somemodule import *

导入 sys 模块

import sys
print('================Python import mode==========================')
print ('命令行参数为:')
for i in sys.argv:
    print (i)
print ('\n python 路径为',sys.path)

导入 sys 模块的 argv,path 成员

from sys import argv,path  #  导入特定的成员

print('================pythonfromimport===================================')
print('path:',path) # 因为已经导入path成员，所以此处引用时不需要加sys.path

命令行参数

很多程序可以执行一些操作来查看一些基本信息，Python可以使用-h参数查看各参数帮助信息：

$ python -h
usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...Options and arguments (and corresponding environment variables):-c cmd : program passed in as string (terminates option list)-d     : debug output from parser (also PYTHONDEBUG=x)-E     : ignore environment variables (such as PYTHONPATH)-h     : print this help message and exit[ etc. ]

我们在使用脚本形式执行 Python 时，可以接收命令行输入的参数，具体使用可以参照 Python 3 命令行参数。

Python3 命令行参数

Python 提供了 getopt 模块来获取命令行参数。

$ python test.py arg1 arg2 arg3

Python 中也可以所用 sys 的 sys.argv 来获取命令行参数：

• sys.argv 是命令行参数列表。

• len(sys.argv) 计算命令行参数个数。

注：sys.argv[0] 表示脚本名。

实例

test.py 文件代码如下：

实例

#!/usr/bin/python3
import sys
print ('参数个数为:', len(sys.argv), '个参数。')
print ('参数列表:', str(sys.argv))
print ('脚本名:', str(sys.argv[0]))

执行以上代码，输出结果为：

$ python3 test.py arg1 arg2 arg3
参数个数为: 4 个参数。
参数列表: ['test.py', 'arg1', 'arg2', 'arg3']
脚本名: test.py

getopt 模块

getopt 模块是专门处理命令行参数的模块，用于获取命令行选项和参数，也就是 sys.argv。命令行选项使得程序的参数更加灵活。支持短选项模式 - 和长选项模式 --。

该模块提供了两个方法及一个异常处理来解析命令行参数。

getopt.getopt 方法

getopt.getopt 方法用于解析命令行参数列表，语法格式如下：

getopt.getopt(args, options[, long_options])

方法参数说明：

• args: 要解析的命令行参数列表。

• options: 以字符串的格式定义，options 后的冒号 : 表示该选项必须有附加的参数，不带冒号表示该选项不附加参数。

• long_options: 以列表的格式定义，long_options 后的等号 = 表示如果设置该选项，必须有附加的参数，否则就不附加参数。

该方法返回值由两个元素组成: 第一个是 (option, value) 元组的列表。 第二个是参数列表，包含那些没有 - 或 -- 的参数。

接下来我们定义一个 site() 函数，然后通过命令行输入站点名称 name 和网址 url，可以用缩写 n 和 u:

实例

import sys
import getopt


def site():
    name = None
    url = None

    argv = sys.argv[1:]

    try:
        opts, args = getopt.getopt(argv, "n:u:")  # 短选项模式

    except:
        print("Error")

    for opt, arg in opts:
        if opt in ['-n']:
            name = arg
        elif opt in ['-u']:
            url = arg


    print( name +" " + url)

site()

测试以上代码，命令行中输入：

python3 test.py -n RUNOOB -u www.kuaikuaixuan.com

输出结果为：

RUNOOB www.kuaikuaixuan.com

以下实例演示长选项模式的使用：

实例

import sys
import getopt

def site():
    name = None
    url = None

    argv = sys.argv[1:]

    try:
        opts, args = getopt.getopt(argv, "n:u:",
                                   ["name=",
                                    "url="])  # 长选项模式

    except:
        print("Error")

    for opt, arg in opts:
        if opt in ['-n', '--name']:
            name = arg
        elif opt in ['-u', '--url']:
            url = arg


    print( name + " " + url)

site()

测试以上代码，命令行中输入：

python3 test.py -n RUNOOB -u www.kuaikuaixuan.com

输出结果为：

RUNOOB www.kuaikuaixuan.com

另外一个方法是 getopt.gnu_getopt，用到的情况比较少，这里不多做介绍。

Exception getopt.GetoptError

在没有找到参数列表，或选项的需要的参数为空时会触发该异常。

异常的参数是一个字符串，表示错误的原因。属性 msg 和 opt 为相关选项的错误信息。

实例

假定我们创建这样一个脚本，可以通过命令行向脚本文件传递两个文件名，同时我们通过另外一个选项查看脚本的使用。脚本使用方法如下：

usage: test.py -i <inputfile> -o <outputfile>

test.py 文件代码如下所示：

实例

#!/usr/bin/python3

import sys, getopt
def main(argv):
   inputfile = ''
   outputfile = ''
   try:
      opts, args = getopt.getopt(argv,"hi:o:",["ifile=","ofile="])
   except getopt.GetoptError:
      print ('test.py -i <inputfile> -o <outputfile>')
      sys.exit(2)
   for opt, arg in opts:
      if opt == '-h':
         print ('test.py -i <inputfile> -o <outputfile>')
         sys.exit()
      elif opt in ("-i", "--ifile"):
         inputfile = arg
      elif opt in ("-o", "--ofile"):
         outputfile = arg
   print ('输入的文件为：', inputfile)
   print ('输出的文件为：', outputfile)
if __name__ == "__main__":
   main(sys.argv[1:])

执行以上代码，输出结果为：

$ python3 test.py -h
usage: test.py -i <inputfile> -o <outputfile>
$ python3 test.py -i inputfile -o outputfile
输入的文件为： inputfile
输出的文件为： outputfile