Python入門教程：Day01-初識Python

Python簡介

Python的曆史

1989年聖誕節：Guido von Rossum開始寫Python語言的編譯器。

1991年2月：第一個Python編譯器（同時也是解釋器）誕生，它是用C語言實作的（後面又出現了Java和C#實作的版本Jython和IronPython，以及PyPy、Brython、Pyston等其他實作），可以調用C語言的庫函數。在最早的版本中，Python已經提供了對“類”，“函數”，“異常處理”等構造塊的支援，同時提供了“清單”和“字典”等核心資料類型，同時支援以子產品為基礎的拓展系統。

1994年1月：Python 1.0正式釋出。

2000年10月16日：Python 2.0釋出，增加了實作完整的垃圾回收，提供了對Unicode的支援。與此同時，Python的整個開發過程更加透明，社群對開發進度的影響逐漸擴大，生态圈開始慢慢形成。

2008年12月3日：Python 3.0釋出，它并不完全相容之前的Python代碼，不過因為目前還有不少公司在項目和運維中使用Python 2.x版本，是以Python 3.x的很多新特性後來也被移植到Python 2.6/2.7版本中。

目前我們使用的Python 3.7.x的版本是在2018年釋出的，Python的版本号分為三段，形如A.B.C。其中A表示大版本号，一般當整體重寫，或出現不向後相容的改變時，增加A；B表示功能更新，出現新功能時增加B；C表示小的改動（如修複了某個Bug），隻要有修改就增加C。如果對Python的曆史感興趣，可以檢視一篇名為《Python簡史》的博文。

Python的優缺點

Python的優點很多，簡單的可以總結為以下幾點。

簡單和明确，做一件事隻有一種方法。

學習曲線低，跟其他很多語言相比，Python更容易上手。

開放源代碼，擁有強大的社群和生态圈。

解釋型語言，天生具有平台可移植性。

支援兩種主流的程式設計範式（面向對象程式設計和函數式程式設計）都提供了支援。

可擴充性和可嵌入性，可以調用C/C++代碼，也可以在C/C++中調用Python。

代碼規範程度高，可讀性強，适合有代碼潔癖和強迫症的人群。

Python的缺點主要集中在以下幾點。

執行效率稍低，是以計算密集型任務可以由C/C++編寫。

代碼無法加密，但是現在的公司很多都不是賣軟體而是賣服務，這個問題會被淡化。

在開發時可以選擇的架構太多（如Web架構就有100多個），有選擇的地方就有錯誤。

Python的應用領域

目前Python在雲基礎設施、DevOps、網絡爬蟲開發、資料分析挖掘、機器學習等領域都有着廣泛的應用，是以也産生了Web後端開發、資料接口開發、自動化運維、自動化測試、科學計算和可視化、資料分析、量化交易、機器人開發、圖像識别和處理等一系列的職位。

搭建程式設計環境

Windows環境

可以在Python官方網站下載下傳到Python的Windows安裝程式（exe檔案），需要注意的是如果在Windows 7環境下安裝需要先安裝Service Pack 1更新檔包（可以通過一些工具軟體自動安裝系統更新檔的功能來安裝），安裝過程建議勾選“Add Python 3.6 to PATH”（将Python 3.6添加到PATH環境變量）并選擇自定義安裝，在設定“Optional Features”界面最好将“pip”、“tcl/tk”、“Python test suite”等項全部勾選上。強烈建議使用自定義的安裝路徑并保證路徑中沒有中文。安裝完成會看到“Setup was successful”的提示，但是在啟動Python環境時可能會因為缺失一些動态連結庫檔案而導緻Python解釋器無法運作，常見的問題主要是api-ms-win-crt.dll缺失以及更新DirectX之後導緻某些動态連結庫檔案缺失，前者可以參照《api-ms-win-crt.dll缺失原因分析和解決方法》一文講解的方法進行處理或者直接在微軟官網下載下傳Visual C++ Redistributable for Visual Studio 2015檔案進行修複，後者可以下載下傳一個DirectX修複工具進行修複。

Linux環境

Linux環境自帶了Python 2.x版本，但是如果要更新到3.x的版本，可以在Python的官方網站下載下傳Python的源代碼并通過源代碼建構安裝的方式進行安裝，具體的步驟如下所示。

安裝依賴庫（因為沒有這些依賴庫可能在源代碼構件安裝時因為缺失底層依賴庫而失敗）。

yum -y install wget gcc zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel libffi-devel

下載下傳Python源代碼并解壓縮到指定目錄。

wget

https://www.python.org/ftp/python/3.7.0/Python-3.7.1.tar.xz

xz -d Python-3.7.1.tar.xz

tar -xvf Python-3.7.1.tar

切換至Python源代碼目錄并執行下面的指令進行配置和安裝。

cd Python-3.7.1

./configure --prefix=/usr/local/python37 --enable-optimizations

make && make install

修改使用者主目錄下名為.bash_profile的檔案，配置PATH環境變量并使其生效。

cd ~

vim .bash_profile

... 此處省略上面的代碼 ...

export PATH=$PATH:/usr/local/python37/bin

... 此處省略下面的代碼 ...

source .bash_profile

MacOS環境

MacOS也是自帶了Python 2.x版本的，可以通過Python的官方網站提供的安裝檔案（pkg檔案）安裝3.x的版本。預設安裝完成後，可以通過在終端執行python指令來啟動2.x版本的Python解釋器，可以通過執行python3指令來啟動3.x版本的Python解釋器。

從終端運作Python程式

确認Python的版本

在終端或指令行提示符中鍵入下面的指令。

python --version

當然也可以先輸入python進入互動式環境，再執行以下的代碼檢查Python的版本。

import sys

print(sys.version_info)

print(sys.version)

編寫Python源代碼

可以用文本編輯工具（推薦使用Sublime、Atom、TextMate、VSCode等進階文本編輯工具）編寫Python源代碼并将其命名為hello.py儲存起來，代碼内容如下所示。

print('hello, world!')

運作程式

切換到源代碼所在的目錄并執行下面的指令，看看螢幕上是否輸出了"hello, world!"。

python hello.py

代碼中的注釋

注釋是程式設計語言的一個重要組成部分，用于在源代碼中解釋代碼的作用進而增強程式的可讀性和可維護性，當然也可以将源代碼中不需要參與運作的代碼段通過注釋來去掉，這一點在調試程式的時候經常用到。注釋在随源代碼進入預處理器或編譯時會被移除，不會在目标代碼中保留也不會影響程式的執行結果。

單行注釋 - 以#和空格開頭的部分

多行注釋 - 三個引号開頭，三個引号結尾

"""

第一個Python程式 - hello, world!

向偉大的Dennis M. Ritchie先生緻敬

Version: 0.1

Author: 駱昊

print("你好,世界！")

print('你好', '世界')

print('hello', 'world', sep=', ', end='!')

print('goodbye, world', end='!n')

其他工具介紹

IDLE - 自帶的內建開發工具

IDLE是安裝Python環境時自帶的內建開發工具，如下圖所示。但是由于IDLE的使用者體驗并不是那麼好是以很少在實際開發中被采用。

Python入門教程：Day01-初識Python

IPython - 更好的互動式程式設計工具

IPython是一種基于Python的互動式解釋器。相較于原生的Python Shell，IPython提供了更為強大的編輯和互動功能。可以通過Python的包管理工具pip安裝IPython和Jupyter，具體的操作如下所示。

pip install ipython jupyter

或者

python -m pip install ipython jupyter

安裝成功後，可以通過下面的ipython指令啟動IPython，如下圖所示。

當然我們也可以通過Jupyter運作名為notebook的項目在浏覽器視窗中進行互動式操作。

jupyter notebook

Sublime - 文本編輯神器

首先可以通過官方網站下載下傳安裝程式安裝Sublime 3或Sublime 2。

安裝包管理工具。通過快捷鍵Ctrl+`或者在View菜單中選擇Show Console打開控制台，輸入下面的代碼。

Sublime 3

import urllib.request,os;pf='Package Control.sublime-package';ipp=sublime.installed_packages_path();urllib.request.install_opener(urllib.request.build_opener(urllib.request.ProxyHandler()));open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib.request.urlopen('

http://sublime.wbond.net/

'+pf.replace(' ','%20')).read())

Sublime 2

import urllib2,os;pf='Package Control.sublime-package';ipp=sublime.installed_packages_path();os.makedirs(ipp)ifnotos.path.exists(ipp)elseNone;urllib2.install_opener(urllib2.build_opener(urllib2.ProxyHandler()));open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib2.urlopen('

'+pf.replace(' ','%20')).read());print('Please restart Sublime Text to finish installation')

安裝插件。通過Preference菜單的Package Control或快捷鍵Ctrl+Shift+P打開指令面闆，在面闆中輸入Install Package就可以找到安裝插件的工具，然後再查找需要的插件。我們推薦大家安裝以下幾個插件：

SublimeCodeIntel - 代碼自動補全工具插件。

Emmet - 前端開發代碼模闆插件。

Git - 版本控制工具插件。

Python PEP8 Autoformat - PEP8規範自動格式化插件。

ConvertToUTF8 - 将本地編碼轉換為UTF-8。

PyCharm - Python開發神器

PyCharm的安裝、配置和使用我們在後面會進行介紹。

Python入門教程

練習

1.在Python互動環境中下面的代碼檢視結果并将内容翻譯成中文。

import this

Beautiful is better than ugly.

Explicit is better than implicit.

Simple is better than complex.

Complex is better than complicated.

Flat is better than nested.

Sparse is better than dense.

Readability counts.

Special cases aren't special enough to break the rules.

Although practicality beats purity.

Errors should never pass silently.

Unless explicitly silenced.

In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.

There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.

Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.

Now is better than never.

Although never is often better than right now.

If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.

If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.

Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!

1. 學習使用turtle在螢幕上繪制圖形。

import turtle

turtle.pensize(4)

turtle.pencolor('red')

turtle.forward(100)

turtle.right(90)

turtle.mainloop()