Python的基本语法

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Python以缩进形式组织代码
多行语句
Python中的引号
Python中的注释
交互式输入中使用空白行
将多行语句写到同一行

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    本篇文章是根据英文教程《Python Tutorial》来写的学习笔记。该英文教程的下载地址如下：

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    这是学习笔记，不是翻译，因此，有些内容，作者会略过。以下记录主要是根据英文教程的第三章来写的。(文章中的部分链接，可能需要通过代理访问!)

简单的python程式：

    如果已经在前一章的基础上，安装好了python的话，这里以linux系统为例来进行说明，就可以打开终端，输入python，接着会出现python的交互式输入界面，我们可以在该界面里测试一些简单的代码：

[email protected]:~$ python
Python 2.7.8 (default, Nov 26 2014, 11:28:30) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print("hello");     
hello
>>> quit()
[email protected]:~$

上面使用print函数来打印出一条"hello"的字符串信息，接着通过quit函数来退出交互式输入界面，有关函数的概念在以后的章节里会进行介绍，这里只需要先了解即可。

当然我们也可以将Python代码写入到某个文件里，然后让python去执行该文件里的代码，假设我们在test.py文件中输入如下代码：

print("hello world!");
print("welcome to python!");

然后，就可以在命令行下执行该文件里的代码了：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python test.py
hello world!
welcome to python!
[email protected]:~/Pytest/ch3$

上面只需在python后面，添加一个文件名作为参数即可。

此外，如果想直接运行test.py文件的话，可以在文件的开头添加一个python的路径信息：

#!/usr/local/bin/python

print("hello world!");
print("welcome to python!");

这里在文件的开头，通过#!来指明python解释器的路径(有关#!的详细说明，请参考 http://zh.wikipedia.org/wiki/Shebang 该链接对应的文章)，你需要根据自己系统里的python位置来调整这个路径信息，接着，就可以输入如下命令来直接运行该文件里的代码了：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ chmod +x test.py
[email protected]:~/Pytest/ch3$ ./test.py 
hello world!
welcome to python!
[email protected]:~/Pytest/ch3$

    上面先通过chmod命令为test.py添加可执行权限(通过+x参数来指定)，然后就可以输入./test.py直接运行文件里的代码了(./表示当前目录的意思，不可以少)，在执行时，会先根据#!指明的路径信息去加载python，再由python去解释执行文件里的代码，#开头的内容，在python中，会被当作注释，因此，#!/usr/local/bin/python语句不会对执行产生影响。

Python标识符：

    Python标识符用于表示python中变量，函数，类，模块或对象的名称(变量、函数等概念在以后的章节中会进行介绍)。

    标识符由字母(大写或小写)、下划线("_")或数字(0-9)组成。

    不过，这里需要注意的是：标识符的第一个字符必须是字母或下划线，不可以是数字。

    你可以在python的交互式界面中，测试标识符：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python
Python 2.7.8 (default, Nov 26 2014, 11:28:30) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> abc = 3
>>> print abc
3
>>> _bbc = 15
>>> print _bbc
15
>>> _123abc_ = 3345   
>>> print _123abc_
3345
>>> 123abc = 33
  File "", line 1
    123abc = 33
         ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> 234@abc = 12
  File "", line 1
    234@abc = 12
       ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch3$

上面测试了几个标识符(在这里其实就是变量的名称)：abc、_bbc、_123abc_这三个都是有效的标识符，而123abc与234@abc则不是有效的标识符(因此就显示出了SyntaxError的语法错误)。

Python的标识符是区分大小写的，abc与ABC是两个不同的标识符：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python
Python 2.7.8 (default, Nov 26 2014, 11:28:30) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> abc = 123
>>> ABC = 456
>>> print abc
123
>>> print ABC
456
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch3$

    从上面的输出可以看到，abc与ABC是两个不同的标识符，它们分别可以接收不同的值，代表两个完全不同的变量。

    以下划线开头的标识符是有特殊意义的。

    1)：以单下划线开头的标识符(主要是出现于类属性里)，表示该标识符是私有的，当然只是结构上约定的，要访问的话，还是可以直接访问的。

    2)：以双下划线开头的标识符(主要是出现于类属性里)，表示该标识符是强制私有的，直接访问的话，是访问不了的。

    3)：以双下划线开头和结尾的标识符(主要是出现于类方法中)，是python里的特殊标识符。

    可以通过下面的例子来加深理解(暂时只需了解即可，这里的类，属性，方法的概念会在以后的章节中进行介绍)：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python
Python 2.7.8 (default, Nov 26 2014, 11:28:30) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> class A:
...   def __init__(self):
...     self.a = 'a';  
...     self._a = '_a';
...     self.__a = '__a';
... 
>>> ap = A()
>>> ap.a
'a'
>>> ap._a
'_a'
>>> ap.__a
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
AttributeError: A instance has no attribute '__a'
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch3$

从上面的例子中，可以看到，双下划线开头和结尾的__init__是一个Python里的特殊标识符(用于类的初始化)，单下划线开头的_a则是一个私有标识符，表示作者不希望该标识符被外界访问，但是如果你要通过ap._a的方式直接访问的话，还是可以访问到的，所以只是一种约定。而__a则是更为强制性的私有标识符，对它进行直接访问，则会出现no attribute '__a'的错误。有关单下划线与双下划线的更多内容，可以参考 http://bbs.zengl.com/thread-46-1-1.html 对应的帖子。

Python关键字：

Python关键字指的是Python中有特殊含义的标识符，用户不可以在自己的程式中定义这些标识符，Python里的关键字如下表所示：

and	exec	not
assert	finally	or
break	for	pass
class	from	print
continue	global	raise
def	if	return
del	import	try
elif	in	while
else	is	with
except	lambda	yield

所有的关键字都是由小写字母组成。

Python以缩进形式组织代码：

在C语言里，是以大括号的形式来组织代码块的，如下面的代码：

if(a==b)
{
	printf("a==b");
}

在python里，就需要用到缩进的方式来组织代码：

if a==b:
	print 'a=b'

缩进不一定要使用tab符，只要某行的列数，比上一行大，那么该行就在上一行的基础上发生了缩进。例如下面的代码：

if a==b:
 print 'a==b'

第二行print语句的开头，只有一个空格符，因此，print的第一个'p'字符的col列数为1(python内部的col是从0开始计数的)，而第一行if语句的首字符'i'的col为0，第二行的col比第一行的大，因此，第二行就在第一行的基础上，发生了缩进。

上面是单个语句构成代码块的情况，如果是多条语句要构成代码块的话，在C语言里，只需将这些语句都包含在大括号里即可：

if(a==b)
{
	printf("a==b");
	printf("hello");
	printf("world");
}

在python里，则需要保证代码块里的多条语句，具有相同的缩进，如下所示：

if a==b:
	print 'a=b'
	print 'hello'
	print 'world'

也就是，要确保上面三条print语句的首字符'p'的col(列数)是相同的。这里就有一个col的计算问题，即：当某行的开头既有空格符，又有tab制表符时，col是如何计算的。

在python内部，有一个tabsize成员，默认情况下是8，也就是tab边界是8的倍数，tab边界指的是，当python处理一个tab字符时，始终会将tab后面的字符定位到最接近的tab边界上，例如，下面的代码：

\s\s\s\tprint 'a=b'

这里用\s来表示一个空格符，用\t来表示一个tab符，那么即便\t前面有三个\s空格符，该tab符后面的p字符也只会被定位到tab边界上，在这里也就是col等于8的位置，不管\t前面是4个，5个，还是6个空格符，后面的p都只会被定位在col为8的边界位置，除非，空格数大于或等于8，当空格数等于8时，tab符就会将首字符'p'定位到下一个col等于16的边界位置。(其实就是跟编辑器的算法是一致的，你可以试着在编辑器里输入4个空格符，再输入一个tab符，当编辑器的tabsize的值为8时，tab后面的字符就会被定位到第一个tab边界上)

python就是根据col值来判断缩进的，由于python的tabsize(制表符宽度)为8，因此，在编辑python的源代码时，需要将编辑器的tabsize也设置为8，下面是Gedit编辑器的设置界面：

图1

这样就可以防止在编辑器中，因为tab缩进而出现语法错误。

此外，必须在有效的关键字后，才能进行缩进。有效的关键字如下：

if test : suite
for exprlist in testlist : suite
while test : suite
def Name() : suite
class Name : suite
try : suite
except : suite
finally : suite

上面的suite表示代码块，因此，只能在if、for之类的语句后面进行缩进。所以下面的代码就是有语法错误的：

if a==b:
    print 'a=b'
	print 'hello'

第二条print语句在第一条print语句的基础上发生了缩进，但是，print并非有效的可以进行缩进的关键字，因此就会报语法错误。

上面介绍的都是indent(向右缩进)，其实，在python里还有一个dedent向左缩进，例如下面的代码：

if a==2:
	if a==b:
    		print 'a=b'
		print 'hello'
print 'end'

代码中，最后一条print 'end'语句的第一个字符'p'的col值(即列数)为0，比上一行print语句的首字符的col值要小，因此，print 'end'语句就是在上一行的基础上发生了向左缩进，由于第一行if a==2:语句的首字符的col值也为0，所以，print 'end'语句就与if a==2:语句具有相同的缩进，这两条代码就属于同一个代码块。if a==2:语句及其包含的代码块执行完后，接着始终会去执行print 'end'指令。

向左缩进的语句，必须与之前某一行的代码具有相同的缩进，否则就会因为不属于任何一个代码块而发生语法错误，例如下面的代码：

a=2;
b=2;
if a==2:
	if a==b:
    		print 'a=b'
		print 'hello'
    print 'end'

我们将上面的代码保存到test.py文件里，再运行一下，就会得到如下结果：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python test.py 
  File "test.py", line 7
    print 'end'
              ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level
[email protected]:~/Pytest/ch3$

    可以看到，运行时，会出现IndentationError的缩进错误，具体错误原因为：unindent does not match any outer indentation level，即：最后一行print 'end'语句向左缩进后，得到的col值与之前任何一行的代码的col值都不相同，因此，该语句不属于任何一个代码块，当然就会报错了。

    以上就是和缩进相关的内容，如果想更详细的了解缩进的原理的话，可以参考 http://bbs.zengl.com/thread-47-1-1.html 该链接对应的文章。

多行语句：

    如果要将单条语句分多行来写的话，可以使用连接符即(\)，例如下面的例子：

a = 2 + 3 + 4

print a

b=2 + \
  3 + \
  4

print b

上面a与b得到的结果是一样的，只不过，b所在的语句，在行尾处，使用(\)来分成了几行。

如果语句在中括号，大括号，或小括号里的话，则不需要使用连接符，例如：

days = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday',
       'Thursday', 'Friday']

Python中的引号：

python中有三种引号：单引号(')，双引号(")，以及三重引号('''或""")。它们都可以用来引用字符串。

单引号与双引号在引用字符串时是等价的，例如下面两条代码得到的字符串都是一样的：

a = 'hello world'
b = "hello world"

只不过，在单引号引用的字符串里面如果还要使用单引号的话，字符串内部的单引号需要用(\')来转义：

a = '\'hello world\''

而双引号里面引用单引号时，则不需要转义：

a = "'hello world'"

同理，双引号引用的字符串里面要包含双引号的话，内部的双引号需要(\")来进行转义：

a = "\"hello world\""

而单引号里面引用双引号时，则不需要转义：

a = '"hello world"'

当然，你非要对里面的双引号进行转义也是可以的：

a = '\"hello world\"'

此外，单引号与双引号所引用的字符串只能写在一行，如果要分几行来写的话，就需要用到前面介绍过的连接符(\)：

a = 'hello \
world'

三重引号可以使用三个单引号(''')的形式，也可以使用三个双引号(""")的形式，三重引号所包含的字符串可以跨越多行，它会将字符串里的信息，包括其中的隐式换行符都原样保存下来：

a = """hello world 
 welcome to china"""
print a

我们可以将上面的代码保存到test.py文件中，然后在命令行下进行测试，得到的结果如下：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python test.py 
hello world 
 welcome to china
[email protected]:~/Pytest/ch3$

可以看到，字符串信息被原样保存了下来。三重引号里还可以包含\n之类的转义字符，它也会像单引号与双引号那样，对这些转义字符进行处理：

a = """hello world \n
 welcome to china"""
print a

将上面代码保存到test.py后，测试结果如下：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python test.py 
hello world 

 welcome to china
[email protected]:~/Pytest/ch3$

可以看到，\n即换行符对应的转义字符，得到了正确的处理。

最后，三重引号所引用的字符串中，如果要包含单引号或双引号的话，单引号与双引号都可以不使用转义字符：

a = """hello "world" 
 'welcome' to china"""
print a

Python中的注释：

Python中使用#来表示注释，例如下面的代码：

#!/usr/bin/python
# First comment

print "Hello, Python!"; # second comment

上面#开头的字符串都会被当作注释，这些注释信息，都会被python解释器给忽略掉，除非#位于字符串里面：

#!/usr/bin/python
# First comment

print "Hello,# Python!"; # second comment

    字符串里面的#，就会被解析为字符串中的一个字符，可以被print语句输出显示出来。

    在网上，有的文章里面，提到三重引号可以引用多行注释，其实，python中的注释只有一个，就是#，三重引号只不过在某些场合可以被用作doc string即可以显示在帮助信息里面的字符串，但三重引号引用的始终是一个字符串，该字符串会被python正常解析和处理，而不会像注释那样被忽略掉。

    例如，可以进行下面的测试：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python
Python 2.7.8 (default, Nov 26 2014, 11:28:30) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> def bla():
...     """Print the answer"""
...     print 42
... 
>>> bla.__doc__
'Print the answer'
>>> help(bla)
Help on function bla in module __main__:

bla()
    Print the answer
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch3$

上面在定义bla方法时，在方法的开头用三重引号定义了一条Print the answer的字符串信息，该字符串会被当作该方法的帮助信息，被保存在bla方法的__doc__属性里，可以使用bla.__doc__来查看到这条信息，也可以通过help(bla)方法来查看到这条信息。

而使用注释的话，得到的结果就会是：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python
Python 2.7.8 (default, Nov 26 2014, 11:28:30) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> def bla():
...     # print the answer
...     print 42
... 
>>> bla.__doc__
>>> help(bla)
Help on function bla in module __main__:

bla()
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch3$

    使用#开头的注释的话，这条信息就会被忽略掉。

    因此，三重引号虽然在上面那种场合下，看起来像注释，但是和注释还是有区别的。

    python里，真正的多行注释，也都是由#开头的单行注释拼凑起来的：

# This is a comment.
# This is a comment, too.
# This is a comment, too.
# I said that already.

print 'hello world'

交互式输入中使用空白行：

在python交互式界面下，当使用if之类的语句时，python会进入代码块的输入状态：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python
Python 2.7.8 (default, Nov 26 2014, 11:28:30) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 2
>>> if a==2:
...   print 'a=2'
...   print 'hello'
...   print 'world'

在代码块输入状态下，左侧的>>>就会变为... ，要结束代码块输入状态的话，可以在最后一条代码块语句后面，直接输入一个回车符即产生一个空白行，这样它就会返回到原始的>>>的提示符下：

[email protected]:~/Pytest/ch3$ python
Python 2.7.8 (default, Nov 26 2014, 11:28:30) 
[GCC 4.5.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> a = 2
>>> if a==2:
...   print 'a=2'
...   print 'hello'
...   print 'world'
... 
a=2
hello
world
>>> quit()
[email protected]:~/Pytest/ch3$

    上面在输入print 'world'并按回车后，在进入到下一个...的提示符时，再按一次回车，这样就产生了一个空白行，就可以退出代码块的输入状态了。

    空白行仅在交互式输入中起到作用，在脚本文件里是没有这个作用的。

将多行语句写到同一行：

    如果要将多行语句写到同一行的话，可以用分号将这些语句分隔开来，例如，下面这段代码是原始的多行语句：

a=2
b=3
c=4
print a
print b
print c

我们可以用分号将它们置于同一行中：

a=2; b=3; c=4; print a; print b; print c

    得到的结果是一样的。

    限于篇幅，本章就先到这里。

    OK，休息，休息一下 o(∩_∩)o~~

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zenglong 2014-11-28 15:36:17