python3教程（二）

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下面正文：
Python 3 教程
python3
Python 的 3.0 版本，常被称为 Python 3000，或简称 Py3k。相对于 Python 的早期版本，这是一个较大的升级。为了不带入过多的累赘，Python 3.0 在设计的时候没有考虑向下兼容。

Python 介绍及安装教程我们在Python 2.X 版本的教程中已有介绍，这里就不再赘述。

你也可以点击 Python2.x与3​​.x版本区别 来查看两者的不同。

本教程主要针对 Python 3.x 版本的学习，如果你使用的是 Python 2.x 版本请移步至 Python 2.X 版本的教程。

官方宣布，2020 年 1 月 1 日， 停止 Python 2 的更新。

查看 Python 版本
我们可以在命令窗口(Windows 使用 win+R 调出 cmd 运行框)使用以下命令查看我们使用的 Python 版本：

python -V
或
python --version
以上命令执行结果如下：

Python 3.3.2
你也可以进入Python的交互式编程模式，查看版本：

Python 3.3.2 (v3.3.2:d047928ae3f6, May 16 2013, 00:03:43) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32
Type "copyright", "credits" or "license()" for more information.
>>>
第一个Python3.x程序
对于大多数程序语言，第一个入门编程代码便是 "Hello World！"，以下代码为使用 Python 输出 "Hello World！"：

hello.py 文件代码：
#!/usr/bin/python3

print("Hello, World!")

运行实例 »
Python 常用文件扩展名为 .py。

你可以将以上代码保存在 hello.py 文件中并使用 python 命令执行该脚本文件。

$ python3 hello.py
以上命令输出结果为：

Hello, World!


Python3 简介
Python 是一个高层次的结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的脚本语言。

Python 的设计具有很强的可读性，相比其他语言经常使用英文关键字，其他语言的一些标点符号，它具有比其他语言更有特色语法结构。

Python 是一种解释型语言： 这意味着开发过程中没有了编译这个环节。类似于PHP和Perl语言。

Python 是交互式语言： 这意味着，您可以在一个 Python 提示符 >>> 后直接执行代码。

Python 是面向对象语言: 这意味着Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术。

Python 是初学者的语言：Python 对初级程序员而言，是一种伟大的语言，它支持广泛的应用程序开发，从简单的文字处理到 WWW 浏览器再到游戏。


Python 发展历史
Python 是由 Guido van Rossum 在八十年代末和九十年代初，在荷兰国家数学和计算机科学研究所设计出来的。

Python 本身也是由诸多其他语言发展而来的,这包括 ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、Unix shell 和其他的脚本语言等等。

像 Perl 语言一样，Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。

现在 Python 是由一个核心开发团队在维护，Guido van Rossum 仍然占据着至关重要的作用，指导其进展。

Python 2.0 于 2000 年 10 月 16 日发布，增加了实现完整的垃圾回收，并且支持 Unicode。

Python 3.0 于 2008 年 12 月 3 日发布，此版不完全兼容之前的 Python 源代码。不过，很多新特性后来也被移植到旧的Python 2.6/2.7版本。

Python 3.0 版本，常被称为 Python 3000，或简称 Py3k。相对于 Python 的早期版本，这是一个较大的升级。

Python 2.7 被确定为最后一个 Python 2.x 版本，它除了支持 Python 2.x 语法外，还支持部分 Python 3.1 语法。


Python 特点
1.易于学习：Python有相对较少的关键字，结构简单，和一个明确定义的语法，学习起来更加简单。

2.易于阅读：Python代码定义的更清晰。

3.易于维护：Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。

4.一个广泛的标准库：Python的最大的优势之一是丰富的库，跨平台的，在UNIX，Windows和Macintosh兼容很好。

5.互动模式：互动模式的支持，您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言，互动的测试和调试代码片断。

6.可移植：基于其开放源代码的特性，Python已经被移植（也就是使其工作）到许多平台。

7.可扩展：如果你需要一段运行很快的关键代码，或者是想要编写一些不愿开放的算法，你可以使用C或C++完成那部分程序，然后从你的Python程序中调用。

8.数据库：Python提供所有主要的商业数据库的接口。

9.GUI编程：Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。

10.可嵌入: 你可以将Python嵌入到C/C++程序，让你的程序的用户获得"脚本化"的能力。

Python 应用
Youtube - 视频社交网站
Reddit - 社交分享网站
Dropbox - 文件分享服务
豆瓣网 - 图书、唱片、电影等文化产品的资料数据库网站
知乎 - 一个问答网站
果壳 - 一个泛科技主题网站
Bottle - Python微Web框架
EVE - 网络游戏EVE大量使用Python进行开发
Blender - 使用Python作为建模工具与GUI语言的开源3D绘图软件
Inkscape - 一个开源的SVG矢量图形编辑器。

Python3 环境搭建
本章节我们将向大家介绍如何在本地搭建 Python3 开发环境。

Python3 可应用于多平台包括 Windows、Linux 和 Mac OS X。

Unix (Solaris, Linux, FreeBSD, AIX, HP/UX, SunOS, IRIX, 等等。)
Win 9x/NT/2000
Macintosh (Intel, PPC, 68K)
OS/2
DOS (多个DOS版本)
PalmOS
Nokia 移动手机
Windows CE
Acorn/RISC OS
BeOS
Amiga
VMS/OpenVMS
QNX
VxWorks
Psion
Python 同样可以移植到 Java 和 .NET 虚拟机上。

Python3 下载
Python3 最新源码，二进制文档，新闻资讯等可以在 Python 的官网查看到：

Python 官网：https://www.python.org/

你可以在以下链接中下载 Python 的文档，你可以下载 HTML、PDF 和 PostScript 等格式的文档。

Python文档下载地址：https://www.python.org/doc/


Python 安装
Python 已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工作在不同平台上）。

您需要下载适用于您使用平台的二进制代码，然后安装 Python。

如果您平台的二进制代码是不可用的，你需要使用C编译器手动编译源代码。

编译的源代码，功能上有更多的选择性， 为 Python 安装提供了更多的灵活性。

以下是各个平台安装包的下载地址：



Source Code 可用于 Linux 上的安装。

以下为不同平台上安装 Python3 的方法。

Unix & Linux 平台安装 Python3:
以下为在 Unix & Linux 平台上安装 Python 的简单步骤：

打开 WEB 浏览器访问 https://www.python.org/downloads/source/
选择适用于 Unix/Linux 的源码压缩包。
下载及解压压缩包 Python-3.x.x.tgz，3.x.x 为你下载的对应版本号。
如果你需要自定义一些选项修改 Modules/Setup
以 Python3.6.1 版本为例：

# tar -zxvf Python-3.6.1.tgz
# cd Python-3.6.1
# ./configure
# make && make install
检查 Python3 是否正常可用：

# python3 -V
Python 3.6.1
Window 平台安装 Python:
以下为在 Window 平台上安装 Python 的简单步骤。

打开 WEB 浏览器访问 https://www.python.org/downloads/windows/ ，一般就下载 executable installer，x86 表示是 32 位机子的，x86-64 表示 64 位机子的。



记得勾选 Add Python 3.6 to PATH。



按 Win+R 键，输入 cmd 调出命令提示符，输入 python:



也可以在开始菜单中搜索 IDLE：



MAC 平台安装 Python:
MAC 系统都自带有 Python2.7 环境，你可以在链接 https://www.python.org/downloads/mac-osx/ 上下载最新版安装 Python 3.x。

你也可以参考源码安装的方式来安装。


环境变量配置
程序和可执行文件可以在许多目录，而这些路径很可能不在操作系统提供可执行文件的搜索路径中。

path(路径)存储在环境变量中，这是由操作系统维护的一个命名的字符串。这些变量包含可用的命令行解释器和其他程序的信息。

Unix 或 Windows 中路径变量为 PATH（UNIX 区分大小写，Windows 不区分大小写）。

在 Mac OS 中，安装程序过程中改变了 Python 的安装路径。如果你需要在其他目录引用 Python，你必须在 path 中添加 Python 目录。

在 Unix/Linux 设置环境变量
在 csh shell: 输入
setenv PATH "$PATH:/usr/local/bin/python", 按下 Enter。
在 bash shell (Linux) 输入 :
export PATH="$PATH:/usr/local/bin/python" 按下 Enter 。
在 sh 或者 ksh shell 输入:
PATH="$PATH:/usr/local/bin/python" 按下 Enter。
注意: /usr/local/bin/python 是 Python 的安装目录。

在 Windows 设置环境变量
在环境变量中添加Python目录：

在命令提示框中(cmd) : 输入

path=%path%;C:\Python 按下"Enter"。
注意: C:\Python 是Python的安装目录。

也可以通过以下方式设置：

右键点击"计算机"，然后点击"属性"
然后点击"高级系统设置"
选择"系统变量"窗口下面的"Path",双击即可！
然后在"Path"行，添加python安装路径即可(我的D:\Python32)，所以在后面，添加该路径即可。 ps：记住，路径直接用分号"；"隔开！
最后设置成功以后，在cmd命令行，输入命令"python"，就可以有相关显示。


Python 环境变量
下面几个重要的环境变量，它应用于Python：

变量名        描述
PYTHONPATH        PYTHONPATH是Python搜索路径，默认我们import的模块都会从PYTHONPATH里面寻找。
PYTHONSTARTUP        Python启动后，先寻找PYTHONSTARTUP环境变量，然后执行此变量指定的文件中的代码。
PYTHONCASEOK        加入PYTHONCASEOK的环境变量, 就会使python导入模块的时候不区分大小写.
PYTHONHOME        另一种模块搜索路径。它通常内嵌于的PYTHONSTARTUP或PYTHONPATH目录中，使得两个模块库更容易切换。

运行 Python
有三种方式可以运行 Python：

1、交互式解释器：
你可以通过命令行窗口进入 Python 并开始在交互式解释器中开始编写 Python 代码。

你可以在 Unix、DOS 或任何其他提供了命令行或者 shell 的系统进行 Python 编码工作。

$ python             # Unix/Linux

或者  

C:>python           # Windows/DOS
以下为 Python 命令行参数：

选项        描述
-d        在解析时显示调试信息
-O        生成优化代码 ( .pyo 文件 )
-S        启动时不引入查找Python路径的位置
-V        输出Python版本号
-X        从 1.6版本之后基于内建的异常（仅仅用于字符串）已过时。
-c cmd        执行 Python 脚本，并将运行结果作为 cmd 字符串。
file        在给定的python文件执行python脚本。
2、命令行脚本
在你的应用程序中通过引入解释器可以在命令行中执行Python脚本，如下所示：

$ python  script.py          # Unix/Linux

或者

C:>python script.py         # Windows/DOS
注意：在执行脚本时，请检查脚本是否有可执行权限。

3、集成开发环境（IDE：Integrated Development Environment）: PyCharm
PyCharm 是由 JetBrains 打造的一款 Python IDE，支持 macOS、 Windows、 Linux 系统。

PyCharm 功能 : 调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制……

PyCharm 下载地址 : https://www.jetbrains.com/pycharm/download/

PyCharm 安装地址：http://www.runoob.com/w3cnote/pycharm-windows-install.html

Professional（专业版，收费）：完整的功能，可试用 30 天。

Community（社区版，免费）：阉割版的专业版。



PyCharm 界面：



安装 PyCharm 中文插件，打开菜单栏 File，选择 Settings，然后选 Plugins，点 Marketplace，搜索 chinese，然后点击 install 安装：




Python VScode 配置
在上一章节中我们已经安装了 Python 的环境，本章节我们将介绍 Python VScode 的配置。

准备工作：
安装 VS Code
安装 VS Code Python 扩展
安装 Python 3
安装 VS Code
VSCode（全称：Visual Studio Code）是一款由微软开发且跨平台的免费源代码编辑器，VSCode 开发环境非常简单易用。

VSCode 安装也很简单，打开官网 https://code.visualstudio.com/，下载软件包，一步步安装即可，安装过程注意安装路径设置、环境变量默认自动添加到系统中，勾选以下所有选项：



VSCode 完整安装教程参考：https://www.runoob.com/w3cnote/vscode-tutorial.html

接着我们安装 VS Code Python 扩展：



创建一个 Python 代码文件
打开 VScode，然后点击新建文件：



点击选择语言：



在搜索框输入 Python，选中 Python 选项：



输入代码：

print("Runoob")
右击鼠标，选择在交互式窗口运行文件，如果有提示需要安装扩展，直接点安装即可(没有安装会一直显示在连接 Python 内核)：



另外，我们也可以打开一个已存在的文件或目录（文件夹），比如我们打开一个 runoob-test，你也可以自己创建一个：



然后我们创建一个 test.py 文件，点击下面新建文件图标，输入文件名 test.py：



注：runoob-test 里面包含了一个 .vscode 文件夹，是一些配置信息，可以先不用管。

在 test.py 输入以下代码：

print("Runoob")
点击右上角绿色图标，即可运行：



可以右击文件，选择"在终端中运行 Python 文件"：


当然也可以在代码窗口上右击鼠标，选择"在终端中运行 Python 文件"。



Python3 基础语法
编码
默认情况下，Python 3 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、白罗斯语、马其顿语、俄语、塞尔维亚语。

标识符
第一个字符必须是字母表中字母或下划线 _ 。
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。
在 Python 3 中，可以用中文作为变量名，非 ASCII 标识符也是允许的了。

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', '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：

实例(Python 3.0+)
#!/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 """：

实例(Python 3.0+)
#!/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：

实例(Python 3.0+)
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：

实例
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
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), 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。
字符串的截取的语法格式如下：变量[头下标:尾下标:步长]
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"""
实例(Python 3.0+)
#!/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\nrunoob')      # 使用反斜杠(\)+n转义特殊字符
print(r'hello\nrunoob')     # 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
runoob
hello\nrunoob
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：

实例(Python 3.0+)
#!/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：

实例(Python 3.0+)
#!/usr/bin/python3

import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')
使用脚本执行以上代码，输出结果为：

runoob
使用交互式命令行执行，输出结果为：

>>> import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')
runoob
7
此处的 7 表示字符数，runoob 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 :
   suite
elif 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=""：

实例(Python 3.0+)
#!/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
更多内容参考：Python2 与 Python3 print 不换行

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('================python from import===================================')
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。

下一节：python基本数据类型