python语言简介及开发环境搭建的详细介绍

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python语言简介及开发环境搭建的详细介绍

被纵养的懒猫 2020-05-11 14:05:15 浏览513
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第一节:计算机是什么
第二节:开发前的准备

第二章 python简介及环境搭建

完成了前面python开发前的准备,从这节课开始我们将会为大家介绍python语言是怎么编程的。

2.1计算机语言简介

之前的章节内容里面为大家介绍过,计算机就是一台用来计算的机器,执行人类发出的指令。但是人有人言,兽有兽语,我们需要通过计算机的语言来控制计算机。也就是编程语言。
但是同学们千万不要觉得编程语言是多么高大上的东西,其实计算机语言和人类的语言没有本质的区别,不同点就是交流的主体不同!
追本溯源,我们先来看一下,计算机语言的发展。
计算机语言发展经历了三个阶段:
机器语言
机器语言是最早的语言,它是通过二进制编码来编写程序的。上节课说过二进制是计算机底层使用的进制,所以机器语言的执行效率比较高,但是缺点就是我们编写起来太麻烦。它方便了机器识别,却不方便我们人类识别。
符号语言(汇编)
汇编语言比机器语言又高级了一点,它是使用符号来代替机器码。编写程序时,不需要使用二进制,而是直接编写符号,编写完成后,需要将符号转换为机器码,然后再由计算机执行。符号转换为机器码的过程称为汇编,将机器码转换为符号的过程,称为反汇编。
汇编语言一般只适用于某些硬件,在写硬件驱动的时候是非常好用的,但是对于别的地方来说它代码的兼容性就比较差,换个硬件就要重新写一套代码。
高级语言
目前通用的高级语言的语法基本和现在英语语法类似,并且和硬件的关系没有那么紧密了,也就是说我们通过高级语言开发程序可以在不同的硬件系统中执行。并且高级语言学习起来也更加的容易,现在我们知道的语言基本都是高级语言,比如:C、C++、C#、Java、JavaScript、Python 。。。
练习1:对比查看这些高级语言之间的区别。

2.2编译型语言和解释性语言

由于计算机只能识别二进制编码(机器码),所以任何的语言在交由计算机执行时必须要先转换为机器码,也就是像 print('hello') 必须要转换为类似 1010101 这样的机器码计算机才可以识别并执行出结果。
根据转换时机的不同,语言分成了两大类:
1.编译型语言
编译型语言,会在代码执行前将代码编译为机器码,然后将机器码交由计算机执行,最典型的就是C语言。

a(源码) --编译--> b(编译后的机器码)

特点:

  • 执行速度特别快
  • 跨平台性比较差

2.解释型语言
解释型语言,不会在执行前对代码进行编译,而是在执行的同时一边执行一边编译,比如:Python JS Java都是解释性语言。

a(源码)--解释器--> 解释执行

特点:

  • 执行速度比较慢
  • 跨平台性比较好

如果现在理解不了这两种语言的区别,先不用着急,暂时有一个概念即可,随着后续深入的学习,将会对这些知识点有一个更加深刻的体会。

2.3Python简介

首先明白Python是一种解释型语言,它也是一边编译一边执行的。
Python(英国发音:/ˈpaɪθən/ 美国发音:/ˈpaɪθɑːn/),是一种广泛使用的高级编程语言,属于通用型编程语言,由吉多·范罗苏姆创造,第一版发布于1991年。可以视之为一种改良(加入一些其他编程语言的优点,如面向对象)的LISP。作为一种解释型语言,Python的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法(尤其是使用空格缩进划分代码块,而非使用大括号或者关键词)。相比于C++或Java,Python让开发者能够用更少的代码表达想法。不管是小型还是大型程序,该语言都试图让程序的结构清晰明了。
Python流传着一句名言:Life is short you need Python (人生苦短,我用Python),很形象的表达了这个特点。
Python的用途

  • WEB应用:比如:Facebook、豆瓣等
  • 爬虫程序
  • 科学计算
  • 自动化运维
  • 大数据(数据清洗)
  • 云计算
  • 桌面软件/游戏
  • 人工智能
  • ...

2.4Python开发环境搭建

开发环境搭建就是安装Python的解释器。
首先来了解一下Python的解释器分类:
CPython(官方):用c语言编写的Python解释器,也是我们要用的。
PyPy:用Python语言编写的Python解释器
IronPython:用.net编写的Python解释器
Jython:用Java编写的Python解释器
我们讲课用到就是CPython,先来进行软件的安装。
安装步骤:
1.下载安装包 python-3.6.5.exe

  • 3.x
  • 2.x

官网有两个版本,目前常用的是2的版本,但是根据以后的发展趋势来看的话,3将会逐渐取代2,所以咱们还是来以3为基础进行授课。
在浏览器地址栏搜索python.org
image.png
进入找到版本,点击下载。
image.png
目前版本是3.8.0,如果要下载老师的版本,在所有发行版本里面找。
image.png
往下翻,找到该版本的可执行安装程序。点击下载即可。
image.png
2.安装(傻瓜式安装)
双击下载的安装包,选择自定义安装
image.png
直接点击Next;
image.png
勾选:

3.打开命令行窗口,输入python 出现如下内容
Python 3.6.5 (v3.6.5:f59c0932b4, Mar 28 2018, 16:07:46) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

2.5Python的交互界面

当我们通过命令行来输入Python,所进入到的界面就是Python的交互界面
结构:
版本和版权声明:
Python 3.6.5 (v3.6.5:f59c0932b4, Mar 28 2018, 16:07:46) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
命令提示符:
在命令提示符后可以直接输入Python的指令!输入完的指令将会被Python的解释器立即执行!
安装Python的同时,会自动安装一个Python的开发工具IDLE,通过IDLE也可以进入到交互模式
但是不同的是,在IDLE中可以通过TAB键来查看语句的提示。
IDLE实际上就是一个交互界面,但是他可以有一些简单的提示,并且可以将代码保存
交互模式只能你输入一行代码,它就是执行一行,所以他并不适用于我们日常的开发!
仅可以用来做一些日常的简单的测试!
我们一般会将Python代码编写到一个py文件中,然后通过python指令来执行文件中的代码
练习:
自己尝试创建一个py文件,并向文件中写入python打印语句(print...)
然后执行该文件。
如果你的系统的扩展名无法修改,请尝试自行百度!

2.6Python和Sublime的整合

1.在Sublime中执行Python代码,ctrl + b 自动在Sublime内置的控制台中执行
这种执行方式,在某些版本的Sublime中对中文支持不好,并且不能使用input()函数
2.使用SublimeREPL来运行python代码
安装完成,设置快捷键,希望按f5则自动执行当前的Python代码
{ "keys": ["f5"], "caption": "SublimeREPL:Python","command": "run_existing_window_command", "args":{"id": "repl_python_run","file": "config/Python/Main.sublime-menu"}},

2.7几个概念

1.表达式
表达式就是一个类似于数学公式的东西
比如:10 + 5 8 - 4
表达式一般仅仅用了计算一些结果,不会对程序产生实质性的影响
如果在交互模式中输入一个表达式,解释器会自动将表达式的结果输出
2.语句
在程序中语句一般需要完成某种功能,比如打印信息、获取信息、为变量赋值。。。
比如:

print()
input()
a = 10

语句的执行一般会对程序产生一定的影响
在交互模式中不一定会输出语句的执行结果
3.程序(program)
程序就是由一条一条的语句和一条一条的表达式构成的。
4.函数(function)
函数就是一种语句,函数专门用来完成特定的功能
函数长的形如:xxx()
函数的分类:
内置函数

  • 由Python解释器提供的函数,可以在Python中直接使用

自定义函数

  • 由程序员自主的创建的函数

当我们需要完成某个功能时,就可以去调用内置函数,或者自定义函数
函数的两个要素:
参数

  • ()中的内容就是函数的参数
  • 函数中可以没有参数,也可以有多个参数,多个参数之间使用,隔开

返回值

  • 返回值是函数的返回结果,不是所有的函数都有返回值

2.8基本语法

1.在Python中严格区分大小写
2.Python中的每一行就是一条语句,每条语句以换行结束
3.Python中每一行语句不要过长(规范中建议每行不要超过80个字符)
"rulers":[80],
4.一条语句可以分多行编写,多行编写时语句后边以结尾
5.Python是缩进严格的语言,所以在Python中不要随便写缩进
6.在Python中使用#来表示注释,#后的内容都属于注释,注释的内容将会被解释器所忽略
我们可以通过注释来对程序进行解释说明,一定要养成良好的编写注释的习惯
注释要求简单明了,一般习惯上#后边会跟着一个空格

2.9字面量和变量

字面量就是一个一个的值,比如:1,2,3,4,5,6,‘HELLO’
字面量所表示的意思就是它的字面的值,在程序中可以直接使用字面量
变量(variable)变量可以用来保存字面量,并且变量中保存的字面量是不定的
变量本身没有任何意思,它会根据不同的字面量表示不同的意思
一般我们在开发时,很少直接使用字面量,都是将字面量保存到变量中,通过变量来引用字面量

2.10变量和标识符

2.11数据类型

数据类型指的就是变量的值得类型,也就是可以为变量赋哪些值
数值
整型
布尔值
浮点型
复数
字符串
空值

2.12类型检查

2.13对象(object)

  • Python是一门面向对象的语言
  • 一切皆对象!
  • 程序运行当中,所有的数据都是存储到内存当中然后再运行的!
  • 对象就是内存中专门用来存储指定数据的一块区域
  • 对象实际上就是一个容器,专门用来存储数据
  • 像我们之前学习的数值、字符串、布尔值、None都是对象
  • 参考 图1

2.14对象的结构

  • 每个对象中都要保存三种数据
  • id(标识)

id用来标识对象的唯一性,每一个对象都有唯一的id
对象的id就相当于人的身份证号一样
可以通过id()函数来查看对象的id
id是由解析器生成的,在CPython中,id就是对象的内存地址
对象一旦创建,则它的id永远不能再改变

  • type(类型)

类型用来标识当前对象所属的类型
比如:int str float bool 。。。
类型决定了对象有哪些功能
通过type()函数来查看对象的类型
Python是一门强类型的语言,对象一旦创建类型便不能修改

  • value(值)

值就是对象中存储的具体的数据
对于有些对象值是可以改变的
对象分成两大类,可变对象 不可变对象
可变对象的值可以改变

不可变对象的值不能改变,之前学习的对象都是不可变对象

  • 参考 图2

练习:尝试自己画一下对象的内存结构。

2.15变量和对象

  • 对象并没有直接存储到变量中,在Python中变量更像是给对象起了一个别名
  • 变量中存储的不是对象的值,而是对象的id(内存地址),当我们使用变量时,实际上就是在通过对象id在查找对象
  • 变量中保存的对象,只有在为变量重新赋值时才会改变
  • 变量和变量之间是相互独立的,修改一个变量不会影响另一个变量
  • 参考 图3

2.16类型转换

  • 所谓的类型转换,将一个类型的对象转换为其他对象
  • 类型转换不是改变对象本身的类型,而是根据当前对象的值创建一个新对象

2.17运算符(操作符)

  • 运算符可以对一个值或多个值进行运算或各种操作
  • 比如 + 、-、= 都属于运算符
  • 运算符的分类:
    1.算术运算符

2.赋值运算符
3.比较运算符(关系运算符)
4.逻辑运算符
5.条件运算符(三元运算符)

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