文/Bruce.Liu1
1.Python前世今生
1.1.Python歷史
Python的創始人: Guido van Rossum；之所以選中Python（大蟒蛇的意思）作為該編程語言的名字，是因為他是一個叫Monty Python的喜劇團體的愛好者。
誕生于1989年。作者前身也是C++程序員，之前也參加設計了一種叫ABC的教學語言，就Guido本人看來，ABC 這種語言非常優美和強大，是專門為非專業程序員設計的。但是ABC語言并沒有成功，究其原因，Guido 認為是其非開放造成的（相對封閉的開發語言、擴展性、推廣性相對不太成功。）。Guido 決心在Python 中避免這一錯誤。同時，他還想實現在ABC 中閃現過但未曾實現的東西。
- 1991年，第一個Python編譯器誕生。它是用C語言實現的，并能夠調用C語言的庫文件。從一出生，Python已經具有了：類，函數，異常處理，包含表和詞典在內的核心數據類型，以及模塊為基礎的拓展系統。
- Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999
- Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.
- Python 2.0 - October 16, 2000，加入了內存回收機制，構成了現在Python語言框架的基礎
- Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 誕生
- Python 2.5 - September 19, 2006
- Python 2.6 - October 1, 2008
- Python 3.0 - December 3, 2008
- Python 3.1 - June 27, 2009
- Python 2.7 - July 3, 2010
- In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible
- Python 3.2 - February 20, 2011
- Python 3.3 - September 29, 2012
- Python 3.4 - March 16, 2014
- Python 3.5 - September 13, 2015
1.2.熱門排行
最新的TIOBE排行榜，Python趕超PHP占據第四。
由上圖可見，Python整體呈上升趨勢，反映出Python應用越來越廣泛并且也逐漸得到業內的認可！
IEEE Spectrum (電氣和電子工程師協會) 2017 編程語言 Top 10
http://spectrum.ieee.org/static/interactive-the-top-programming-languages-2017
- Python 的排名從去年開始就在持續上升，并躍至第一。但排在前四名的語言 Python、C、Java 和 C++ ，其實都保持著非常接近的流行度。
1.3.Python應用領域
-
云計算
云計算最火的語言， 典型應用OpenStack
-
WEB開發
python相比php\ruby的模塊化設計，非常便于功能擴展；多年來形成了大量優秀的web開發框架，并且在不斷迭代；如目前優秀的全棧的django、框架flask，都繼承了python簡單、明確的風格，開發效率高、易維護，與自動化運維結合性好，python已經成為自動化運維平臺領域的事實標準；眾多大型網站均為Python開發，Youtube, Dropbox, 豆瓣。
-
人工智能
基于大數據分析和深度學習而發展出來的人工智能本質上已經無法離開python的支持，目前世界優秀的人工智能學習框架如Google的TransorFlow 、FaceBook的PyTorch以及開源社區的神經網絡庫Karas等是用python實現的，甚至微軟的CNTK（認知工具包）也完全支持Python，而且微軟的Vscode都已經把Python作為第一級語言進行支持。
-
系統運維
Python在與操作系統結合以及管理中非常密切，目前所有linux發行版中都帶有python，且對于linux中相關的管理功能都有大量的模塊可以使用，例如目前主流的自動化配置管理工具：SaltStack Ansible（目前是RedHat的）。目前在幾乎所有互聯網公司，自動化運維的標配就是python+Django/flask，另外，在虛擬化管理方面已經是事實標準的openstack就是python實現的，所以Python是所有運維人員的必備技能。
-
金融
量化交易，金融分析，在金融工程領域，Python不但在用，且用的最多，而且重要性逐年提高。原因：作為動態語言的Python，語言結構清晰簡單，庫豐富，成熟穩定，科學計算和統計分析都很牛逼，生產效率遠遠高于c,c++,java,尤其擅長策略回測
-
大數據
Python相對于其它解釋性語言最大的特點是其龐大而活躍的科學計算生態，在數據分析、交互、可視化方面有相當完善和優秀的庫（python數據分析棧：Numpy Pandas Scipy Matplotlip Ipython）， 并且還形成了自己獨特的面向科學計算的Python發行版Anaconda，而且這幾年一直在快速進化和完善，對傳統的數據分析語言如R MATLAB SAS Stata形成了非常強的替代性。
-
圖形GUI
PyQT, WxPython,TkInter
1.4.Python行業應用
- CIA：美國中情局網站就是用Python開發的
- NASA：美國航天局(NASA)1994年起把python作為主要開發語言(使用Python進行數據分析和運算)
- Google：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬蟲、Google廣告等項目都在大量使用Python開發
- Facebook：大量的基礎庫均通過Python實現的
- YouTube：世界上最大的視頻網站YouTube就是用Python開發的
- Dropbox：美國最大的在線云存儲網站，全部用Python實現，每天網站處理10億個文件的上傳和下載
- Instagram：美國最大的圖片分享社交網站，每天超過3千萬張照片被分享，全部用python開發
- Redhat：世界上最流行的Linux發行版本中的yum包管理工具就是用python開發的
- 豆瓣：公司幾乎所有的業務均是通過Python開發的
- 知乎：國內最大的問答社區，通過Python開發(國外Quora)
2.編程語言簡介和特點
編程語言主要從以下幾個角度為進行分類，編譯型和解釋型、靜態語言和動態語言、強類型定義語言和弱類型定義語言，每個分類代表什么意思呢，我們一起來看一下。
2.1.編譯和解釋型語言的區別
CPU不能直接認識并執行我們寫的語句,它只能認識機器語言(CPU指令集；二進制的形式)；因此我們開發語言的Virtual Machine要將識別的開發語言轉換成機器語言讓CPU去執行；那么就有兩種以下兩種方式:
編譯器是把源程序的每一條語句都編譯成機器語言,并保存成二進制文件,這樣運行時計算機可以直接以機器語言來運行此程序,速度很快;
解釋器則是只在執行程序時,才一條一條的解釋成機器語言給計算機來執行,所以運行速度是不如編譯后的程序運行的快的.
| 編譯型 | 解釋型 | 混合型 |
|---|---|---|
| C | Java Script | Java |
| C++ | Python | C# |
| GO | Ruby | N/A |
| Swift | PHP | N/A |
| Ojbect-C | Perl | N/A |
2.2.編譯和解釋型優缺點
編譯型
- 優點：編譯器一般會有預編譯的過程對代碼進行優化。因為編譯只做一次，運行時不需要編譯，所以編譯型語言的程序執行效率高。可以脫離語言環境獨立運行。
- 缺點：編譯之后如果需要修改就需要整個模塊重新編譯。編譯的時候根據對應的運行環境生成機器碼，不同的操作系統之間移植就會有問題，需要根據運行的操作系統環境編譯不同的可執行文件。
解釋型
- 優點：有良好的平臺兼容性，在任何環境中都可以運行，前提是安裝了解釋器（虛擬機）。靈活，修改代碼的時候直接修改就可以，可以快速部署，不用停機維護。
- 缺點：每次運行的時候都要解釋一遍，性能上不如編譯型語言。
2.3.靜態和動態語言
通常我們所說的動態語言、靜態語言是指動態類型語言和靜態類型語言。
-
動態類型語言：
動態類型語言是指在運行期間才去做數據類型檢查的語言，也就是說，在用動態類型的語言編程時，永遠也不用給任何變量指定數據類型，該語言會在你第一次賦值給變量時，在內部將數據類型記錄下來。Python和Ruby就是一種典型的動態類型語言，其他的各種腳本語言如VBScript也多少屬于動態類型語言。
-
靜態類型語言：
靜態類型語言與動態類型語言剛好相反，它的數據類型是在編譯其間檢查的，也就是說在寫程序時要聲明所有變量的數據類型，C/C++是靜態類型語言的典型代表，其他的靜態類型語言還有C#、JAVA等。
2.4.強類型和弱類型定義語言
強類型定義語言在速度上可能略遜色于弱類型定義語言，但是強類型定義語言帶來的嚴謹性能夠有效的避免許多錯誤。另外，“這門語言是不是動態語言”與“這門語言是否類型安全”之間是完全沒有聯系的！
例如：
Python是動態語言，是強類型定義語言（類型安全的語言）; VBScript是動態語言，是弱類型定義語言（類型不安全的語言）;
JAVA是靜態語言，是強類型定義語言（類型安全的語言）。
-
強類型定義語言：
強制數據類型定義的語言。也就是說，一旦一個變量被指定了某個數據類型，如果不經過強制轉換，那么它就永遠是這個數據類型了。舉個例子：如果你定義了一個整型變量a,那么程序根本不可能將a當作字符串類型處理。強類型定義語言是類型安全的語言。
-
弱類型定義語言：
數據類型可以被忽略的語言。它與強類型定義語言相反, 一個變量可以賦不同數據類型的值。
通過上面這些介紹，我們可以得出，python是一門動態解釋性的強類型定義語言。
3.What is Python?
3.1.Python哲學
Python開發者的哲學是“用一種方法,最好是只有一種方法來做一件事”。在設計Python語言時,如果面臨多種選擇,Python開發者一般會拒絕花俏的語法,而選擇明確沒有或者很少有歧義的語法。這些準則被稱為“Python格言”。在Python解釋器內運行import this可以獲得完整的列表。
>>> import this
The Zen of Python, by Tim Peters
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.
...... ......
-
優雅
語法非常的簡短干練，沒有一點多余的語法結構。
-
明確
python對格式進行強制的限制；將格式整齊劃一，就感覺在寫詩一樣優雅美麗；
-
簡單
在python的設計哲學中：要實現任何一件事情，都應該有一種并且我們認為是最好的一種方式去實現。沒有像Perl語言那樣花哨，（魔法語言），幾乎就是不去調試，你不知道這段代碼的邏輯。（幾乎5個Perl開發，寫出一個功能，就有5種寫法出來。不利于團隊協作）
3.2.Python優缺點
優點
- 簡單易學
特別適合初學者學Python，不但入門容易，而且將來深入下去，可以編寫那些非常非常復雜的程序。
- 開發效率高
Python有非常強大的第三方庫，基本上你想通過計算機實現任何功能，Python官方庫里都有相應的模塊進行支持，直接下載調用后，在基礎庫的基礎上再進行開發，大大降低開發周期，避免重復造輪子。
- 高級語言
當你用Python語言編寫程序的時候，你無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節
- 可移植性
由于它的開源本質，Python已經被移植在許多平臺上（經過改動使它能夠工 作在不同平臺上）。如果你小心地避免使用依賴于系統的特性，那么你的所有Python程序無需修改就幾乎可以在市場上所有的系統平臺上運行
- 可擴展性
如果你需要你的一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些算法不公開，你可以把你的部分程序用C或C++編寫，然后在你的Python程序中使用它們。
- 可嵌入性
你可以把Python嵌入你的C/C++程序，從而向你的程序用戶提供腳本功能。
缺點
- 速度慢
Python 的運行速度相比C語言確實慢很多，跟JAVA相比也要慢一些，因此這也是很多所謂的大牛不屑于使用Python的主要原因，但其實這里所指的運行速度慢在大多數情況下用戶是無法直接感知到的，必須借助測試工具才能體現出來，比如你用C運一個程序花了0.01s,用Python是0.1s,這樣C語言直接比Python快了10倍,算是非常夸張了，但是你是無法直接通過肉眼感知的，因為一個正常人所能感知的時間最小單位是0.15-0.4s左右，哈哈。其實在大多數情況下Python已經完全可以滿足你對程序速度的要求，除非你要寫對速度要求極高的搜索引擎等，這種情況下，當然還是建議你用C去實現的。
- 代碼不能加密
因為PYTHON是解釋性語言，它的源碼都是以名文形式存放的，不過我不認為這算是一個缺點，如果你的項目要求源代碼必須是加密的，那你一開始就不應該用Python來去實現。
- 多線程問題
這是Python被人詬病最多的一個缺點，GIL即全局解釋器鎖（Global Interpreter Lock），是計算機程序設計語言解釋器用于同步線程的工具，使得任何時刻僅有一個線程在執行，Python的線程是操作系統的原生線程。在Linux上為pthread，在Windows上為Win thread，完全由操作系統調度線程的執行。一個python解釋器進程內有一條主線程，以及多條用戶程序的執行線程。即使在多核CPU平臺上，由于GIL的存在，所以禁止多線程的并行執行。
3.3.Python解釋器
當我們編寫Python代碼時，我們得到的是一個包含Python代碼的以.py為擴展名的文本文件。要運行代碼，就需要Python解釋器去執行.py文件。
由于整個Python語言從規范到解釋器都是開源的，所以理論上，只要水平夠高，任何人都可以編寫Python解釋器來執行Python代碼（當然難度很大）。事實上，確實存在多種Python解釋器。
- CPython
當我們從Python官方網站下載并安裝好Python 2.7后，我們就直接獲得了一個官方版本的解釋器：CPython。這個解釋器是用C語言開發的，所以叫CPython。在命令行下運行python就是啟動CPython解釋器。
CPython是使用最廣的Python解釋器。教程的所有代碼也都在CPython下執行。
- IPython
IPython是基于CPython之上的一個交互式解釋器，也就是說，IPython只是在交互方式上有所增強，但是執行Python代碼的功能和CPython是完全一樣的。好比很多國產瀏覽器雖然外觀不同，但內核其實都是調用了IE。
CPython用>>>作為提示符，而IPython用In [序號]:作為提示符。
- PyPy
PyPy是另一個Python解釋器，它的目標是執行速度。PyPy采用JIT技術，對Python代碼進行動態編譯（注意不是解釋），所以可以顯著提高Python代碼的執行速度。
絕大部分Python代碼都可以在PyPy下運行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，這就導致相同的Python代碼在兩種解釋器下執行可能會有不同的結果。如果你的代碼要放到PyPy下執行，就需要了解PyPy和CPython的不同點。
- Jython
Jython是運行在Java平臺上的Python解釋器，可以直接把Python代碼編譯成Java字節碼執行。
- IronPython
IronPython和Jython類似，只不過IronPython是運行在微軟.Net平臺上的Python解釋器，可以直接把Python代碼編譯成.Net的字節碼。
4.Python2 or 3?
What are the differences?
In summary : Python 2.x is legacy, Python 3.x is the present and future of the language
https://wiki.python.org/moin/Python2orPython3
Python 3.0 was released in 2008. The final 2.x version 2.7 release came out in mid-2010, with a statement of extended support for this end-of-life release. The 2.x branch will see no new major releases after that. 3.x is under active development and has already seen over five years of stable releases, including version 3.3 in 2012, 3.4 in 2014, 3.5 in 2015, and 3.6 in 2016. This means that all recent standard library improvements, for example, are only available by default in Python 3.x.
Guido van Rossum (the original creator of the Python language) decided to clean up Python 2.x properly, with less regard for backwards compatibility than is the case for new releases in the 2.x range. The most drastic improvement is the better Unicode support (with all text strings being Unicode by default) as well as saner bytes/Unicode separation.
Besides, several aspects of the core language (such as print and exec being statements, integers using floor division) have been adjusted to be easier for newcomers to learn and to be more consistent with the rest of the language, and old cruft has been removed (for example, all classes are now new-style, "range()" returns a memory efficient iterable, not a list as in 2.x).
4.1.性能
Py3.0運行 pystone benchmark的速度比Py2.5慢30%。Guido認Py3.0有極大的優化空間，在字符串和整形操作上可以取得很好的優化結果。
- Py3.1性能比Py2.5慢15%，還有很大的提升空間。
- 現在Py3.x已經比Py2.x運行速度要快很多了。
4.2.編碼
Py3.x: ALL IS UNICODE NOW
4.3.語法
- PRINT IS A FUNCTION
The statement has been replaced with a print() function, with keyword arguments to replace most of the special syntax of the old statement (PEP 3105). Examples:
2.X: print "The answer is", 2*2
3.X: print("The answer is", 2*2)
2.X: print x, # 使用逗號結尾禁止換行
3.X: print(x, end=" ") # 使用空格代替換行
2.X: print # 輸出新行
3.X: print() # 輸出新行
2.X: print >>sys.stderr, "fatal error"
3.X: print("fatal error", file=sys.stderr)
2.X: print (x, y) # 輸出repr((x, y))
3.X: print((x, y)) # 不同于print(x, y)!
4.4.Rename module
| Old Name | New Name |
|---|---|
| _winreg | winreg |
| ConfigParser | configparser |
| copy_reg | copyreg |
| Queue | queue |
| SocketServer | socketserver |
| markupbase | _markupbase |
| repr | reprlib |
| test.test_support | test.support |
5.Python安裝
官方網站：https://www.python.org/downloads
官方文檔：https://docs.python.org/2.7/
5.1.windows
默認安裝路徑:C:\python27
配置環境變量
5.2.Linux、Mac
linux mac平臺默認就安裝python,如果版本要求達不到，需要重裝
- 源代碼安裝
# tar -zxvf Python-2.7.13-source.tgz
# cd Python-2.7.13
# ./configure --prefix=/${PYTHON_HOME}/python2.7.13
# make
# make install
#調整系統環境變量為python2.7.13
# vi /etc/profile
export PATH=/${PYTHON_HOME}/python2.7.13/bin:$PATH
6.初識Python
6.1.標志性開篇：hello world程序
據傳說每一個程序員的第一個程序：Hello World!，從此他們就走上了一條不歸路...
6.1.1.解釋器執行
$ python
Python 2.7.10 (default, Jun 1 2017, 11:18:18)
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-18)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print('Hello World!')
Hello World!
6.1.2.文件執行
除了直接調用python自帶的交互器運行代碼,，還可以把程序寫在文件里；linux 下創建一個文件叫hello.py,并輸入
print("Hello World!")
然后執行命令:python hello.py ,輸出
$ python hello_world.py
Hello World!
指定解釋器
上一步中執行 python hello.py 時，明確的指出 hello.py 腳本由 python 解釋器來執行。
如果想要類似于執行shell腳本一樣執行python腳本，例： ./hello.py ，那么就需要在 hello.py 文件的頭部指定解釋器，如下(執行之前記得授權)：
$ cat hello_world.py
#!/bin/env python
print("Hello World!")
$ chmod +x hello_world.py
$ ./hello_world.py
Hello World!
如此一來，執行： ./hello.py 即可。
7.開發規范
PEP8英文：http://jython.cn/dev/peps/pep-0008/
PEP8中文：https://python.freelycode.com/contribution/detail/47
7.1.編程風格
7.1.1.縮進統一
- 抒寫代碼必須頂頭寫
- 隸屬關系的代碼必須強制格式縮進
7.1.1.1.以下代碼,是否能執行,那個先被執行?
$ vim indent.py
#!/bin/env python
def main():
print 'Hello World!'
print 'test code!'
main()
$ python indent.py
- 首先來說，隸屬于main()函數的代碼塊是哪個?
- 哪個代碼塊先被執行?
- 兩個代碼塊都頂頭寫是否可以?
7.1.1.2.嘗試以下代碼是否可以?
$ vim indent.py
#!/bin/env python
def main():
print 'Hello World!'
print 'test code!'
main()
7.1.2.變量規范
- 標識符第一個字符必須是字母(大寫或小寫)或者一個下劃線 "_"
- 標識符名稱的其他部分可以有字母(大寫或小寫)、下劃線"_"或數字(0-9)組成
- 標識符名稱是大小寫敏感的Myname和myname不是同一個標識符
- 有效標識符： __my_name、name23、alb2_23
- 無效標識符：2things、this is spaced out、my-name
- 變量名盡量要求有意義、能夠代表某些含義
- 變量名風格種類：task_detail、taskDetail、TaskDetail
- 關鍵字不能聲明為變量名
['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
>>> 3name = 123
File "<stdin>", line 1
3name = 123
^
SyntaxError: invalid syntax
>>> this is = 'here!'
File "<stdin>", line 1
this is = 'here!'
^
SyntaxError: invalid syntax
以上是錯誤的示例
8.變量賦值
計算機科學中不能完全以數學思維方式來思考問題。如變量的賦值實現就和自然科學中數學是不一樣的。
以下代碼中 x 和 y的結果?
$ cat evaluation.py
#!/bin/env python
x = 123
y = x
x = 456
print 'x: ' ,x
print 'y: ' ,y
賦值分析
-
x = 2為例，python解釋器干了兩件事情
- 在內存中創建了一個 2 的整數
- 在內存中創建了一個名為x的變量，并把它指向2
代碼執行分析
1.變量x賦值123，指向內存數據123
2.變量y賦值為x，即也是同時指向內存數據123
3.變量x賦值456，即從新講指針指向數據456
9.字符編碼
9.1.ASCII
ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國標準信息交換代碼）是基于拉丁字母的一套電腦編碼系統，主要用于顯示現代英語和其他西歐語言，其最多只能用 8 位來表示（一個字節），即：2**8 = 256，所以，ASCII碼最多只能表示 256 個符號。
2.x版本python解釋器在加載 .py 文件中的代碼時，會對內容進行編碼（默認ascill）
顯然ASCII碼無法將世界上的各種文字和符號全部表示，所以，就需要新出一種可以代表所有字符和符號的編碼，即：Unicode
9.2.Unicode
Unicode（統一碼、萬國碼、單一碼）是一種在計算機上使用的字符編碼。Unicode 是為了解決傳統的字符編碼方案的局限而產生的，它為每種語言中的每個字符設定了統一并且唯一的二進制編碼，規定雖有的字符和符號最少由 16 位來表示（2個字節），即：2 **16 = 65536，
注：此處說的的是最少2個字節，可能更多
存儲數據要用兩個兩個字節來表示，主要用于存儲中文、韓文等編碼格式，但由于字母本身就可以用一個字節來表示，所以都在Unicode的編碼下，對于字母型數據，會造成很大的浪費
9.3.UTF-8
UTF-8，是對Unicode編碼的壓縮和優化，他不再使用最少使用2個字節，而是將所有的字符和符號進行分類：ascii碼中的內容用1個字節保存、歐洲的字符用2個字節保存，東亞的字符用3個字節保存...
為解決Unicode字母型數據造成浪費的問題，字母用一個字節表示，中文等用三個字節表示(靈活可變的長度應對不用的類型的數據)
所以，python解釋器在加載 .py 文件中的代碼時，會對內容進行編碼（默認ascill），如果是如下代碼的話：
# vim hello_world.py
#!/bin/env python
print('厲害了，word哥')
# python hello_world.py
File "hello_world.py", line 2
SyntaxError: Non-ASCII character '\xe5' in file hello_world.py on line 2, but no encoding declared; see http://www.python.org/peps/pep-0263.html for details
應該顯示的告訴python解釋器，用什么編碼來執行源代碼：
# vim hello_world.py
#!/bin/env python
# _*_ coding:utf-8 _*_
print('厲害了，word哥')
10.注釋
-
單行注釋：
# 被注釋內容
-
多行注釋：
‘’‘被注釋的代碼塊’‘’
"""被注釋的代碼塊 """
11.用戶輸入
11.1.格式化打印用戶的結果
要求用戶輸入基本信息后，格式化打印
11.1.1.通過拼接+號的方法實現格式化打印輸出，該方法不是最佳的方案，因為每次拼接在內存中需要開辟一塊內存空間用于存放拼接的數據，so正確的方法參考一下方法
names = raw_input('Enter your name? ')
age = str(input('Enter your age? '))
job = raw_input('Enter your job? ')
salary = raw_input('Enter your salary? ')
info = """---Personal information of """ + names + """ ---------------
names :""" + names + """
age :""" + age + """
job :""" + job + """
salary :""" + salary
print info
11.1.2.通過占位符的方式，將格式化的結果打印。
# vim raw_input.py
#!/bin/env python
#_*_ coding:utf-8 _*_
__author__ = "Bruce.Liu"
name = raw_input('Please input your name:')
age = raw_input('Age: ')
job = raw_input('Job: ')
print '''
Personal information of %s:
Name: %s
Age : %s
Job : %s
''' % (name, name, age, job)
打印結果,驗證
# python raw_input.py
Please input your name:Bruce.Liu
Age: 27
Job: IT
Personal information of Bruce.Liu:
Name: Bruce.Liu
Age : 27
Job : IT
11.2.3..format方法實現格式化打印
print '''
---Personal information of {_name} ---------------
names : {_name}
age : {_age}
job : {_job}
salary : {_salary}
'''.format(_name=names, _age=age, _job=job, _salary=salary )
12.Module簡介
Python的強大之處在于他有非常豐富和強大的標準庫和第三方庫，幾乎你想實現的任何功能都有相應的Python庫支持，以后的課程中會深入講解常用到的各種庫，現在，我們先來象征性的學2個簡單的。
12.1.Module分類
Python有大量的模塊，從而使得開發Python程序非常簡潔。類庫有包括三中：
- Python內部提供的模塊
- 業內開源的模塊
- 程序員自己開發的模塊
12.2.Module實踐
12.2.1.SYS Module
- 獲取執行腳本的傳參
$ vim sys_module.py
#!/bin/env python
# _*_ coding: utf-8 _*_
import sys
print(sys.argv)
$ python sys_module.py args1
['sys_module.py', 'args1']
12.2.2.OS Module
- 調用操作系統命令
$ cat os_module.py
#!/bin/env python
# _*_ coding:utf-8 _*_
import os
os.system("df -h")
- 結合一下
$ cat exec_cmd.py
#!/bin/env python
# _*_ coding:utf-8 _*_
import os,sys
#print sys.argv, ''.join(sys.argv[1])
os.system(''.join(sys.argv[1:]))
$ python exec_cmd.py free
total used free shared buffers cached
Mem: 49374032 34720292 14653740 564 775392 27056956
-/+ buffers/cache: 6887944 42486088
Swap: 8388600 3104 8385496
12.2.3.Custom Module
默認的Cpython解釋器，不提供tab鍵自動補全功能，so Now！我們加一個這種功能；讓我們的學習更加簡單
12.2.3.1.找到python全局環境變量目錄,方便我們將來在任何一個路徑下Cpython都能識別到自定義的Module
>>> import sys
>>> sys.path
['', '/usr/local/python/lib/python2.7/site-packages/pip-9.0.1-py2.7.egg', '/usr/local/python/lib/python27.zip', '/usr/local/python/lib/python2.7', '/usr/local/python/lib/python2.7/plat-linux2', '/usr/local/python/lib/python2.7/lib-tk', '/usr/local/python/lib/python2.7/lib-old', '/usr/local/python/lib/python2.7/lib-dynload', '/usr/local/python/lib/python2.7/site-packages']
12.2.3.2.在Python默認搜索的路徑下創建Module
$ cd /usr/local/python/lib/python2.7/site-packages
$ vim tab.py
#!/bin/env python
try:
import readline
except ImportError:
print ("Module readline not available.")
else:
import rlcompleter
readline.parse_and_bind("tab: complete")
12.2.3.3.導入該Module
$ python
Python 2.7.10 (default, Jun 1 2017, 11:18:18)
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-18)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import tab
sys.path會打印Python全局環境變量目錄，一般都放在一個叫 Python/2.7/site-packages 目錄下，這個目錄在不同的OS里放的位置不一樣，用 print(sys.path) 可以查看python環境變量列表。
13.pyc文件
pyc是一種二進制文件，是由py文件經過編譯后，生成的文件，是一種byte code，py文件變成pyc文件后，加載的速度有所提高，而且pyc是一種跨平臺的字節碼，是由python的虛擬機來執行的，這個是類似于JAVA或者.NET的虛擬機的概念。pyc的內容，是跟python的版本相關的，不同版本編譯后的pyc文件是不同的，2.5編譯的pyc文件，2.4版本的 python是無法執行的。
13.1.解釋型語言和編譯型語言
計算機是不能夠識別高級語言的，所以當我們運行一個高級語言程序的時候，就需要一個“翻譯機”來從事把高級語言轉變成計算機能讀懂的機器語言的過程。這個過程分成兩類，第一種是編譯，第二種是解釋。
編譯型語言在程序執行之前，先會通過編譯器對程序執行一個編譯的過程，把程序轉變成機器語言。運行時就不需要翻譯，而直接執行就可以了。最典型的例子就是C語言。
解釋型語言就沒有這個編譯的過程，而是在程序運行的時候，通過解釋器對程序逐行作出解釋，然后直接運行，最典型的例子是Ruby。
通過以上的例子，我們可以來總結一下解釋型語言和編譯型語言的優缺點，因為編譯型語言在程序運行之前就已經對程序做出了“翻譯”，所以在運行時就少掉了“翻譯”的過程，所以效率比較高。但是我們也不能一概而論，一些解釋型語言也可以通過解釋器的優化來在對程序做出翻譯時對整個程序做出優化，從而在效率上超過編譯型語言。
此外，隨著Java等基于虛擬機的語言的興起，我們又不能把語言純粹地分成解釋型和編譯型這兩種。
用Java來舉例，Java首先是通過編譯器編譯成字節碼文件，然后在運行時通過解釋器給解釋成機器文件。所以我們說Java是一種先編譯后解釋的語言。
13.2.Python到底是什么
其實Python和Java/C#一樣，也是一門基于虛擬機的語言，我們先來從表面上簡單地了解一下Python程序的運行過程吧。
當我們在命令行中輸入python hello.py時，其實是激活了Python的“解釋器”，告訴“解釋器”：你要開始工作了。可是在“解釋”之前，其實執行的第一項工作和Java一樣，是編譯。
熟悉Java的同學可以想一下我們在命令行中如何執行一個Java的程序：
javac hello.java
java hello
只是我們在用Eclipse之類的IDE時，將這兩部給融合成了一部而已。其實Python也一樣，當我們執行python hello.py時，他也一樣執行了這么一個過程，所以我們應該這樣來描述Python，Python是一門先編譯后解釋的語言。
13.3.簡述Python執行過程
與java類似，Python將.py編譯為字節碼，然后通過虛擬機執行。編譯過程與虛擬機執行過程均在python25.dll中。Python虛擬機比java更抽象，離底層更遠。
編譯過程不僅生成字節碼，還要包含常量、變量、占用棧的空間等，Pyton中編譯過程生成code對象PyCodeObject。將PyCodeObject寫入二進制文件，即.pyc。
我們在硬盤上看到的pyc自然不必多說，而其實PyCodeObject則是Python編譯器真正編譯成的結果。我們先簡單知道就可以了，繼續向下看。
當python程序運行時，編譯的結果則是保存在位于內存中的PyCodeObject中，當Python程序運行結束時，Python解釋器則將PyCodeObject寫回到pyc文件中。
當python程序第二次運行時，首先程序會在硬盤中尋找pyc文件，如果找到，則直接載入，否則就重復上面的過程。
所以我們應該這樣來定位PyCodeObject和pyc文件，我們說pyc文件其實是PyCodeObject的一種持久化保存方式。
14.數據類型簡介
Python有五個標準的數據類型：
- Numbers（數字）
- Bool（布爾值）
- String（字符串）
- List（列表）
- Tuple（元組）
- Dictionary（字典）
14.1.Number(數字)
Python支持四種不同的數字類型：
- int（有符號整型）
- long（長整型[也可以代表八進制和十六進制]）
- float（浮點型）
- complex（復數）
- bool
14.1.1.int(有符號整型)
- x64系統上，整數的位數為64位，取值范圍為-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807
>>> var1 = 1
>>> print type(var)
<type 'int'>
>>> del var
14.1.2.long(長整型)
- Python的長整數沒有指定位寬，即：Python沒有限制長整數數值的大小，但實際上由于機器內存有限，我們使用的長整數數值不可能無限大。
- 自從Python2.2起，如果整數發生溢出，Python會自動將整數數據轉換為長整數
>>> var = 2 ** 63
>>> type(var)
<type 'long'>
14.1.3.float(浮點型)
- 浮點數用來處理實數，即帶有小數的數字。類似于C語言中的double類型，占8個字節（64位），其中52位表示底，11位表示指數，剩下的一位表示符號。
>>> var2 = 3.1415926
>>> print type(var2)
<type 'float'>
14.1.4.complex(復數)
- 復數由實數部分和虛數部分組成，一般形式為x＋yj，其中的x是復數的實數部分，y是復數的虛數部分，這里的x和y都是實數。
- 注：Python中存在小數字池：-5 ～ 257
>>> aComplex = -8.333-1.47j
>>> aComplex.real
-8.333
>>> aComplex.imag
-1.47
14.2.Bool(布爾值)
- 返回真或假
數據值判斷Bool值時，0為False、非0為True;像list、str等數據結構時,空值表示False、有值表示Ture
>>> bool(0)
False
>>> bool(-1)
True
>>> a = [1,2,3]
>>> b = []
>>> bool(a)
True
>>> bool(b)
False
14.3.String（字符串）
python中的字符串在C語言中體現為是一個字符數組，每次創建字符串時候需要在內存中開辟一塊連續的空，并且一旦需要修改字符串的話，就需要再次開辟空間，萬惡的+號每出現一次就會在內從中重新開辟一塊空間。
>>> sehai = "Hello " + "World"
盡量用一下方式:字符串格式化
- 左側放著一個占位轉換說明符，右側放置格式化的值
- %d：整數型
- %f：浮點型
- %s；字符型
14.3.1.字符型占位符示例
>>> name = "Bruce.Liu"
>>> print "i am is %s" % name
i am is Bruce.Liu
如果有多個轉換說明符時，必須元組的形勢存在。否則則拋異常
>>> format = "Hello. %s. %s enough for ya?"
>>> values = ('world','Hot')
>>> print format % values
Hello. world. Hot enough for ya?
14.3.2.整數型占位符示例
- 該示例中,完全可以用%s當做占位符，但是如果輸入的值發生數學運算時，最好還是%d比較好
>>> format = '100 + 250 = %d' % 350
>>> print format
100 + 250 = 350
14.3.3.浮點型占位符示例
14.3.3.1.寬度和精度
>>> print 'Pi with three decimals: %10.3f' %(3.1415926)
Pi with three decimals: 3.142
14.3.3.2.對齊填充
>>> print '%010.2f' % 3.1415
0000003.14
14.3.3.3.右填充
>>> '%-10.2f' % 3.1415
'3.14 '
14.4.List（列表）
- List（列表） 是 Python 中使用最頻繁的數據類型。
- 列表可以完成大多數集合類的數據結構實現。它支持字符，數字，字符串甚至可以包含列表（即嵌套）。
>>> l_res = ['HanXiang','ShenZhen','IT']
>>> l_res[0]
'HanXiang'
14.5.Tuple（元組）
- 元組是另一個數據類型，類似于List（列表）。
- 元組用"()"標識。內部元素用逗號隔開。但是元組不能二次賦值，相當于只讀列表。
>>> tuple_res = ('SQL result','...')
>>> tuple_res[0]
'SQL result'
14.6.Dictionary（字典）
- 字典(dictionary)是除列表以外python之中最靈活的內置數據結構類型。列表是有序的對象結合，字典是無序的對象集合。
- 兩者之間的區別在于：字典當中的元素是通過鍵來存取的，而不是通過偏移存取。
- 字典用"{ }"標識。字典由索引(key)和它對應的值value組成。
>>> emp_info = {'name':'Bruce','job':'IT'}
>>> emp_info['name']
'Bruce'
15.作業
- 在windows上安裝python2.7.10以上的Cpython
- 在linux上安裝pyhton2.7.10以上的Cpyhton
- 安裝配置好Pycharm IDE，實現在windows上開發完成后，代碼自動上傳至linux服務器
- 附錄
- Python前世今生
- 編程語言簡介和特點
- What is Python?
- Python2 or 3?
- Python安裝
- 初識Python
- 開發規范
- 變量賦值
- 字符編碼
- 注釋
- 用戶輸入
- Module簡介
- pyc文件
- 數據類型基礎
- 作業
