python基礎概述

1、python簡介

python誕生于1989年，創始人 吉多·范羅蘇姆（Guido van Rossum）。python是一種 C和shell 之間，功能全面，易學易用，可拓展的語言。
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如下是最新的TIOBE排行榜（https://www.tiobe.com/tiobe-index ）

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現在，python主要應用于web開發（Django框架, Tornado框架，flask,bottle），網絡編程（支持高并發的Twisted網絡框架），爬蟲，云計算，人工智能，游戲開發，金融分析，還有就是運維開發，現在python是每個運維工程師必須掌握的開發語言 之一 ~~

2、編譯型語言和解釋型語言

編譯型語言

編譯型語言需要有專門的編譯器，能夠將代碼 針對特定的平臺（操作系統）編譯成機器碼，然后是鏈接過程，把各個模塊的機器碼和依賴庫連起來生成可執行文件。
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優點：編譯器在預編譯過程能夠對代碼進行優化。編譯只需要進行一次，生成的可執行文件就可以在特定的平臺脫離語言環境獨立運行，運行效率高。
缺點：不同的平臺之間移植存在問題，需要根據不同的平臺編譯多個可執行文件。編譯完成后，若需要修改，就要重新編譯整個模塊。
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代表語言有 C、C++、Object-C.....

解釋型語言

解釋型語言不需要事先編譯，在運行過程中由解釋器逐行解釋，然后運行。
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優點：良好的平臺兼容性，只要有解釋器，相同的代碼就可以在不同的平臺上運行
缺點：相比于編譯型語言，運行速度較慢。
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代表語言有 python、ruby、php、JavaScript、Erlang
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Tip：java屬于混合型語言，java需要編譯之后才能運行，但是其編譯后，并不是像C，C++語言那樣編譯成機器語言，而是編譯成與平臺無關的字節碼.class文件，字節碼文件不能直接運行于操作系統之上，需要被java虛擬機翻譯成本地的機器碼后才能執行，而這個過程是讀取一條指令，然后翻譯，最后執行，翻譯性的過程。

python屬于解釋型語言，當執行python程序時，python解釋器先將源代碼轉換為字節碼，然后再由python解釋器執行這些字節碼，每一次的運行都是這樣的一個過程。相比于編譯型語言，每一次的執行都多出了編譯、鏈接的過程，速度稍慢，但是這樣更易于代碼移植，且不用擔心程序的編譯，庫的鏈接加載等問題~
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python提供了編譯的方法，可以先將python程序編譯成字節碼存儲下來，在運行時直接運行字節碼文件，這是出于對效率的考慮。python程序一般的運行，產生的字節碼不會保留下來，只有在import導入py文件時，才會產生pyc字節碼文件，并在運行時，替代原文件直接運行~

3、Python解釋器

Python的解釋器有好多種，具體的分類如下：

• Cpython
  Python的官方版本，也是最常用的版本，使用C語言實現，CPython實現將源文件（py文件）轉換成字節碼文件（pyc文件），然后執行字節碼文件。
• Jyhton
  Python的Java實現，Jython會將Python代碼動態編譯成Java字節碼，然后在JVM上運行。
• IronPython
  Python的C#實現，IronPython將Python代碼編譯成C#字節碼，然后在CLR上運行。（與Jython類似）
• PyPy（特殊）
  Python實現的Python，將Python的字節碼字節碼再編譯成機器碼。
• RubyPython、Brython ...
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  4、python2和python3

  Python的3版本，常被稱為Python 3000。相對于Python的早期版本，這是一個較大的升級。為了不帶入過多的累贅，Python 3.0在設計的時候沒有考慮向下兼容。早期Python版本的程式都無法在Python 3.0上正常執行。
  Python 2.6作為一個過渡版本，基本使用了Python 2.x的語法和庫，同時考慮了向Python 3.0的遷移，允許使用部分Python 3.0的語法與函數。

總的來說 Python3 比 2.x 做了很多的改進，若是開發新的項目，優先開率使用Python3（Python2.x終究要被取代）

Python2.x與Python3.x 的具體區別，可以參閱：http://www.runoob.com/python/python-2x-3x.html

5、python的安裝

windows上的安裝

官網地址：https://www.python.org/downloads/windows/

安裝過程按照提示即可~~

測試安裝是否成功
win + R（運行） --> 輸入cmd，在命令行輸入python，回車，進入交互式環境表示安裝成功（這里安裝的不是最新版本）

Linux上的安裝（CentOS7為例）

在CentOS7上默認安裝有python2.7.5，若要使用python3.x，另外再安裝一個Python（不刪除原來的Python，yum依賴默認安裝的Python）

下載Python3

wget https://www.python.org/ftp/python/3.6.6/Python-3.6.6.tar.xz

安裝依賴環境

yum -y install zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel
yum install gcc gcc-c++ -y         # 編譯需要的環境

編譯安裝Python3

mkdir -p /usr/local/python3
tar xf Python-3.6.6.tar.xz
cd Python-3.6.6
./configure --prefix=/usr/local/python3
make && make install

若安裝成功會顯示如下信息：

.......
.......
Looking in links: /tmp/tmp8k7hc304
Collecting setuptools
Collecting pip
Installing collected packages: setuptools, pip
Successfully installed pip-10.0.1 setuptools-39.0.1

這表示編譯安裝 Python-3.6.6，會自動幫我們安裝setuptools, pip（源碼包中已包含了這兩個模塊），可以直接使用pip安裝python的第三方模塊，例如安裝ipython：

pip3 install ipython

若是要為centos7上默認的python（python2.7）安裝pip，可以直接使用yum安裝：

yum install -y python-pip

為Python3添加環境變量

vim /etc/profile.d/python3.sh
PYTHON3_HOME=/usr/local/python3
export PATH=$PATH:${PYTHON3_HOME}/bin

編輯完運行腳本，使環境變量生效
source /etc/profile.d/python3.sh

在命令行輸入python3，即可進入python交互式環境

[root@localhost ~]# python3
Python 3.6.6 (default, Jul 19 2018, 10:19:19)
[GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-28)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

在上述安裝ipython模塊時，可以看到，下載速度非常的慢，這是因為下載的第三方庫來自Python的官方源：https://pypi.org/pyp, 先下載到本地，然后解包安裝。在國內，推薦使用豆瓣的源：http://pypi.douban.com/simple/

使用pip安裝模塊時，指定使用的鏡像源：

pip install -i http://pypi.douban.com/simple/ --trusted-host=pypi.douban.com/simple ipython

每次都這樣寫比較麻煩，可以寫在配置文件中：

mkdir ~/.pip    # 家目錄下創建 .pip 目錄 或者 .config 目錄（不存在創建）
vim ~/.pip/pip.conf
添加如下內容：
[global]
timeout = 60
index-url = https://pypi.doubanio.com/simple

Tip：如果使用http鏈接，需要指定trusted-host參數
[global]
timeout = 60
index-url = http://pypi.douban.com/simple
trusted-host = pypi.douban.com

# 使用aliyun上的源，添加內容如下：
[global]
timeout = 60
trusted-host = mirrors.aliyun.com
index-url = https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple

上述為配置文件 pip.conf 在linux上的存放路徑

mac下存放路徑：
$HOME/Library/Application Support/pip/pip.conf
或者
$HOME/.pip/pip.conf

windows下存放路徑（配置文件名稱為pip.ini）：
%APPDATA%\pip\pip.ini
或者
%HOME%\pip\pip.ini

6、python文件頭

在Linux環境下，執行python腳本一般有這兩種方式：
1）python filename.py
2）./filename.py

第一種方式已經指定了使用python解釋器去執行腳本；第二種方式沒有指定，則需要在腳本文件的頭部指定解釋器：

#!/usr/bin/env python     # PATH環境變量 中的第一個 python 來執行腳本
或
#!/usr/bin/python            # 使用絕對路徑指定python解釋器位置

一般在python腳本的頭部還有這么一行，用來告訴python解釋器, 以utf-8編碼方式來解釋py文件。

# -*- coding: utf-8 -*-

在python2中, 如果程序中包含中文字符, 需要添加這一行。在python3中，默認編碼就是utf-8，這一行不需要添加。

聲明python文件編碼的語句必須放在py文件的第一行或者第二行，支持如下3種格式：

1）# coding=<encoding name>
2）# -*- coding: <encoding name> -*-
3）# vim: set fileencoding=<encoding name> :

Tip：通常使用第二種方式~~

7、python中的注釋

為了增加代碼的可讀性，一般會在代碼中添加注釋，單行注釋用#，多行注釋可以用三對雙引號""" """，示例如下：

class Abc():
  """
    多行注釋
    多行注釋
    多行注釋
    """
  def __init__(self):
      pass
  def say_hello(self):
      # 單行注釋
      # 單行注釋
      return 'hello'

事實上，3對雙引號""" """也可以使用3對單引號''' '''替換，同樣表示多行注釋：

class Abc():
  '''
    多行注釋
    多行注釋
    多行注釋
    '''
  def __init__(self):
      pass
  def say_hello(self):
     # 單行注釋
     # 單行注釋
     return 'hello'

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3對單引號或者3對雙引號還有另外一種用途，就是可以表示多行輸出，例如要輸出如下語句：

line1---
line2---
line3---

方式一：

>>> str1 = "line1---\nline2---\nline3---"
>>> str1
'line1---\nline2---\nline3---'
>>> print(str1)
line1---
line2---
line3---

方式二（3對單引號還是3對雙引號，結果一樣）Pycharm環境：

str2 = '''line1---
line2---
line3---'''
print(str2)

輸出結果：
line1---
line2---
line3---

8、python中的單引號和雙引號

python中的單引號和雙引號都可以用來表示一個字符串~

str1 = 'python'
str2 = "python" 

簡單的說兩者沒什么區別
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單引號和雙引號同時存在的意義在于：當字符串中存在單引號（或者雙引號）時，可以使用雙引號（單引號）表示一個字符串，避免使用轉義字符，例如字符串 if you're a python，若使用單引號需要使用轉義字符：

str = 'if you\'re a python'

而如果使用雙引號就可以避免使用 \：

str = "if you're a python"

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反過來也一樣，當字符串中存在 雙引號" " ，就使用單引號表示字符串。這里就很好的體現了python的易用性~
.................^_^