Python-序

Programing
3.4k 词

前言

本教程基于 Python3 ，主要使用官方 CPython 解释器，以及 Anaconda 虚拟环境。

此外，若没有特殊提及，所有符号均为半角英文符号（ASCII符号）。

函数会使用类型标记来标注参数与返回值，格式如下： func(required:type1 [, optional:type2 = default]) -> return_type 。

  • 必要参数 required ，无包裹

  • 可选参数 optional ，使用方括号包裹，default为默认值，若无则无默认值。

  • type1 、 type2 、 return_type 分别标记参数类型和返回值

符号对照
符号 中文名称 ASCII编码 注
! 感叹号 0x21
“ 双引号 0x22
# 井号 0x23 Number sign
$ 美元符 0x24
% 百分号 0x25 Mod
& 和 0x26 And
‘ 单引号 0x27
( 左括号 0x28
) 右括号 0x29
* 星号 0x2a
+ 加号 0x2b
, 逗号 0x2c
- 减号 0x2d
. 点 0x2e
/ 正斜线 0x2f 正斜杠
: 冒号 0x3a
; 分号 0x3b
< 小于号 0x3c
= 等于号 0x3d
> 大于号 0x3e
? 问号 0x3f
@ 艾特 0x40 At
[ 左方括号 0x5b 中括号
\ 反斜线 0x5c 反斜杠
] 右方括号 0x5d 中括号
^ 插入符 0x5e
_ 下划线 0x5f
` 重音符 0x60
{ 左花括号 0x7b 大括号
| 竖线 0x7c
} 右花括号 0x7d 大括号
~ 波浪号 0x7e
系统环境

  • OS: Windows 10 Pro for Workstation, 10.0.19045.4894(Win10 22H2 2022 Update), 64bit, English / Archlinux x86_64, Linux 6.12.10-arch1-1 / WSL2 Ubuntu Latest

  • Processor: Intel Core [email protected]

  • Memory: DDR5 5600MHz, 16Gx2

  • Python-Version: 3.11.3

  • Conda-Version: 24.3.0

  • Anaconda-Version: 1.12.3

为什么选择Python

Python 是高级语言，语法灵活且十分接近自然语言，对新手很友好，上手难度低，适合入门。（当然也可能是大学程设课要学）。

Python 有极强的扩展性，常被称为胶水语言，可以包装用其他语言写的库并通过 Python 的方式更高效的调用（比如 Numpy 、 Torch ），也可以去实现各种千奇百怪的轮子。想用 `` Python`写些什么时，不妨先找找有没有符合要求的轮子，以免重复造轮子。

Python 语法灵活意味着条条框框少，但是代价是什么？对于一门编程语言来说，条条框框越少，在后面等着你的深渊就越大。 Pythno 可不是一条小蛇（Python英文原意是巨蟒）。

关于Python

Python 是解释型语言，依赖解释器（Interpreter）执行。 Python 的源代码一般储存在 .py 拓展名的文件中，在运行时由解释器逐行解释执行，所有操作都由解释器完成。 Python 是开源的，官方发行版的解释器由C语言实现，除此之外，还有由 Java 实现的 IronPython 、 Python 实现的 PyPy 等。

解释型语言的优点是开发效率高，debug方便快捷，但缺点是运行效率低下，不过 Python 并不在乎。卷运行效率并不是 Python 的赛道， Python 的主业还是超级胶水，靠强大的扩展性和开发效率打出自己的天地。

与C语言家族不同， Python 不是静态类型的语言，变量的类型是运行时可变的。因此， Python 没有强制类型检查。虽然可以用一些标记注明变量类型，但是解释器会忽略这些注明，即使货不对板。这些标记更多的是辅助包的使用者或者帮助IDE进行类型检查。事实上，随着近年来IDE的发展，基本可以实现 Python 在开发时的静态类型校验。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
#Python

a:int = "Python"
# a被标注为int类型，但是依然可以为a赋字符串类型的值
def func(param:float,lst:list) -> int:
    """
    函数的参数部分和返回值也可以有类似的注明，方便调用
    """
    return 114514
"""切记，这些类型标注会被解释器忽略，如果非要传货不对板的参数，解释器依然会原样执行，然后Boom。下面是"""

imstr:str = 114514
imstr.find("1")
# AttributeError
"""
Traceback (most recent call last):
    imstr.find("1")
AttributeError: 'int' object has no attribute 'find'
"""

但是， Python 与传统意义上的弱类型语言有所不同（比如 JavaScript ）。 Python 不允许不能隐式转换的类型之间的相互操作（比如int类型和str类型相加）， JavaScript 则允许。

1
2
3
4
//JavaScript

114 + '514'
//> '114514'
1
2
3
4
5
6
7
8
#Python

114 + '514'
# TypeError
"""
Traceback (most recent call last):
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
"""

Python的语法结构

Python 的解释器会从第一行开始逐行解释执行，这样出现的比较早的语句是访问不到出现较晚的语句的。

1
2
3
4
5
6
7
8
#python

greet()

def greet():
    print("Hello")
# NameError
#NameError: name 'greet' is not defined

在 Python 源代码的第一行可以指定解释器和文件编码，而且对这两者的指定必须在第一行完成。

1
#!/usr/bin/env python3

Python 文件编码默认为 UTF-8 ，不建议更改这个，如果编码不对建议手动改回。

Python 可以分出代码块，作为函数、循环、判断、类的主体。 Python 的代码块以缩进区分，缩进相同的代码共属于一个代码块。如果缩进不对，代码块区分是会乱套的。（这也是为什么能看到说不好好写缩进就发配去写Python）

轮子

Python 有规模庞大的拓展库/包（即轮子），官方名称是模块，能满足方方面面乱七八糟的需求。切记不要重复造轮子，除非你觉得自己造的轮子比别人的轮子好用。

Python 的包管理器是 pip ，用于安装，升级，卸载这些大大小小的模块

命令行

既然是解释型语言，由解释器逐行解释执行，那能不能手动一行行执行呢？当然是可以的。可以通过解释器执行源码文件，也可以执行用户输入的命令。

1
2
3
4
5
6
7
8
python
Python 3.11.7 | packaged by Anaconda, Inc. | (main, Dec 15 2023, 18:05:47) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print("hello")
hello
>>> 114 + 514
628 
>>>

在命令提示符节目输入即可进入Python命令行，在这里可以交互式直接执行 Python 代码。

写在最后

你已经掌握Python了，快去手搓Transformer吧

Python 很简单，也很复杂。适合入门，但是要学明白却很不容易。这，才刚刚开始。

留言