第1章 Python概述

Python語言是一種功能強(qiáng)大的跨平臺(tái)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，是目前應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)語言之一。它具有簡單易學(xué)、面向?qū)ο蟆⒖缙脚_(tái)、交互解釋、模塊庫豐富、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。本章就Python語言相關(guān)知識(shí)進(jìn)行簡要介紹。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)或難點(diǎn)

●程序設(shè)計(jì)語言與Python語言簡介

●Python語法概述

●安裝Python與常用編輯器

●Python程序應(yīng)用實(shí)例

學(xué)習(xí)本章將使讀者對(duì)Python語言及Python語言程序有初步認(rèn)識(shí)，并能開展Python語言程序的運(yùn)行實(shí)踐。整體上認(rèn)識(shí)與把握Python語言是學(xué)習(xí)它的第一步。

1.1 程序設(shè)計(jì)語言簡介

自從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來，程序設(shè)計(jì)語言和程序設(shè)計(jì)方法不斷發(fā)展。

語言是思維的載體。人和計(jì)算機(jī)打交道，必須要解決一個(gè)“語言”溝通的問題。計(jì)算機(jī)并不能理解和執(zhí)行人們使用的自然語言，而只能接受和執(zhí)行二進(jìn)制的指令。計(jì)算機(jī)能夠直接識(shí)別和執(zhí)行的這種指令，稱為機(jī)器指令。這種機(jī)器指令的集合就是機(jī)器語言指令系統(tǒng)，簡稱為機(jī)器語言。為了解決某一特定問題，需要選用指令系統(tǒng)中的某些指令，這些指令按要求選取并組織起來就組成一個(gè)“程序”。一個(gè)程序是完成某一特定任務(wù)的一組指令序列，機(jī)器世界中真正存在的是二進(jìn)制程序。

用機(jī)器語言編寫的程序雖然能夠被計(jì)算機(jī)識(shí)別、直接執(zhí)行，但是機(jī)器語言本身是隨不同類型的機(jī)器而異，所以可移植性差，而且機(jī)器語言本身難學(xué)、難記、難懂、難修改，給使用者帶來極大的不便。于是，為了繞開機(jī)器指令，克服機(jī)器指令程序的缺陷，人們提出了程序設(shè)計(jì)語言的構(gòu)想，即使用人們熟悉的、習(xí)慣的語言符號(hào)來編寫程序，最好是直接使用人們交流的自然語言來編程。在過去的幾十年中，人們創(chuàng)造了許多介于自然語言和機(jī)器語言之間的程序設(shè)計(jì)語言。按語言的級(jí)別大致可分為：匯編語言（低級(jí)）和高級(jí)語言（第三代、第四代、……）。

匯編語言的特點(diǎn)是使用一些“助記符號(hào)”來替代那些難懂難記的二進(jìn)制代碼，所以匯編語言相對(duì)于機(jī)器指令便于理解和記憶，但它和機(jī)器語言的指令基本上是一一對(duì)應(yīng)，兩者都是針對(duì)特定的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的，可移植性差，因此稱它們是“面向機(jī)器的低級(jí)語言”。為了直觀地了解匯編語言程序，下面給出一段實(shí)現(xiàn)X、Y兩個(gè)16位二進(jìn)制數(shù)相加的8086匯編程序：

；X，Y分別為16位二進(jìn)制數(shù)，程序?qū)崿F(xiàn)X=X+Y（不考慮溢出）

DATA SEGMENT ；定義數(shù)據(jù)段開始

X DW 123H ；定義一個(gè)字變量（16位）X

Y DW 987H ；定義一個(gè)字變量（16位）Y

DATA ENDS ；定義數(shù)據(jù)段結(jié)束

CODE SEGMENT ；定義代碼段開始

ASSUME CS：CODE，DS：DATA ；建立段寄存器與各段之間的映射關(guān)系

START：MOV AX，DATA ；取DATA段地址送AX寄存器

MOV DS，AX ；將數(shù)據(jù)段段地址送數(shù)據(jù)段寄存器DS

MOV AX，Y ；取變量Y值送給寄存器AX

ADD X，AX ；將X的值與AX的內(nèi)容相加，結(jié)果送給X，實(shí)現(xiàn)X=X+Y

MOV AH，4CH ；將DOS調(diào)用的4CH功能號(hào)送8位寄存器AH

INT 21H ；執(zhí)行DOS功能調(diào)用，退出程序，回到DOS

CODE ENDS ；定義代碼段結(jié)束

END START ；源程序結(jié)束，主程序從標(biāo)號(hào)START開始

而高級(jí)語言類似自然語言（主要是英語），由專門的符號(hào)根據(jù)詞匯規(guī)則構(gòu)成單詞，由單詞根據(jù)句法規(guī)則構(gòu)成語句，每種語句有確切的語義并能由計(jì)算機(jī)解釋。高級(jí)語言包含許多英語單詞，有“自然化”的特點(diǎn)；高級(jí)語言書寫的計(jì)算式接近于熟知的數(shù)學(xué)公式的規(guī)則。高級(jí)語言與機(jī)器指令完全分離，具有通用性，一條高級(jí)語言語句常常相當(dāng)于幾條或幾十條機(jī)器指令。所以高級(jí)語言的出現(xiàn)，給程序設(shè)計(jì)從形式和內(nèi)容上都帶來了重大的變革，大大方便了程序的編寫，提高了可讀性。例如：BASIC、C、Visual Basic（簡稱VB）、Visual C++（簡稱VC++）、VB.NET、C#.NET、Java等都是高級(jí)語言。

高級(jí)語言一般能細(xì)分為第三代高級(jí)語言、第四代高級(jí)語言、……，分類依據(jù)是高級(jí)語言的邏輯級(jí)別、表達(dá)能力、接近自然語言的程度等。如Turbo C 2.0（簡稱TC）為第三代高級(jí)語言，而VB6.0、VC++6.0、C#、VB.NET、Java等可認(rèn)為是第四代高級(jí)語言。第四代高級(jí)語言一般是具有面向?qū)ο筇匦浴⒕哂锌焖倩蜃詣?dòng)生成部分應(yīng)用程序能力的高級(jí)語言，它表達(dá)能力強(qiáng)，編寫程序效率高，更接近人的使用語言，高一級(jí)別的語言一般具有低一級(jí)別語言的語言表達(dá)能力。如下是輸入兩個(gè)整數(shù)并隨即顯示兩整數(shù)之和的Python語言程序：

num1=input（＂Input integer number1：＂）； #提示并輸入num1的值

num2=input（＂Input integer number2：＂）； #提示并輸入num2的值

num12=int（num1）+int（num2）； #計(jì)算兩整數(shù)之和

print（＂The sum is%d\n＂%num12）； #屏幕上顯示兩整數(shù)之和

顯然，高級(jí)語言程序要比面向機(jī)器的低級(jí)語言易懂、明了、簡短得多。

應(yīng)該看到的是：高級(jí)語言是不斷發(fā)展變化的，不斷有新的更好的語言產(chǎn)生，同時(shí)也有舊且功能差而不再實(shí)用的語言逐步被淘汰。Python語言是比較新的語言，近年來Python語言使用者逐年增多，表現(xiàn)出具有強(qiáng)大的生命力與活力，該語言逐漸成為當(dāng)今最熱門、最實(shí)用的高級(jí)語言之一。

1.2 Python語言簡介

Python由Guido van Rossum于1989年底進(jìn)行開發(fā)，經(jīng)過近30年的發(fā)展，Python已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)。Python是一種解釋型、面向?qū)ο蟆?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言。像Perl語言一樣，Python源代碼同樣遵循GNU通用公共許可證（General Public License，GPL）協(xié)議。

1.2.1 Python發(fā)展歷史

Python是由Guido van Rossum于20世紀(jì)80年代末和90年代初，在荷蘭國家數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所設(shè)計(jì)出來的。Guido希望創(chuàng)造一種C和Shell之間，功能全面，易學(xué)易用，可拓展的語言。Python本身也是由諸多其他語言發(fā)展而來的，這包括ABC、Modula-3、C、C++、Algol-68、SmallTalk、UNIX Shell和其他的腳本語言等。

1989年的圣誕節(jié)，Guido開始編寫Python語言的編譯器。

1991年，第一個(gè)Python編譯器誕生。它是用C語言實(shí)現(xiàn)的，能夠調(diào)用C語言的庫文件。從一出生，Python已經(jīng)具有了類、函數(shù)、異常處理、包含表和詞典在內(nèi)的核心數(shù)據(jù)類型，以及以模塊為基礎(chǔ)的拓展系統(tǒng)。

Python1.0到Python3.6的簡要發(fā)展情況如表1-1所示。

表1-1 Python1.0到Python3.6的簡要發(fā)展情況

Python 1.0增加了lambda表達(dá)式，map、filter和reduce函數(shù)；1999年P(guān)ython的Web框架之祖———Zope1發(fā)布；Python2.0加入了內(nèi)存回收機(jī)制，構(gòu)成現(xiàn)在Python語言框架的基礎(chǔ)；2004年，在Python2.4中目前最流行的WEB框架Django誕生。

現(xiàn)在Python是由一個(gè)核心開發(fā)團(tuán)隊(duì)在維護(hù)，Guido van Rossum仍然參與其中。

2014年11月，Python2.7將在2020年停止支持的消息被發(fā)布，并且不會(huì)再發(fā)布2.8版本，建議用戶盡可能地遷移到3.4及后續(xù)版本。Python最初發(fā)布時(shí)，在設(shè)計(jì)上有一些缺陷，因Unicode標(biāo)準(zhǔn)晚于Python出現(xiàn)，所以一直以來對(duì)Unicode的支持并不完全，且對(duì)ASCII編碼支持的字符也十分有限。所以對(duì)中文的支持不是很好。

使用Python時(shí)，如何獲取其具體版本呢？可以使用以下命令：Python-V。

譬如以上命令執(zhí)行結(jié)果為：Python3.6.0。

也可以在命令窗口（Windows中開始→運(yùn)行→輸入cmd）中輸入Python進(jìn)入交互式編程模式，查看到版本信息：

Python 3.6.0（v3.6.0：41df79263a11，Dec 23 2016，07：18：10）[MSG v.1900 32 bit（Intel）]on win32

Type＂help＂，＂copyright＂，＂credits＂or＂license＂for more information.

＞＞＞

在Ubuntu等Linux環(huán)境，輸入python3啟動(dòng)Py3系統(tǒng)。情況類似如下。

qxz@ubuntu：～$python3

Python 3.5.2（default，Nov 17 2016，17：05：23）

[GCC 5.4.0 20160609]on linux

Type＂help＂，＂copyright＂，＂credits＂or＂license＂for more information.

＞＞＞

說明：“＞＞＞”為Python主提示符，表示等待交互輸入執(zhí)行各種命令或語句。

1.2.2 Python特點(diǎn)

Python是一種解釋型、面向?qū)ο蟆?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言的歷史演變中具有劃時(shí)代的意義。Python作為一種功能強(qiáng)大的通用型語言，其優(yōu)點(diǎn)如下。

1）簡單易學(xué)，免費(fèi)開源：Python的關(guān)鍵字比較少，語法有明確定義，代碼清晰，屬于FLOSS（自由/開放源碼軟件）之一，具有免費(fèi)開放性。

2）擁有豐富的庫：除了功能強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)庫外，Python還擁有諸如Matplotlib、Numpy等第三方庫，表現(xiàn)出易學(xué)易用的特色。

3）可嵌入性：能輕松地和其他語言聯(lián)結(jié)在一起，稱為膠水語言。

4）跨平臺(tái)，可移植性：Python能輕松地移植到諸如Linux、Windows等平臺(tái)上。

5）互動(dòng)模式，解釋型語言：互動(dòng)模式的支持，可以從終端輸入并獲得結(jié)果的語言，互動(dòng)的測(cè)試和調(diào)試代碼片斷。解釋型語言，這意味著開發(fā)過程中沒有了編譯這個(gè)環(huán)節(jié)。類似于PHP和Perl語言。

6）便攜式：Python可以運(yùn)行在多種硬件平臺(tái)上，并具有相同的接口。

7）面向?qū)ο笳Z言：支持面向?qū)ο蟮木幊田L(fēng)格或代碼封裝在對(duì)象的編程技術(shù)。

Python是近年來十分流行的編程語言。作為腳本語言，Python盡管在速度上比編譯語言如C和C++等略有遜色，但其優(yōu)點(diǎn)突出，仍獲得了眾多專業(yè)和非專業(yè)人士的青睞和支持。

1.2.3 Python應(yīng)用場(chǎng)合

從動(dòng)畫設(shè)計(jì)到科學(xué)計(jì)算，從系統(tǒng)編程到原型開發(fā)，從數(shù)據(jù)庫到網(wǎng)絡(luò)腳本，從機(jī)器人系統(tǒng)到美國國家宇航局NASA的數(shù)據(jù)加密，都有Python的用武之地。

Python已經(jīng)滲透到計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、統(tǒng)計(jì)分析、移動(dòng)終端開發(fā)、科學(xué)計(jì)算可視化、逆向工程與軟件分析、圖形圖像處理、人工智能、游戲設(shè)計(jì)與策劃、網(wǎng)站開發(fā)、數(shù)據(jù)爬取與大數(shù)據(jù)處理、密碼學(xué)、系統(tǒng)運(yùn)維、音樂編程、計(jì)算機(jī)輔助教育、醫(yī)藥輔助設(shè)計(jì)、天文信息處理、化學(xué)、生物學(xué)等眾多專業(yè)和領(lǐng)域。目前業(yè)內(nèi)幾乎所有大中型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都在使用Python，如百度、騰訊等。互聯(lián)網(wǎng)公司廣泛使用Python來進(jìn)行的工作一般包括自動(dòng)化運(yùn)維、自動(dòng)化測(cè)試、大數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、Web等。

更多案例可在Python官網(wǎng)上查閱到。

另外，Python還有多種類型的解釋器來支持其廣泛應(yīng)用，具體如下。

1）CPython，Python的官方版本，使用C語言實(shí)現(xiàn)，使用最為廣泛。CPython會(huì)將源文件（py文件）轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼文件（pyc文件），然后運(yùn)行在Python虛擬機(jī)上。

2）Jython，Python的Java實(shí)現(xiàn)，Jython會(huì)將Python代碼動(dòng)態(tài)編譯成Java字節(jié)碼，然后在JVM上運(yùn)行。

3）IronPython，Python的C#實(shí)現(xiàn)，IronPython將Python代碼編譯成C#字節(jié)碼，然后在CLR上運(yùn)行（與Jython類似）。

4）PyPy，Python實(shí)現(xiàn)的Python，將Python的字節(jié)碼再編譯成機(jī)器碼。此編輯器能夠大大加快Python程序的運(yùn)行速度，可能會(huì)是Python的未來。

Python的解釋器很多，但使用最廣泛的是CPython。如果要和Java或.NET平臺(tái)交互，最好的辦法不是用Jython或IronPython，而是通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用來交互，確保各程序之間的獨(dú)立性。

1.3 安裝Python

Python可應(yīng)用于多平臺(tái)，包括Windows、UNIX、Linux和Mac OS X等。一般的Linux發(fā)行版本都自帶Python，Mac OS X最新版也自帶Python，也就是已經(jīng)安裝好了，不需要再配置。用戶可以通過終端窗口輸入“Python”命令來查看本地是否已經(jīng)安裝Python以及Python的安裝版本。本節(jié)主要介紹在UNIX、Linux和Windows平臺(tái)安裝Python。

1.3.1 下載Python

Python最新源碼、二進(jìn)制文檔、新聞資訊等可以在Python的官網(wǎng)查看到，也可以在官網(wǎng)下載Python的文檔，可以下載HTML、PDF和PostScript等格式的文檔。

Python已經(jīng)被移植在許多操作系統(tǒng)平臺(tái)上。用戶需要下載適用于自己使用平臺(tái)的二進(jìn)制代碼，然后安裝Python。

較新的MAC（蘋果）系統(tǒng)都自帶有Python環(huán)境，但是自帶的Python版本一般為舊版本，可以通過Python官網(wǎng)鏈接查看MAC上Python的新版功能介紹及安裝說明。具體安裝略。

1.3.2 UNIX和Linux平臺(tái)安裝Python

以下為在UNIX和Linux平臺(tái)上安裝Python的簡單步驟。

1）打開Web瀏覽器訪問Python官網(wǎng)相應(yīng)下載網(wǎng)址。

2）選擇適用于UNIX/Linux的源碼壓縮包。

3）下載并解壓壓縮包。

4）如果需要自定義一些選項(xiàng)，修改Modules/Setup。

5）執(zhí)行./configure腳本。

6）執(zhí)行make進(jìn)行編譯和執(zhí)行make install運(yùn)行安裝。

執(zhí)行以上操作后，Python會(huì)安裝在/usr/local/bin目錄中，Python庫安裝在/usr/local/lib/PythonXX，XX為用戶使用的Python的版本號(hào)。

說明：目前的Linux版本一般都默認(rèn)安裝了Python2.7或Python3.x。

1.3.3 在Windows平臺(tái)安裝Python

以下為在Windows平臺(tái)上安裝Python 3.6.0的簡單步驟。

1）打開Web瀏覽器訪問Python官網(wǎng)相應(yīng)下載網(wǎng)址。

2）在下載列表中選擇Windows平臺(tái)安裝包，安裝包的格式為Python-XYZ.msi文件，XYZ為用戶要安裝的版本號(hào)。

3）要使用安裝程序Python-XYZ.msi，Windows系統(tǒng)必須支持Microsoft Installer 2.0搭配使用。只要保存安裝文件到本地計(jì)算機(jī)，然后運(yùn)行它（當(dāng)然機(jī)器要支持MSI，Windows XP和更高版本已經(jīng)有MSI）。

4）下載后，雙擊下載包（如Python-3.6.0.exe），進(jìn)入Python安裝向?qū)В惭b非常簡單，只需要使用默認(rèn)的設(shè)置一直單擊“Next”按鈕，直到安裝完成即可。

下面是安裝過程圖示（見圖1-1～圖1-3）。

圖1-1 開始安裝Python 3.6.0

圖1-2 安裝進(jìn)行中

安裝完成后開始菜單中有Python 3.6程序組，如圖1-4所示。

圖1-3 已成功安裝Python 3.6.0

圖1-4 Python 3.6程序組

選擇“IDLE（Python 3.6 32-bit）”菜單命令，啟動(dòng)IDLE（自帶Python GUI）運(yùn)行界面，

如圖1-5所示。

圖1-5 IDLE（Python 3.6 32-bit）運(yùn)行界面

選擇“Python 3.6（32-bit）”菜單命令，啟動(dòng)如圖1-6所示Python命令窗口。

圖1-6 Python 3.6命令窗口

選擇“Python 3.6 Manuals（32-bit）”菜單命令，啟動(dòng)如圖1-7所示Python 3.6.0幫助文檔。

圖1-7 Python 3.6.0幫助文檔

選擇“Python 3.6 Module Docs（32-bit）”菜單命令，啟動(dòng)如圖1-8所示Python模塊文檔。

其他操作系統(tǒng)平臺(tái)下安裝Python后，其運(yùn)行情況與Windows平臺(tái)下的情況類似，這里不再贅述。

圖1-8 Python 3.6模塊文檔

1.3.4 環(huán)境變量配置

程序和可執(zhí)行文件可以在許多目錄中，而這些路徑很可能不在操作系統(tǒng)提供可執(zhí)行文件的搜索路徑中。Path（路徑）存儲(chǔ)在環(huán)境變量中，這是由操作系統(tǒng)維護(hù)的一個(gè)命名的字符串。這些變量包含可用的命令行解釋器和其他程序的路徑信息。

UNIX或Windows中路徑變量為PATH（UNIX區(qū)分大小寫，Windows則不區(qū)分）。

1.在UNIX/Linux設(shè)置環(huán)境變量

●在csh shell：輸入setenv PATH＂$PATH：/usr/local/bin/Python＂

●在bash shell（Linux）：輸入exportPATH=＂$PATH：/usr/local/bin/Python＂

●在sh或者ksh shell：輸入PATH=＂$PATH：/usr/local/bin/Python＂

注意：/usr/local/bin/Python是Python的安裝目錄。

2.在Windows設(shè)置環(huán)境變量

在環(huán)境變量中添加Python目錄，在命令提示框中（cmd）輸入path%path%；C：\Python并按＜Enter＞鍵。這里假設(shè)C：\Python是Python的安裝目錄。

1.4 常用編輯器

編寫Python程序需要使用源程序編輯器。這里介紹幾種常用的Python集成開發(fā)環(huán)境（Python IDE），比較推薦PyCharm，當(dāng)然可以根據(jù)自己喜好來選擇適合的Python IDE。

1.4.1 IDLE

在“開始”菜單中，選擇“IDLE（Python 3.6 32-bit）”菜單命令，啟動(dòng)IDLE（如圖1-5所示），這是一個(gè)Python編寫的GUI程序，在此可以輸入、運(yùn)行Python命令或程序，能完成基本的編輯器與解釋器功能。下面輸出一條Python字符串，計(jì)算兩個(gè)變量相加的值，并輸出在屏幕上面。

如圖1-9所示是Windows平臺(tái)下Python IDLE運(yùn)行情況。

圖1-9 Windows平臺(tái)下Python 3.6.0 IDLE運(yùn)行窗口

通常在Linux類系統(tǒng)，如：Ubuntu、CentOS都已經(jīng)默認(rèn)隨系統(tǒng)安裝好Python程序。在此類系統(tǒng)中，可以在Terminal（組合鍵＜Ctrl+Alt+T＞）中輸入ls/usr/bin|grep python進(jìn)行查看。

如果想運(yùn)行python 2.7，直接在終端輸入python即可。如果想運(yùn)行python 3.5，直接在終端輸入python3即可。

Ubuntu中的Python是沒有自帶IDLE的，可以在終端輸入：sudo apt-get install idle-py?thon3.5，進(jìn)行python 3.5版本的IDLE的安裝，安裝好之后在/usr/share/applications就可以找到IDLE的圖標(biāo)，將其復(fù)制到桌面上，以后直接在桌面雙擊就可以啟動(dòng)。或者在終端輸入：/usr/bin/idle-python3.5即可啟動(dòng)。如圖1-10所示。

圖1-10 Ubuntu中的Python 3.5.2 Shell運(yùn)行窗口

這個(gè)IDLE也稱為Python解釋器。Python編程就可以從這個(gè)IDLE編輯器中開始，在入門之后，可以選擇更多自己喜歡的Python編輯器。

1.4.2 PyCharm

PyCharm是由JetBrains打造的一款Python IDE。PyCharm具備一般Python IDE的功能，比如調(diào)試、語法高亮、項(xiàng)目管理、代碼跳轉(zhuǎn)、智能提示、自動(dòng)完成、單元測(cè)試、版本控制等。另外，PyCharm還提供一些很好的功能用于Django（一個(gè)Web應(yīng)用框架）開發(fā)。

請(qǐng)自行在網(wǎng)上搜索，從PyCharm官網(wǎng)下載PyCharm。

PyCharm針對(duì)Windows、MscOS、Linux分別有PyCharm Professional（專業(yè)）與PyCharm Community（社區(qū)版，是免費(fèi)開源的版本）兩個(gè)版本可選擇安裝。下面是在Windows7下雙擊“pycharm-community-2017.1.exe”運(yùn)行安裝PyCharm Community Edition的簡單過程。

1）進(jìn)入安裝歡迎界面，如圖1-11所示。單擊“Next”按鈕。

2）進(jìn)入安裝路徑界面，如圖1-12所示。單擊“Browse”按鈕可以改變軟件的默認(rèn)安裝目錄，設(shè)置完成后單擊“Next”按鈕。

圖1-11 PyCharm安裝歡迎界面

圖1-12 PyCharm安裝目錄設(shè)定

3）進(jìn)入安裝菜單文件夾界面，如圖1-13所示。在此界面可以輸入新的程序組文件夾名，設(shè)置完成后單擊“Next”按鈕。

4）進(jìn)入安裝選項(xiàng)界面。如圖1-14所示，這里可以指定是32位還是64位程序快捷方式，可以指定是否與“.py”文件關(guān)聯(lián)。設(shè)置完成后單擊“Next”按鈕。

圖1-13 PyCharm安裝菜單文件夾

圖1-14 PyCharm安裝選項(xiàng)

5）進(jìn)入安裝進(jìn)程界面，如圖1-15所示。完成后單擊“Next”按鈕。

6）顯示Pycharm安裝完成并可運(yùn)行，如圖1-16所示。單擊“Finish”按鈕則完成安裝過程，如果選中“Run PyCharm Community Edition”復(fù)選框，則會(huì)首次運(yùn)行PyC?harm。

圖1-15 PyCharm安裝進(jìn)程中

圖1-16 PyCharm安裝完成頁面

7）PyCharm運(yùn)行效果如圖1-17所示，在這里可以進(jìn)行新建Python源程序文件，輸入源程序并調(diào)試運(yùn)行等一系列操作。

圖1-17 PyCharm運(yùn)行效果圖

1.4.3 Eclipse+PyDev

Eclipse+PyDev構(gòu)成Python的Eclipse編程環(huán)境，下面是安裝、設(shè)置與使用情況。

1.安裝Eclipse

Eclipse可以在它的官方網(wǎng)站Eclipse.org找到并下載，通常可以選擇適合自己的Eclipse版本，比如Eclipse Classic。下載完成后解壓到自己想安裝的目錄中即可。

當(dāng)然在執(zhí)行Eclipse之前，用戶必須確認(rèn)安裝了Java運(yùn)行環(huán)境，即必須安裝JRE或JDK，可以到Java官網(wǎng)找到JRE下載并安裝。

2.安裝PyDev

1）運(yùn)行Eclipse之后，選擇Help→Install New Software命令，如圖1-18所示，彈出“Install”對(duì)話框。

圖1-18 選擇Install New Software菜單項(xiàng)

2）單擊“Add”按鈕，彈出“Add Site”對(duì)話框，在“Location”文本框中添加PyDev的安裝地址（框中會(huì)默認(rèn)顯示），如圖1-19所示。

圖1-19 指定PyDev的安裝網(wǎng)址

3）完成后單擊“Add Site”對(duì)話框中的“OK”按鈕，接著單擊PyDev的“+”，展開PyDev的節(jié)點(diǎn)，選擇相應(yīng)的軟件包選項(xiàng)，然后單擊“Next”按鈕進(jìn)行安裝，如圖1-20所示。

圖1-20 選擇PyDev的安裝項(xiàng)

4）安裝完成后，重啟Eclipse即可。

3.設(shè)置PyDev

1）安裝完成后，還需要對(duì)PyDev進(jìn)行設(shè)置。選擇Window→Preferences命令，彈出“Preferences”對(duì)話框，如圖1-21所示。設(shè)置Python的路徑，從PyDev的Interpreter→Python頁面單擊“New”按鈕，如圖1-21所示。

圖1-21 PyDev安裝后的設(shè)置

2）此時(shí)會(huì)彈出“Select interpreter”對(duì)話框，在其中設(shè)置Python的安裝位置，如圖1-22所示。

圖1-22 選擇Python解釋器的安裝位置

3）完成之后單擊“OK”按鈕即完成PyDev的設(shè)置，就可以開始使用。

4.建立Python Project

1）要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，選擇File→New菜單命令，彈出“New”對(duì)話框，在其中選擇Py?Dev Project，如圖1-23所示，然后單擊“Next”按鈕。

圖1-23 選擇PyDev項(xiàng)目類型

2）此時(shí)會(huì)彈出一個(gè)新窗口，填寫Project Name以及項(xiàng)目保存地址，如圖1-24所示，單擊“Next”按鈕完成項(xiàng)目的創(chuàng)建。

圖1-24 指定PyDev項(xiàng)目名稱與保存目錄等

5.創(chuàng)建新的PyDev Module

僅有項(xiàng)目是無法執(zhí)行的，必須創(chuàng)建新的PyDev Module。

1）選擇File→New→PyDev Module菜單命令，如圖1-25所示。

圖1-25 選擇創(chuàng)建新的PyDev Module

2）在彈出的窗口中選擇文件存放位置以及Module Name，注意在“Name”文本框中不用加“.py”，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)添加。然后單擊“Finish”按鈕完成創(chuàng)建，如圖1-26所示。

圖1-26 指定要?jiǎng)?chuàng)建的PyDev Module名等

輸入如圖1-27所示的代碼。

6.執(zhí)行程序

程序?qū)懲旰缶涂梢蚤_始執(zhí)行程序，在上方的工具欄單擊“執(zhí)行”按鈕 （內(nèi)含白色小三角形的綠色圓圈的工具按鈕）。之后會(huì)彈出一個(gè)選擇執(zhí)行方式的窗口，通常會(huì)選擇Python Run，開始執(zhí)行程序。

當(dāng)然還有非常多的Python IDE，更多Python IDE請(qǐng)查閱wiki網(wǎng)站等。

圖1-27 編輯PyDev Module源程序

1.5 Python語法概述

Python語言與Perl、C和Java等語言有許多相似之處，但是也存在一些差異。Python程序可以交互命令式解釋執(zhí)行或腳本式解釋運(yùn)行。

說明：如無特殊說明，本書所說“Python 2”默認(rèn)指“Python 2.7.6”；“Python 3”默認(rèn)指“Python 3.6.0”。Python 2.x是指Python 2的多種版本。

1.交互式解釋執(zhí)行

Python解釋器的交互模式，提示窗口如下：

$ python #這里$提示符，表示是在Linux環(huán)境下運(yùn)行Python

Python 2.7.6（default，Mar 22 2014，22：59：56）

[GCC 4.8.2]on linux2

Type＂help＂，＂copyright＂，＂credits＂or＂license＂for more information.

＞＞＞

在Python“＞＞＞”提示符右邊輸入以下命令信息，然后按＜Enter＞鍵查看運(yùn)行效果：

＞＞＞ print（＂Hello，Python！＂）； #在Python 2.x中也可輸入print＂Hello，Python！＂；

輸出結(jié)果：Hello，Python！

2.腳本式解釋運(yùn)行

通過腳本源程序文件調(diào)用解釋器執(zhí)行腳本代碼，直到腳本執(zhí)行完畢。當(dāng)腳本執(zhí)行完成后，解釋器不再有效。所有Python程序文件將以“py”為擴(kuò)展名。

【例1-1】寫一個(gè)簡單的Python腳本程序。將print（＂Hello，Python！＂）；源代碼復(fù)制粘貼或輸入到test.py文件中。

這里，假設(shè)已經(jīng)設(shè)置了Python解釋器PATH變量。使用以下命令運(yùn)行程序：

$ python test.py #python-h可獲得幫助信息

輸出結(jié)果：Hello，Python！

在Linux系統(tǒng)下，用另一種方式來執(zhí)行Python腳本。修改test.py文件，增加一條Python解釋器指示指令“#！/usr/bin/python”，如下所示：

#！/usr/bin/python

print（＂Hello，Python！＂）；

這里，假定Python解釋器在/usr/bin目錄中，使用以下命令執(zhí)行腳本文件：

$ chmod +x test.py #為程序文件test.py添加可執(zhí)行權(quán)限

$./test.py #類似Linux shell腳本方式解釋執(zhí)行Python源程序

輸出結(jié)果：Hello，Python！

默認(rèn)情況下，Python 3源碼程序文件以UTF-8編碼，所有字符串都是Unicode字符串。當(dāng)然也可以為源碼文件指定不同的編碼：

#-?-coding：utf-8-?-

用來指定文件編碼為UTF-8。又例如：

#-?-coding：gb2312-?- #為文件指定gb2312編碼方式

print（＂Python學(xué)習(xí)中……＂） #命令中可以使用漢字了

1.5.1 程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

Python的程序由包（對(duì)應(yīng)文件夾）、模塊（一個(gè)Python文件）、函數(shù)和類（存在于Python文件）等組成。包是由一系列模塊組成的集合，模塊是處理某一類問題的函數(shù)和類等的集合。包的結(jié)構(gòu)如圖1-28所示。

注意：包中必須至少含有一個(gè)__init__.py文件，該文件的內(nèi)容可以為空，用于標(biāo)識(shí)當(dāng)前文件夾是一個(gè)包。

1.Python程序的構(gòu)架

Python程序的構(gòu)架是指將一個(gè)程序分割為源代碼文件的集合以及將這些部分連接在一起的方法。Python的程序構(gòu)架如圖1-29所示。

圖1-28 Python包結(jié)構(gòu)示意圖

圖1-29 Python程序的構(gòu)架示意圖

一個(gè)Python程序就是一個(gè)模塊的系統(tǒng)。它有一個(gè)頂層文件（啟動(dòng)后可運(yùn)行程序，具體說明見后面“2.模塊”）以及多個(gè)模塊文件（用來導(dǎo)入工具庫）組成。

說明：標(biāo)準(zhǔn)庫模塊是Python中自帶的實(shí)用模塊，也稱為標(biāo)準(zhǔn)鏈接庫。Python大約有200多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，包含與平臺(tái)不相關(guān)的常見程序設(shè)計(jì)任務(wù)，如操作系統(tǒng)接口、對(duì)象永久保存、文字匹配模式、網(wǎng)絡(luò)和Internet腳本、GUI建構(gòu)等。Python除了關(guān)鍵字、內(nèi)置的類型和函數(shù)（Builtins），更多的功能是通過模塊（Modules）來提供的。

注意：這些模塊工具都不算是Python語言的組成部分，但可以在任何安裝了標(biāo)準(zhǔn)Python的情況下，導(dǎo)入適當(dāng)?shù)哪K來使用。

2.模塊

模塊是Python中最高級(jí)別的組織單元，它將程序代碼和數(shù)據(jù)封裝起來以便重用。其實(shí)，每一個(gè)以“py”為擴(kuò)展名的Python文件都是一個(gè)模塊。模塊的3個(gè)角色如下。

1）代碼重用。

2）系統(tǒng)命名空間的劃分（模塊可理解為變量名封裝，即模塊就是命名空間）。

3）實(shí)現(xiàn)共享服務(wù)和共享數(shù)據(jù)。

下面介紹模塊的一些相關(guān)概念。

程序和模塊：Python中，程序是作為一個(gè)主體的、頂層的文件來構(gòu)造的，配合有零個(gè)或多個(gè)支持的文件，而后者這些文件都可以稱作模塊（頂層的文件也可以作為模塊使用，但一般情況不作為模塊）。

頂層文件：包含了程序主要的控制流程，即需要運(yùn)行來啟動(dòng)應(yīng)用的文件。

模塊文件：可看作是工具的倉庫（即裝滿了工具），這些工具是用來收集頂層文件（或其他可能的地方）使用的組件。

頂層文件與模塊文件：頂層文件使用了在模塊文件中定義的工具，而這些模塊也使用了其他模塊所定義的工具。

模塊的組成：模塊包含變量、函數(shù)、類以及其他的模塊（如果導(dǎo)入的話），而函數(shù)也有自己的局部變量。

如圖1-30所示描述了模塊內(nèi)的情況以及與其他模塊的交互，即模塊的執(zhí)行環(huán)境。

圖1-30 模塊及其交互示意

模塊可以被導(dǎo)入，模塊也會(huì)導(dǎo)入和使用其他模塊，而這些模塊可以是用Python或其他語言（如C語言）寫成的。

3.import（導(dǎo)入）

一個(gè)文件可通過導(dǎo)入一個(gè)模塊（文件）讀取這個(gè)模塊的內(nèi)容，即導(dǎo)入從本質(zhì)上講，就是在一個(gè)文件中載入另一個(gè)文件，并且能夠讀取那個(gè)文件的內(nèi)容。一個(gè)模塊內(nèi)的內(nèi)容通過這樣的特性（object.attribute）能夠被外界使用。導(dǎo)入是Python中程序結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)所在。

（1）import模塊的4種方式

1）importX：導(dǎo)入模塊X，并在當(dāng)前命名空間（Namesapce）創(chuàng)建該模塊的引用。可以使用X.name引用定義在模塊X中的屬性。

2）fromXimport?：導(dǎo)入模塊X，并在當(dāng)前命名空間，創(chuàng)建該模塊中所有公共對(duì)象（名字不以__開頭）的引用。即用戶能使用普通名字（直接是name）去引用模塊X中的屬性，但是因?yàn)閄本身沒有定義，所以不能使用X.name這種方式。并且如果命名空間中原來有同名的name定義時(shí)，它將會(huì)被新的name取代。

3）fromXimporta，b，c：導(dǎo)入模塊X，并在當(dāng)前命名空間創(chuàng)建該模塊給定對(duì)象的引用。

4）X=__import__（′X′）：類似于import X，區(qū)別在于該方式顯式指定了X為當(dāng)前命名空間中的變量。使用方法同importX。

（2）導(dǎo)入import模塊時(shí)，Python所做的行為

導(dǎo)入import模塊時(shí)，首先，Python解釋器會(huì)檢查moduleregistry（sys.modules）部分，查看是否該模塊先前就已經(jīng)導(dǎo)入，如果sys.modules中已經(jīng)存在（即已注冊(cè)），則使用當(dāng)前存在的模塊對(duì)象即可。如果sys.modules中還不存在，則：①創(chuàng)建一個(gè)新的、空的模塊對(duì)象（本質(zhì)上是一個(gè)字典）；②在sys.modules字典中插入該模塊對(duì)象；③加載該模塊代碼所對(duì)應(yīng)的對(duì)象（如果需要，可以先編譯好（編成位碼））。

然后在新的模塊命名空間、執(zhí)行該模塊代碼對(duì)象（Code Object）。所有由該代碼指定的變量均可以通過該模塊對(duì)象引用。

注意：上述步驟只有在模塊第一次執(zhí)行時(shí)才會(huì)執(zhí)行。在這之后，導(dǎo)入相同模塊時(shí)，會(huì)跳過這些步驟，而只提取內(nèi)存中已加載的模塊對(duì)象。這是個(gè)有意設(shè)計(jì)的結(jié)果。因?yàn)閷?dǎo)入（找文件→將其編譯成字節(jié)碼→運(yùn)行代碼）是一個(gè)開銷很大的操作，以至于每個(gè)程序運(yùn)行不能夠重復(fù)多于一次。若想要Python在同一次會(huì)話中再次運(yùn)行文件（不停止和重新啟動(dòng)會(huì)話），需要調(diào)用內(nèi)置的reload（重載）函數(shù)（該函數(shù)返回值為一個(gè)Python模塊對(duì)象）。

（3）import搜索路徑順序

import模塊搜索路徑順序如下。

1）程序的主目錄：即程序（頂層）文件所在的目錄（有時(shí)候不同于當(dāng)前工作目錄（指啟動(dòng)程序時(shí)所在目錄））。

2）PYTHONPATH（環(huán)境變量）預(yù)設(shè)置的目錄。

3）標(biāo)準(zhǔn)鏈接庫目錄。

4）任何.pth文件的內(nèi)容（如果存在的話）：安裝目錄下找到該文件，以行的形式加入所需要的目錄即可。

以上4方面組合起來就變成了sys.path，其保存了模塊搜索路徑在計(jì)算機(jī)上的實(shí)際配置，可以通過打印內(nèi)置的sys.path列表來查看這些路徑。導(dǎo)入時(shí)，Python會(huì)由左至右搜索列表中的每個(gè)目錄，直到找到對(duì)應(yīng)的模塊為止。

其中搜索路徑的1）和3）是系統(tǒng)自動(dòng)定義的，而2）、4）可以用于拓展路徑，從而加入自己的源代碼目錄。另外，也可以使用sys.path在Python程序運(yùn)行時(shí)臨時(shí)修改模塊搜索路徑。如：

import sys；sys.path.append（′C：\\mydir′）

注意：以上sys.path的設(shè)置方法只是在程序運(yùn)行時(shí)臨時(shí)生效的，一旦程序結(jié)束，不會(huì)被保留下來。而前面介紹的4種路徑配置方式則會(huì)在操作系統(tǒng)中永久保存下來。

4.簡單的Python程序

【例1-2】簡單的Python程序（包含foo.py和demo.py兩個(gè)文件）。

執(zhí)行這個(gè)程序：Python demo.py

輸出結(jié)果：

a string

258

Python將?.py文件視為一個(gè)模塊，這些模塊中有一個(gè)主模塊，也就是程序運(yùn)行的入口。在本例中，主模塊是demo.py。

1.5.2 程序語法規(guī)則

下面先總體介紹Python的語法規(guī)則。

1.字符集

Python 2.x的默認(rèn)編碼是ASCII，不能識(shí)別中文字符，需要顯式指定字符編碼；Python3.x的默認(rèn)編碼為Unicode，可以識(shí)別中文字符。

為表達(dá)字符或字符串的需要，Python程序中常要用到一類字符的特殊表示方法，叫作轉(zhuǎn)義字符或轉(zhuǎn)義符。Python中的轉(zhuǎn)義符如表1-2和表1-3所示。

表1-2 轉(zhuǎn)義符

表1-3 字符串文本中的轉(zhuǎn)義符

下面是輸出若干轉(zhuǎn)義符的示例：

print（′\123′） #S，大寫字母S

print（′\x02′） #，ASCII 2對(duì)應(yīng)的控制符

print（＂\N{SOLIDUS}＂） #/，斜杠符/

print（＂\N{BLACK SPADE SUIT}＂） #?，黑桃符

print（′\u3333′） # ，某中日韓字符集兼容中的字符

print（′\U00004e60′） #習(xí)，漢字“習(xí)”

2.Python標(biāo)識(shí)符

在Python語言中，變量名、函數(shù)名、對(duì)象名等同樣是通過標(biāo)識(shí)符來命名的。標(biāo)識(shí)符第一個(gè)字符必須是字母表中字母或下畫線，標(biāo)識(shí)符的其他的部分有字母、數(shù)字和下畫線組成。Python中的標(biāo)識(shí)符是區(qū)分大小寫的。在Python3.x中，非-ASCII標(biāo)識(shí)符也是允許的，譬如：data_人數(shù)=100中，“data_人數(shù)”為含漢字的標(biāo)識(shí)符，但一般不推薦這樣用。

以下畫線開頭的標(biāo)識(shí)符是有特殊意義的。以單下畫線開頭（如：_foo）的標(biāo)識(shí)符表示不能直接訪問的類屬性，需通過類提供的接口進(jìn)行訪問，不能用＂from xxx import?＂而導(dǎo)入；以雙下畫線開頭的（如：__foo）標(biāo)識(shí)符表示類的私有成員；以雙下畫線開頭和結(jié)尾的（__foo__）標(biāo)識(shí)符表示Python中特殊方法專用的標(biāo)識(shí)，如__init__（）代表類的構(gòu)造函數(shù)。

3.Python保留字

保留字即關(guān)鍵字，保留字不能用作常數(shù)或變數(shù)，也不能用作任何其他標(biāo)識(shí)符名稱。

Python的標(biāo)準(zhǔn)庫提供了一個(gè)keyword module，可以輸出當(dāng)前版本的所有關(guān)鍵字：

＞＞＞import keyword

＞＞＞keyword.kwlist #這里輸出的是Python 3.5.2版本的關(guān)鍵字

[′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′]

4.行與縮進(jìn)

較其他語言，Python最具特色的就是使用縮進(jìn)來表示代碼塊（又稱代碼組），而不使用大括號(hào)（{}）來控制類、函數(shù)以及其他邏輯判斷代碼塊。

像if、while、def和class這樣的復(fù)合語句，首行以關(guān)鍵字開始，以冒號(hào)（：）結(jié)束，該行之后的一行或多行代碼構(gòu)成代碼塊。將首行及后面的代碼塊統(tǒng)稱為一個(gè)子句（clause）。

代碼塊縮進(jìn)的空格數(shù)是可變的，但是同一個(gè)代碼塊的語句必須包含相同的縮進(jìn)空格數(shù)，

這個(gè)必須嚴(yán)格執(zhí)行。如下所示：

以下代碼在執(zhí)行時(shí)將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤：

因此，在Python的代碼塊中必須使用相同數(shù)目的行首縮進(jìn)空格數(shù)才行。

5.多行語句

Python語句中一般以新行（換行符）作為語句的結(jié)束符。

但是用戶可以使用反斜杠（\）將一行的語句分為多行顯示，如下所示：

total=item_one+\

item_two+\

item_three

語句中包含[]，{}或（）括號(hào)就不需要使用多行連接符（自動(dòng)判斷是多行的）。如：

6.同一行顯示多條語句

Python可以在同一行中使用多條語句，語句之間使用英文分號(hào)（；）分割，例如：

import sys；x=′foo′；.write（x+′\n′）； #一行有3個(gè)語句

7.空行

函數(shù)之間或類的方法之間用空行分隔，表示一段新的代碼的開始。類和函數(shù)入口之間也用一行空行分隔，以突出函數(shù)入口的開始。空行與代碼縮進(jìn)不同，空行并不是Python語法的一部分。書寫時(shí)不插入空行，Python解釋器運(yùn)行也不會(huì)出錯(cuò)。但是空行的作用在于分隔兩段不同功能或含義的代碼，便于日后代碼的維護(hù)或重構(gòu)。

8.Python引號(hào)

Python接收單引號(hào)（′）、雙引號(hào)（＂）、三引號(hào)（′′′或＂＂＂）來表示字符串，引號(hào)的開始與結(jié)束必須是相同種類的引號(hào)。其中三引號(hào)可以由多行組成，是編寫多行文本的快捷語法。

word=′word′

sentence=＂This is a sentence.＂

paragraph=＂＂＂This is a paragraph.It is

made up of multiple lines and sentences.＂＂＂

三引號(hào)常用于文檔字符串，在文件的特定地點(diǎn)被當(dāng)作注釋。

9.Python注釋

Python中單行注釋采用#開頭（可以在語句或表達(dá)式行末）。塊注釋（多行注釋）也可采用多行#開頭來表示，如：

#！/usr/bin/python #指定Linux系統(tǒng)中Python解釋器位置，后續(xù)程序?qū)⑹÷栽撝噶?/p>

#First comment

print（＂Hello，Python！＂）； #second comment

輸出結(jié)果：Hello，Python！

塊注釋（多行注釋）：

#This is a comment.

#This is a comment，too.

#This is a comment，too.

#I said that already.

Python中多行注釋，也可用3個(gè)單引號(hào)（′′′）或者3個(gè)雙引號(hào)（＂＂＂）將注釋括起來。例如：

＂＂＂ This is a comment.

This is a comment，too.

This is a comment，too.

I said that already. ＂＂＂

10.Python的數(shù)值類型與字符串

（1）數(shù)值類型

Python中有4種數(shù)值類型：整數(shù)、長整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和復(fù)數(shù)（具體見第2章）。

●整數(shù)，如1。

●長整數(shù)是比較大的整數(shù)。

●浮點(diǎn)數(shù)，如1.23、3e-2。

●復(fù)數(shù)，如1+2j、1.1+2.2j。

（2）字符串

Python用單引號(hào)（′）、雙引號(hào)（＂）或三引號(hào)（′′′或＂＂＂）括起字符序列構(gòu)成字符串。關(guān)于字符串：

●Python中使用單引號(hào)和雙引號(hào)效果相同。

●使用三引號(hào)（′′′或＂＂＂）可以指定一個(gè)多行字符串。

●′\′是用于字符串的轉(zhuǎn)義符。

●自然字符串，通過在字符串前加r或R來表示，如r＂this is a line with\n＂則\n會(huì)顯示，并不再是換行。

●Python允許處理Unicode字符串，只要前面加前綴u或U，如u＂this is a nunicode string＂。

●字符串是不可改變的。

●Python可以按字面意義級(jí)聯(lián)來形成新字符串，如＂this＂＂is＂＂string＂會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為this is string字符串。

1.6 應(yīng)用實(shí)例

1.Python 基礎(chǔ)模塊之OS模塊的應(yīng)用實(shí)例

【例1-3】利用OS模塊在Linux或Windows環(huán)境中當(dāng)前目錄下創(chuàng)建子目錄與文件，并由Python解釋執(zhí)行。

OS意即操作系統(tǒng)（Operating System），所以O(shè)S模塊肯定就是操作系統(tǒng)相關(guān)的功能，OS模塊可以處理文件和目錄這些日常需要做的操作，譬如：顯示當(dāng)前目錄下所有文件、刪除某個(gè)文件、獲取文件大小等。

另外，OS模塊不受平臺(tái)限制，例如：當(dāng)用戶要在Linux中顯示當(dāng)前命令時(shí)就要用到pwd命令，而Windows中cmd命令行下就要用cd命令，這時(shí)候使用Python中OS模塊的os.path.abspath（name）功能，不管是Linux或者Windows都可以獲取當(dāng)前的絕對(duì)路徑。

下面是本例分解成7個(gè)步驟的解答。

＞＞＞import os #先導(dǎo)入os模塊

（1）os.name #顯示當(dāng)前使用的平臺(tái)（操作系統(tǒng)）

＞＞＞os.name #若′posix′表示Linux 或 #若′nt′表示W(wǎng)indows

（2）os.getcwd（） #顯示當(dāng)前Python腳本工作路徑

＞＞＞os.getcwd（） #′/home/qxz′或′c：\\python3632′#獲取當(dāng)前目錄路徑

（3）os.listdir（＂dirname＂）#以列表方式列出指定目錄下的所有文件和子目錄

＞＞＞os.listdir（＂.＂） #以列表形式列出當(dāng)前目錄里的文件和子目錄，＂.＂表示當(dāng)前目錄

（4）os.makedirs（＂dirname1/dirname2＂） #可遞歸地創(chuàng)建多層文件目錄

＞＞＞os.makedirs（＂/home/qxz/py＂）或os.makedirs（＂c：\\python3632\\py＂） 創(chuàng)建文件夾py

（5）os.chdir（＂dirname＂） #修改當(dāng)前目錄

＞＞＞os.chdir（＂./py＂）或os.chdir（＂.\\py＂） #修改當(dāng)前目錄為＂.\py＂

（6）os.system（＂bash或windows cmd命令＂） #運(yùn)行os命令并顯示

＞＞＞os.system（＂vi test.py＂）或os.system（＂notepad test.py＂） #運(yùn)行系統(tǒng)文本文件編輯器對(duì)#test.py源程序創(chuàng)建（不存在時(shí)）或編輯

（7）運(yùn)行Python源程序。

＞＞＞os.system（＂pythontest.py＂） #上一步輸入、編輯、保存后，運(yùn)行test.py程序

2.例題

【例1-4】輸入數(shù)x，計(jì)算sin（x）的值并輸出（程序的每個(gè)語句功能由注釋可知）。

#coding=utf-8 #支持使用UTF-8編碼

#！/usr/bin/python #使用/usr/bin/python解釋器

import math #導(dǎo)入math模塊

snum=input（＂Input number：＂）； #提示并輸入x的值

x=float（snum）； #轉(zhuǎn)換為一個(gè)實(shí)數(shù)并賦值給x

s=math.sin（x）； #求x的正弦值，并把它賦給變量s

print（＂sin（%lf）=%lf\n＂%（x，s））； #顯示程序運(yùn)算結(jié)果

【例1-5】從鍵盤輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出這兩個(gè)整數(shù)之積。

#coding=utf-8 #支持使用UTF-8編碼

#！/usr/bin/python #使用/usr/bin/python解釋器

import math #導(dǎo)入math模塊

snum=input（＂Input number x：＂）； #提示并輸入x的值

x=float（snum）； #轉(zhuǎn)換為一個(gè)實(shí)數(shù)并賦值給x

y=float（input（＂Input number y：＂））； #提示輸入y的值

print（＂%lf?%lf=%lf\n＂%（x，y，x?y））； #顯示程序運(yùn)算結(jié)果

1.7 習(xí)題

一、選擇題

1.Python語言源程序的擴(kuò)展名為（ ）。

A.py B.c C.cp D.cpp

2.在一行上寫多條語句時(shí)，每個(gè)語句之間用（ ）符號(hào)分隔。

A.. B.： C.； D.&

二、簡答與編程題

1.程序設(shè)計(jì)語言經(jīng)過了哪幾個(gè)階段？

2.簡述Python的功能和特點(diǎn)。

3.簡述Python語言程序的組成。

4.編寫程序，運(yùn)行輸出如下信息：“How are you？”。

5.編寫程序，從鍵盤輸入3個(gè)整數(shù)，輸出它們的平均值與立方和。

6.進(jìn)一步學(xué)習(xí)與實(shí)踐OS模塊的常用功能。