基础语法

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一、 标识符

所谓的标识符就是对变量、常量、函数、类等对象起的名字。

首先必须说明的是,Python语言在任何场景都严格区分大小写!

Python对于标识符的命名有如下规定:

  • 第一个字符必须是字母表中的字母或下划线‘_’

例如,a, Ak, _set_id, green等都是可以的,但是例如$abc, &_a, ~bashrc, 123abc等是不可以的!

那么,有些同学可能会问, 中文可以吗?很好!我非常喜欢和赞同这种思考和提问的方式,它能帮助你更好的挖掘核心原理。答案是可以的!比如下面的例子:

>>> 我 = 1
>>> 我
1
>>> 什么 = "apple"
>>> print(什么)
apple

Python3全面支持Unicode后,对中文的兼容性是越来越好了。居然真的可以用中文做变量名,不信的话,你可以自己在IDLE里试试。

然而,虽然支持中文标识符,但是没有人会这么干,我也不建议大家这么做,请将第一个字符必须是字母表中的字母或下划线‘_’作为原则来执行。

另外,以下划线开头的标识符通常都有特殊意义。以单下划线开头的变量,例如_foo代表禁止外部访问的类成员,需通过类提供的接口进行访问,不能用"from xxx import *"导入;而以双下划线开头的,例如__foo,代表类的私有成员;以双下划线开头和结尾的(__foo__)是python里特殊方法专用的标识,如__init__()代表类的构造函数。这些在后面会有专门的论述,暂时只要知道它们的特殊性就行了。

  • 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成

也就是说标识符除了首字符不可以是数字外,其它部分还可以包含数字。那特殊字符呢?当然还是不行的啦。所以,a123c_, bbc, city_of_china等等都是可行的,而a&b, king-of-the-world, love@qq.com都是不行的。

另外要注意的是,由于l(小写的L)和数字1, 大小写的o与数字0在外观上的相似性,请尽量不要让它们相邻出现,保持语义的清晰性,确保不会发现错误认读的情况。

同样,我们继续烧脑,英文中夹塞中文在语法上也是可以的,但绝对不要这么做!

>>> a这都能行b舅服你 = 100
>>> a这都能行b舅服你
100
  • 标识符对大小写敏感

这条是基于Python严格区分大小写的,所以标识符abc与ABC是不同的两个。

  • 变量名全部小写,常量名全部大写

这条不能算语法层面的要求,而是代码规范的要求。虽然你可以用PI来表示一个变量,但通常我们都会认为这是代表圆周率的一个常量。

  • 函数和方法名用小写加下划线

同样也不是语法强制,而是代码规范,我们在定义一个函数或者方法的名字的时候,请尽量用类似get、set、count_apple、total_number之类的命名方式。

  • 类名用大写驼峰

也不是语法强制,而是代码规范。所谓的大写驼峰指的是每个单词的首字母大写,组合在一起就像驼峰一样高低高低的排列。例如ThreadMixIn、BrokenBarrierError、_DummyThread等等

  • 模块和包的名字用小写

请尽量小写模块和包的名字,并且不要和标准库以及著名的第三方库同名。

最后需要提醒大家的是:

变量的命名不要用关键字和内置函数的名字!

下面我们就会讲到Python有哪些关键字,而内置函数的知识则要到后面的章节。

二、 Python保留字

Python保留字,也叫关键字,是Python语言官方确定的用作语法功能的专用标识符,不能把它们用作任何自定义标识符名称。关键字只包含小写字母。Python的标准库提供了一个 keyword 模块,可以输出当前版本的所有关键字:

>>> import keyword

>>> keyword.kwlist

['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']

也可以参照下表:

image.png-38.1kB

那么如果,真的犯了这个错,会怎么样呢?举个例子:

>>> if = 1
SyntaxError: invalid syntax
>>> print(and)
SyntaxError: invalid syntax
>>> def = "hi"
SyntaxError: invalid syntax

看到没有?直接提示语法错误。

除了不能使用关键字作为标识符,前面我们也强调过了,也不能使用内置函数同名的标识符。Python有很多内置函数,以sum为例,这是一个求和的函数,我们看一下错误的命名导致的后果:

>>> sum([1,2,3,4])
10
>>> sum = "错误标识符名"
>>> sum([1,2,3,4])
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#19>", line 1, in <module>
    sum([1,2,3,4])
TypeError: 'str' object is not callable

先不管sum([1,2,3,4])的意义,它的作用是把1/2/3/4加在一起得到10,然后错误的给一个变量也取了个sum的标识符名称,再后面又调用sum([1,2,3,4])的时候,程序抛出异常,错误原因是str不是可调用的类型。归根到底就是sum这个名字重名了的原因。

三、 注释

我们写的程序里,不光有代码,还要有很多注释。注释有说明性质的、帮助性质的,它们在代码执行过程中相当于不存在,透明的,不参与任何工作。但在代码维护、解释、测试等等方面,发挥着不可或缺的重要作用。每一位程序员都要尽量写出高质量的注释。具体的注释专题,有大量的高水平文章和论述,请自行搜索并学习。这里,我们只讨论Python中注释的方法。

  • 单行注释

Python中,以符号“#”为单行注释的开始,从它往后到本行的末尾,都是注释内容。

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#!/usr/bin/python3
# 下面这个方法的作用是…..
# 第一个注释
# 我是单行注释

# 这是一个空的函数,它什么都不干。本条注释也是句废话。
def main():
    pass        # pass表示占位,什么都不做。那我为什么要注释它呢???
  • 多行注释

Python没有真正意义上的多行注释(块注释)语法。你只能在每行的开头打上#号,然后假装自己是个多行注释,囧。(有表情包没?)

# 第一行注释
# 第二行注释
# 第三行注释
def func():
    print("这是一个悲伤的故事!")
  • 注释文档

在某些特定的位置,用三引号包括起来的部分,也被当做注释。但是,这种注释有专门的作用,用于为__doc__提供文档内容,这些内容可以通过现成的工具,自动收集起来,形成帮助文档。比如,函数和类的说明文档:

def func(a, b):
    """
    这个是函数的说明文档。
    :param a: 加数
    :param b: 加数
    :return: 和
    """
    return a + b


class Foo:
    """
    这个类初始化了一个age变量
    """
    def __init__(self, age):
        self.age = age

需要强调的是这类注释必须紧跟在定义体下面,不能在任意位置。

四、 代码头两行

很多时候,我们在一些py脚本文件的开头都能看到类似的以#开头的这样两行代码,它们不是注释,是一些设定。

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

第一行:用于指定运行该脚本的Python解释器,Linux专用,windows不需要。env方式下,系统会自动使用环境变量里指向的Python。还有一种方式,#!/usr/bin/python3.6,这会强制要求使用系统中的python3.6解释器执行文件,这种方式不好,一旦你本地的Python3.6版本删除了,会出现找不到解释器的错误。无论两种方式的哪一种,都指的是在linux下使用./test.py的方式执行脚本时的设置,在使用类似python test.py或者python3 test.py的执行方式时,这一行不起作用。

例如,我写了个脚本如下:

#!/usr/bin/python2

print "hello"       # 注意这里没有圆括号,这是python2版本的打印方式

仔细看下面的执行过程, 你会发现无论你在代码第一行怎么设置,都会根据命令调用的时的python版本进行执行:

[feixue@feixue-VirtualBox: ~/python]$ cat test.py 
#!/usr/bin/python2

print "hello"
[feixue@feixue-VirtualBox: ~/python]$ python2
Python 2.7.12 (default, Nov 19 2016, 06:48:10) 
[GCC 5.4.0 20160609] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> exit()
[feixue@feixue-VirtualBox: ~/python]$ python3
Python 3.6.1 (default, Aug 15 2017, 11:19:20) 
[GCC 5.4.0 20160609] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> exit()
[feixue@feixue-VirtualBox: ~/python]$ python2 test.py
hello
[feixue@feixue-VirtualBox: ~/python]$ python3 test.py
  File "test.py", line 3
    print "hello"
                ^
SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'

那这行有什么用呢?是这么用的。

[feixue@feixue-VirtualBox: ~/python]$ chmod +x test.py 
[feixue@feixue-VirtualBox: ~/python]$ ll test.py 
-rwxrwxr-x 1 feixue feixue 34 9月   5 22:57 test.py*
[feixue@feixue-VirtualBox: ~/python]$ ./test.py
hello

第二行:代码的编码方式。不是程序要处理的数据的编码方式,而是程序自己本身的字符编码。在Python3中,全面支持Unicode,默认以UTF-8编码,我们不用再纠结中文的问题,乱码的问题,所以本行其实可以不需要。但在Python2中,对字符的编码是个非常令人头疼的问题,通常都需要指定这么一行。如果要自定义别的编码类型的话,可以像这样:# -- coding: cp-1252 --,但如果没有强制需求的话,不要自己作死,请坚持使用utf-8编码。

这两行要在文件的顶行,顶左,不要空格和空行, utf8和utf-8都行。

PS:这里的-*-是什么意思呢?没意思,装饰美观好看而已,囧。

除了这两行,有时候我们还会附上作者、通讯地址、版权说明,版本说明等,全凭个人喜好了。

五、 语句与缩进

语句:在代码中,能够完整表达某个意思、操作或者逻辑的最短代码,被称为语句。语句通常不超过一行,超过一行的称为多行语句。

像下面的都称为语句:

a = apple

from . import modles

print("haha")

lis.append(item)

Python的标准语句不需要使用分号或逗号来表示语句结束,简简单单的换个行就表示本语句已经结束,下一句开始。

代码块:为完成某一特定功能而联系在一起的一组语句构成一个代码块。有判断、循环、函数、类等各种代码块。代码块的首行通常以关键字开始,以冒号( : )结束。比如:

# 这是一个判断流程代码块
if expression : 
   pass
elif expression : 
   pass
else : 
   pass

又比如:

# 这是一个类代码块
class Foo:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def get_name(self):
        return self.name

# 这是一个函数代码块
def func(a, b):
    summer = a+b
    return summer*2

Python最具特色的语法就是使用缩进来表示代码块,不需要使用大括号({})。

缩进的空格数是可变的,但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数

如果缩进数的空格数不一致,会抛出缩进异常(请记住IndentationError这个异常名!新手会经常和它做朋友):

 File "test.py", line 6
    print ("False")    # 缩进不一致,会导致运行错误
                                      ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

PEP8(Python官方的代码规范):建议使用四个空格作为缩进!在文本编辑器中,需要设置把Tab自动转换为4个空格,确保不混用Tab和空格。在Pycharm中:tab键被自动转换成4个空格的缩进。linux环境中,如vim编辑器,请一定使用空格,不要使用tab键!

那么怎么才是正确的缩进方式呢?

  • 所有的普通语句,顶左开始编写,不需要缩进
  • 所有的语句块,首行不用缩进,从冒号结束后开始下一行,都要缩进
  • 直到该语句块结束,就退回缩进,表示当前块已结束
  • 语句块可以嵌套,所以缩进也可以嵌套

比如,我们写一个if/else的判断控制语句块:

首先是,第1句,不需要缩进:

if i > 10:

然后是第2句,这时已经进入if内部了,需要缩进:

if i > 10:
    i = i + 10  # 左边有4个空格

接下来是第3句,因为还在if内部,所以保持和第二句一样的缩进

if i > 10:
    i = i + 10  # 左边有4个空格
    print(i)  # 左边有4个空格

第4句,我们if分支走完了,要走else分支,那么if语句块算结束了,缩进要回退。

if i > 10:
    i = i + 10  # 左边有4个空格
    print(i)  # 左边有4个空格
else:

第5句,进入else语句块了,要缩进4个空格:

if i > 10:
    i = i + 10   # 左边有4个空格
    print(i)     # 左边有4个空格
else:
    i = i - 10    # 左边有4个空格

第6句,else分支也走完了,整个if/else流程完毕,下面是别的代码了,那么else分支的缩进也要退回。

if i > 10:
    i = i + 10   # 左边有4个空格
    print(i)     # 左边有4个空格
else:
    i = i - 10    # 左边有4个空格
print("apple")   # 缩进回退了,这里已经和if、else没什么关系了。    

再看一个缩进嵌套的例子,以两个for循环嵌套为例:

for i in range(10):
    for k in range(10): # 同样也是for循环,由于嵌套在另一个for内部,需要缩进
        if k != i:      # 双重循环内的if,需要2次缩进,也就是顶左开始8个空格
            print(k)    # 又嵌套了一个if语句块,再次缩进4个空格,共计12个
        else:           # if结束,回退4个,开始else分支
            print(i+k)  # 又增加缩进
    print(i)            # 这次不但else结束了,连内部的for也结束了,回退8个空格

刚开始,缩进的语法可能让你搞不清楚,何时缩进,何时回退,该缩进几个空格。但多写写,多看看,很快就能掌握,并不再犯错。Python的缩进语法设计有别与其它所有的语言,是独家特色,一直争论很大,喜欢的非常喜欢,觉得简洁明了,节省了不少功夫,而且强制代码整齐。不喜欢的,觉得缩来缩去,头都晕了,容易犯语法错误,并且不能使用规格化工具。

同一行写多条语句:

前面我们说了,Python一行通常就是一条语句,一条语句通常也不会超过一行。其实,从语法层面,Python并没有完全禁止在一行中使用多条语句,也可以使用分号实现多条语句在一行,比如:

import sys; x = ‘多条语句'; sys.stdout.write(x + '\n')

上面这一行其实包含3条语句,用分号分隔了,但是强烈建议不要这么做,这样会导致代码阅读困难、维护耗时,容易出错,老老实实地用三行来表示,不但更优雅,还增加了代码行数,可以跟老板说今天多写了2行,^_^。

多行语句: 前面是多条语句在一行,但如果一条语句实在太长,也是可以占用多行的,可以使用反斜杠(\)来实现多行语句:

string = "i love this country,"\
         +"because it is very beautiful!"\
         + "how do you think about it?" \
         + "Do you like it too?"

在 [], {}, 或 () 中的多行语句,可以不需要使用反斜杠(\),直接回车,接着写。例如:

result = subprocess.Popen("ipconfig /all", stdin=subprocess.PIPE,
                          stdout=subprocess.PIPE,
                          stderr=subprocess.PIPE,
                          shell=True, check=True)

PEP8建议:每一行的字符不超过79个。该换行时咱就换行!

六、 pass语句

pass语句是占位语句,它什么都不做,只是为了保证语法的正确性而写。以下场景中,可以使用pass语句:

  • 当你不知道后面的代码怎么写的时候
  • 当你不需要写代码细节的时候
  • 当语法必须,又没有实际内容可写的时候
  • 其它的一些你觉得需要的场景

举个栗子:

# 我只想说明这个func函数需要三个参数,具体执行什么并不重要
# 但是函数体内如果什么都没有,会出现语法错误
# 这个时候,pass就是最好的选择。
def func(a,b,c):
    pass

七、 空白字符与空白行

空白行、空白字符与代码缩进不同,并不是Python语法的一部分。空行或者空白字符会被当做空气一样的忽略。连续的空行或空白字符和单独的空白行几字符没有区别。书写时不插入空白行或空白字符,Python解释器运行也不会出错。但是空白的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码,便于日后代码的维护或重构。

PEP8对于空行留白有专门的建议。

函数之间或类的方法之间用空行分隔,表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔,以突出函数入口的开始。

变量赋值的时候等号左右各给一个空白。逗号后面跟一个空白。

看下面的代码,作为标准的代码规范,在规定的地方留有规定的空白行和空白字符。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-


class Foo:
    pass


def func(a, b):
    pass

if __name__ == '__main__':
    pass

八、 字符串的表示形式

后面的字符串数据类型章节会有更深入的字符串介绍。这里作为一个前期的知识铺垫。

字符串,表示一段连续的字符,可以是有意义的单词、词组、语句,也可是无意义的字符组合。不在于它内部是由什么组成的,而在于它是否被引号引起来的。

比如, abc可能是个变量,但是"abc"肯定是个字符串!(再次强调,代码的世界没有中文标点,所有的符号类型都是英文半角!千万不要搞错了!)

在Python中,被引号括起来的都是字符串,这个引号可以是单引号,双引号,甚至3引号。

python中单引号和双引号的作用完全相同。但是注意:在其它语言中双引号引起来的才是字符串,单引号引起来的是字符!例如C。例如json!所以很多同学在做json格式转换时,经常发生使用单引号,导致转换失败的问题。

使用三引号('''或""")可以指定一个多行字符串

转义符 ‘\‘,用来特殊转义,例如\r\n,\\。它可以将引号转义为单纯的引号,没有任何作用的引号。

原生字符串: 通过在字符串前加r或R,如 r"this is a line with \n",表示这个字符串里的斜杠不需要转义,等同于自身。因此,例子中的\n会显示出来,并不是换行。

unicode字符串:加前缀u或U, 如 u"this is an unicode string"。

bytes类型:加前缀b,如b”this is a bytes data”。但是s=b“哈哈”,这种是不行的!

字符串是不可变类型。

字符串会自动串联,如“i" “love" “you"会被自动转换为”I love you”。

这里有些内容可能不好理解,没有关系,往后接着看。

九、 如何阅读错误调用栈的信息?

现在,我们已经开始写一些简单的Python代码和语句了,犯错是免不了的,Python给我们提供了很全面细致的错误调用栈信息,帮助我们查找错误。以下面的代码为例(我额外给包括空行在内的每一行添加了行号信息):

def foo(s):             #1
    return 10 / int(s)  #2
                        #3
def bar(s):             #4
    return foo(s) * 2   #5
                        #6
def main():             #7
    bar('0')            #8
                        #9
main()                  #10

运行代码后,会弹出如下的错误:

Traceback (most recent call last):
  File "F:/Python/pycharm/201705/1.py", line 10, in <module>
    main()
  File "F:/Python/pycharm/201705/1.py", line 8, in main
    bar('0')
  File "F:/Python/pycharm/201705/1.py", line 5, in bar
    return foo(s) * 2
  File "F:/Python/pycharm/201705/1.py", line 2, in foo
    return 10 / int(s)
ZeroDivisionError: division by zero

这些信息就是错误提示。我们需要从上往下读,英文看起来很复杂,其实很易懂。Traceback...表示追踪错误开始,说在某个位置的1.py文件的第10行中的main这个函数出了问题。那么问题出在哪呢?是1.py文件中的第8行的bar函数调用出了问题,那么出什么问题呢?还没找到根子,又说在第5行,第2行调用出了问题,然后最终发现是return 10 / int(s)这行语句的问题。问题是什么,发生了除零错误!ZeroDivisionError是一个除零异常。到这里,我们恍然大悟,我让10除0了,所以出现错误了,那么就知道怎么改了。

其实查找错误,排除错误就是这么简单,只是需要你耐心的一行行地查看错误调用栈,再根据最后的错误类型,就可以判断错误的发生原因并修改错误,没有想象中的那么复杂。更不要直接将错误甩给别人或者老师!那种张嘴就是“我这里出错了,是什么原因?”的提问方式,是最没有水平的。



评论总数: 4



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讲的好详细啊

静下心来学习

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一流的python教程

静下心来学习,哈哈

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小编,给您点赞

6666

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哈哈

说人话的教程, 囧, 有表情包没有?