Python程序設(shè)計-第一章_Python語言介紹及開發(fā)環(huán)境

1、Python程序設(shè)計Programming in Python主講：龐勝利2目錄章節(jié)章節(jié)主要內(nèi)容主要內(nèi)容學(xué)時分配學(xué)時分配講課上機(jī)合計第一章Python語言介紹及開發(fā)環(huán)境11第二章Python語言數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符和表達(dá)式224第三章控制流123第四章函數(shù)123第五章模塊11第六章常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)224第七章面向?qū)ο缶幊?12第八章輸入輸出112第九章異常處理11第十章Python標(biāo)準(zhǔn)庫使用224第十一章Python應(yīng)用347合計1616323第一章 Python語言介紹及開發(fā)環(huán)境 什么是Python Python的特色 Python可以做什么 Python安裝 Python開發(fā)環(huán)境 如何運(yùn)行Pyth

2、on程序4什么是Python Python語言是少有的一種可以稱得上既簡簡單單又功能強(qiáng)大功能強(qiáng)大的編程語言。 你將驚喜地發(fā)現(xiàn)Python語言是多么地簡單，它注重的是如何解決問題而不是編程語言的語法和結(jié)構(gòu) 5什么是Python Python是一種簡單易學(xué)，功能強(qiáng)大的編程語言，它有高效率的高層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，簡單而有效地實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο缶幊獭?Python簡潔的語法和對動態(tài)輸入的支持，再加上解釋性語言的本質(zhì)，使得它在大多數(shù)平臺上的許多領(lǐng)域都是一個理想的腳本語言，特別適用于快速的應(yīng)用程序開發(fā)。6Python的特色的特色 簡單 Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在

3、讀英語一樣，盡管這個英語的要求非常嚴(yán)格！Python的這種偽代碼本質(zhì)是它最大的優(yōu)點(diǎn)之一。它使你能夠?qū)Ｗ⒂诮鉀Q問題而不是去搞明白語言本身。 易學(xué) Python極其容易上手 Python有極其簡單的語法 7Python的特色的特色 免費(fèi)、開源 Python是FLOSS（自由/開放源碼軟件）之一。簡單地說，可以自由地發(fā)布這個軟件的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用于新的自由軟件中。 FLOSS是基于一個團(tuán)體分享知識的概念。這是為什么Python如此優(yōu)秀的原因之一它是由一群希望看到一個更加優(yōu)秀的Python的人創(chuàng)造并經(jīng)常改進(jìn)著的。 Free/Libre and Open Source S

4、oftware 8Python的特色的特色 高層語言 當(dāng)你用Python語言編寫程序的時候，你無需考慮諸如如何管理程序使用的內(nèi)存一類的底層細(xì)節(jié) 9Python的特色的特色 可移植性 由于它的開源本質(zhì)，Python已經(jīng)被移植在許多平臺上（經(jīng)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(tǒng)的特性，那么你的所有Python程序無需修改就可以在下述任何平臺上面運(yùn)行。 這些平臺包括：Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、 BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、A

5、com RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE甚至還有PocketPC！10Python的特色的特色 解釋性 一個用編譯性語言比如C或C+寫的程序可以從源文件（即C或C+語言）轉(zhuǎn)換到一個計算機(jī)使用的語言（二進(jìn)制代碼，即0和1）。這個過程通過編譯器和不同的標(biāo)記、選項完成。當(dāng)運(yùn)行程序的時候，連接/轉(zhuǎn)載器軟件把程序從硬盤復(fù)制到內(nèi)存中并且運(yùn)行。 而Python語言寫的程序不需要編譯成二進(jìn)制代碼。你可以直接從源代碼 運(yùn)行 程序。在計算機(jī)內(nèi)部，Python解釋器把源代碼轉(zhuǎn)換成稱為字節(jié)碼的中間形式，然后再把它翻譯成計算機(jī)使用的機(jī)器語言并運(yùn)行。事

6、實(shí)上，由于不再需要擔(dān)心如何編譯程序，如何確保連接轉(zhuǎn)載正確的庫等等，所有這一切使得使用Python更加簡單。由于只需要把你的Python程序拷貝到另外一臺計算機(jī)上，它就可以工作了，這也使得你的Python程序更加易于移植。11Python的特色的特色 面向?qū)ο?Python即支持面向過程的編程也支持面向?qū)ο蟮木幊?。?面向過程 的語言中，程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數(shù)構(gòu)建起來的。在 面向?qū)ο?的語言中，程序是由數(shù)據(jù)和功能組合而成的對象構(gòu)建起來的。與其他主要的語言如C+和Java相比，Python以一種非常強(qiáng)大又簡單的方式實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο?編程。12Python的特色的特色 可擴(kuò)展性 如果你需要

7、你的一段關(guān)鍵代碼運(yùn)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。13Python的特色的特色 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。14Python的特色的特色 豐富的庫 Python標(biāo)準(zhǔn)庫確實(shí)很龐大。它可以幫助你處理各種工作，包括正則表達(dá)式、文檔生成、單元測試、線程、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁瀏覽器、CGI、 FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統(tǒng)、GUI（圖形用戶界面）、Tk和其他與系統(tǒng)有關(guān)的操作。 只要安裝了 Python，所有這些功能都是可用的。這被稱作Pyth

8、on的“功能齊全”理念。 除了標(biāo)準(zhǔn)庫以外，還有許多其他高質(zhì)量的庫，如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。Python確實(shí)是一種十分精彩又強(qiáng)大的語言。它合理地結(jié)合了高性能與使得編寫程序簡單有趣的特色。 Python可以做什么 系統(tǒng)編程 Python對操作系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)置接口，使其成為編寫可移植的維護(hù)操作系統(tǒng)的管理工具和部件的理想工具。Python程序可以搜索文件和目錄樹，可以運(yùn)行其他程序，用進(jìn)程或線程進(jìn)行并行處理等。 Python的標(biāo)準(zhǔn)庫綁定了POSIX以及其他常規(guī)操作系統(tǒng)工具：環(huán)境變量、文件、套接字、管道、進(jìn)程、多線程、正則表達(dá)式、命令行參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)流接口、Shell命令啟動

9、器、文件名擴(kuò)展等。15Python可以做什么 用戶圖形接口 Python的簡潔以及快速的開發(fā)周期十分適合開發(fā)GUI程序 內(nèi)置了Tk GUIAPI，可以生成可移植的本地觀感的GUI，可以不做任何改變就可以運(yùn)行在Windows、Xwindows、MacOS等平臺 wxPython GUI API PythonCard、Dabo等構(gòu)建在wxPython 和Tkinter基礎(chǔ)上的高級工具包 通過適當(dāng)?shù)膸?，可以使用其他GUI工具包16Python可以做什么 Internet通信 Python提供了標(biāo)準(zhǔn)Internet模塊，可以廣泛應(yīng)用到各種網(wǎng)絡(luò)任務(wù)中，無論服務(wù)端還是在客戶端 套接字 XML-RPC、SO

10、AP、Telnet等通信 Twisted 網(wǎng)站編程第三方工具：網(wǎng)站編程第三方工具：HTMLGen、mod_python、Django、TurboGears、Zop，使使Python能夠快速構(gòu)建功能完善和高質(zhì)量的網(wǎng)能夠快速構(gòu)建功能完善和高質(zhì)量的網(wǎng)站站17Python可以做什么 組件集成 Python可以通過c/c+進(jìn)行擴(kuò)展，并能夠嵌套c/c+系統(tǒng)的特性，使其能夠作為一種靈活的粘合語言，腳本化處理其他系統(tǒng)和組件的行為 調(diào)用其他現(xiàn)有組件，如COM、基于Java實(shí)現(xiàn)的Jython、基于.NET實(shí)現(xiàn)的IronPython、各種Corba工具包等18Python可以做什么 數(shù)據(jù)庫編程 支持所有主流數(shù)據(jù)庫：

11、Oracle、Sybase、MySQL、PostgreSQL、Informix、SQLite 定義了標(biāo)準(zhǔn)的、可移植的數(shù)據(jù)庫API Pickle 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)：ZODB 從關(guān)系數(shù)據(jù)庫映射到Python類（ORM）： SQLAlchemy 、SQLObject19Python可以做什么 快速原型 對Python程序來說，Python和C編寫的模塊看起來是一樣的，因此，可以在一開始利用Python做系統(tǒng)原型、之后再將組件移植到C/C+ 移植時Python代碼不需要重寫，系統(tǒng)中不需要變成C/C+的部分可以保持不變，從而使維護(hù)和使用變得輕松起來20Python可以做什么 數(shù)值計算和科學(xué)計算 Num

12、Py21Python可以做什么 游戲、圖像、人工智能、機(jī)器人等 Pygame/Bigworld PIL PyRO（機(jī)器人控制） 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真器 NLTK（自然語言分析）2223Python和其他語言的比較 比TCL強(qiáng)大，支持“大規(guī)模編程”，適宜于開發(fā)大型系統(tǒng) 比Perl語法簡潔，更具可讀性、更易于維護(hù)，有助于減少Bug 比Java更簡單、更易于使用 比C+更簡單、更易于使用，不與之競爭 比VB更強(qiáng)大也更具備跨平臺特性 比Ruby更成熟、語法更具可讀性24Python安裝安裝 在Linux和和BSD下安裝下安裝 Linux、BSD基本上都內(nèi)置安裝了基本上都內(nèi)置安裝了Python 可以在命令行（可

13、以在命令行（Shell）下直接運(yùn)行）下直接運(yùn)行python 二進(jìn)制安裝二進(jìn)制安裝 源代碼編譯安裝源代碼編譯安裝25Python安裝安裝 在Windows下安裝下安裝 /download/ Activestate http:/ 安裝成功后，開始安裝成功后，開始-運(yùn)行運(yùn)行-cmd-Python應(yīng)該應(yīng)該可以看到下面的畫面：可以看到下面的畫面：Python開發(fā)環(huán)境 開發(fā)Python可以使用最簡單的文本編輯器 如果安裝了ActivePython，它自帶一個集成開發(fā)工具：IDLEPython開發(fā)環(huán)境 也可以使用其他工具，推薦使用pyscipter http:/ 交互

14、模式下編寫代碼 Python的核心是解釋器，即用來解釋你編寫的程序代碼，然后轉(zhuǎn)換為機(jī)器能理解的二進(jìn)制代碼的工具，解釋器是代碼與機(jī)器的計算機(jī)硬件直接的軟件邏輯層 Python安裝成功后，它包含了解釋器和支持的庫（演示解釋器和庫） 啟動解釋器，然后直接在解釋器終端中鍵入命令，按回車執(zhí)行如何運(yùn)行程序 在交互模式下，想輸入多少Python命令，就輸入多少；每個命令在輸入回車后都立即運(yùn)行。 只要不重新開啟新的解釋器，我們都在同一個會話中運(yùn)行，因此，前面定義的變量，后面的語句都可以使用。 一旦關(guān)閉解釋器，會話中的所有變量和敲入的語句將不復(fù)存在如何運(yùn)行程序-源文件 為了能夠永久保存程序，并且能夠被重復(fù)執(zhí)行，

15、我們必須要將代碼保存在文件中，因此，就需要用編輯器來進(jìn)行代碼的編寫，和其他編程語言一樣，不同的Python的源代碼可以直接執(zhí)行而不需要像編譯型語言一樣編譯成二進(jìn)制代碼。 Python源代碼文件就是普通的文本文件，只要是能編輯文本文件的編輯器都可以用來編寫Python程序，如notepad/word等。如何運(yùn)行程序-源文件一個好的編輯器會幫助你方便地編寫Python程序，使你地編程旅程更加舒適，幫助你更加快捷安全地到達(dá)目的地（實(shí)現(xiàn)目標(biāo)）。對于編輯器的基本要求之一是語法加亮語法加亮功能，利用這一功能，你的Python程序的不同部分被標(biāo)以不同的顏色，這樣你可以更好 看清楚 你的程序，使它的運(yùn)行顯得形

16、象化。建議使用Pyscipter或IDLE。都具備語法加亮功能，還有許多其他的功能，比如允許你在pyscripter或IDLE中運(yùn)行、調(diào)試你的程序。特別值得注意的是：不不要使用要使用Notepad它是一個糟糕的選擇，因為它沒有語法加亮功能，而且更加重要的是，它不支持文本縮進(jìn)。而我們將會看到文本縮進(jìn)對于我們來說極其重要。一個好的編輯器，比如IDLE（還有VIM）將會自動幫助你做這些事情。如果你使用Linux/FreeBSD，那么你有很多種選擇。如果你是一位有經(jīng)驗的程序員，一定已經(jīng)在使用VIM或者Emacs了。勿庸置疑，它們是兩個功能最強(qiáng)大的編輯器。使用它們編寫Python程序，你將從中受益。如果你是一個初學(xué)編程的人，那么可以使用Kate。只要你愿意花時間學(xué)習(xí)使用VIM或Emacs，那么我強(qiáng)烈建議你一定要學(xué)習(xí)兩者之一，因為從長遠(yuǎn)看來它們對你是極其有幫助的。如何運(yùn)行程序-源文件 一旦建立、編寫了符合Python語法要求的文本文件，就可以讓Python解釋器多次運(yùn)行文件中的語句，并且可以