1.2　Python编程基础

1.2.1　Python交互式解释器

打开shell并键入以下命令，从命令行启动Python交互式解释器：

你将看到以下提示（或类似内容）：

现在，在提示符处键入表达式2+7：

Python显示如下结果：

按<ctrl+d>键退出Python shell。

你可以在命令行前添加单词“python”来启动任何Python脚本。如果你有一个包含Python命令的Python脚本myscript.py，请按以下方式启动该脚本：

举一个简单的例子，假设Python脚本myscript.py包含以下Python代码：

启动上面的Python脚本时，你将看到以下输出：

1.2.2　Python基础语法

1. Python标识符

Python标识符是变量、函数、类、模块或其他Python对象的名称，有效的标识符应符合以下规则：

• 以字母A到Z、a到z或者下划线（_）开头。
• 零个或多个字母、下划线和数字（0到9）。

注意：Python标识符不能包含@、$和%之类的字符。

Python语言区分大小写，因此Python中的Abc和abc不同。

此外，Python具有以下命名惯例：

• 类名以大写字母开头，所有其他标识符以小写字母开头。
• 初始下划线用于私有标识符。
• 两个初始下划线用于强私有标识符。

Python标识符中，若有两个初始下划线和两个末尾下划线字符，则表示语言定义的特殊名称。

2. 行、缩进和多行

与其他编程语言（如Java或Objective-C）不同，Python在代码块中使用缩进而不是大括号。缩进在代码块中必须保持一致，如下所示：

Python中的多行语句换行结尾时可以使用换行符或反斜杠（“\”）字符，如下所示：

显然这里可以将x1、x2和x3放在同一行上，并无必要将三行分开。但如果需要添加一组超过一行的变量，则可以使用换行功能。

你可以使用分号（“;”）分隔每条语句，从而在一行中定义多个语句，如下所示：

上述代码片段的输出如下所示：

注意：在Python中不鼓励使用分号和连续字符。

3. Python中的引用和注释

Python允许对字符串文字添加单引号（'）、双引号（"）和三引号（'''或"""），只要它们在字符串的开头和结尾可以相互匹配上。对跨越多行的字符串可以使用三引号。以下示例都是合法的Python字符串：

以字母“r”（代表“raw”）开头的字符串文字将所有内容视为文字字符，并“转义”了元字符的含义，如下所示：

以上代码块的输出如下所示：

你可以将单引号嵌入一对双引号中（反之亦然），用来显示单引号或双引号。另一种方法是，在单引号或双引号前加上反斜杠（“\”）字符。以下代码块说明了这点：

以上代码块的输出如下所示：

不在字符串文字中的井号（#）是注释开始的标志。#后面直到该行结束的所有字符都是注释的一部分（会被Python解释器忽略）。考虑下列代码块：

结果如下所示：

注释可以和代码语句在同一行：

也可注释多行，如下所示：

Python中的空白行是仅包含空格或者注释（或两者兼有）的行。

1.2.3　以模块形式保存代码

前面介绍了如何从命令行启动Python解释器，然后输入Python命令。但在Python解释器中输入的所有内容仅对当前会话有效，如果退出解释器，再次启动时，之前的定义将不再有效。幸运的是，Python允许你将代码存储在文本文件中。

Python中的模块是一个包含Python语句的文本文件。前面介绍了Python解释器如何检验对当前会话有效的代码片段。如果要保留代码片段和定义，请将其存于文本文件中，以便在Python解释器之外执行该代码。

首次导入模块时，Python中最外面的语句从上到下执行，然后对变量和函数进行设置。

Python模块可以直接从命令行运行，如下所示：

举个例子，将下面两个语句放在一个名为First.py的文本文件中：

输入以下命令：

上述命令的输出为3，和前面从Python解释器执行的结果相同。

当直接运行Python模块时，特殊变量__name__会被设置为__main__。你会经常在Python模块中看到类似下面的代码：

上述代码片段用来让Python判断，是从命令行启动Python模块，还是将其导入另一个Python模块。

1.2.4　Python中的一些标准模块

Python标准库提供了许多可以简化Python脚本的模块。可以访问如下网址查看标准库模块的列表：

http://www.python.org/doc/

一些最重要的Python模块包括cgi、math、os、pickle、random、re、socket、sys、time和urllib。

本书中的代码示例使用模块math、os、random、re、socket、sys、time和urllib。你需要导入这些模块才能在自己的代码中使用它们。例如，下面这个代码块说明了如何导入4个标准Python模块：

本书中的代码示例导入了一个或多个上述模块，以及其他的Python模块。

1.2.5　help()和dir()函数

在网上搜索Python相关的主题会得到很多有用信息的链接，或者也可以查看Python官方文档：docs.python.org

此外，Python提供了可以从Python解释器访问的help()和dir()函数。help()函数返回解释文档，dir()函数返回定义的符号。

例如，如果输入help(sys)，则将看到sys模块的文档，而dir(sys)显示已定义符号的列表。

在Python解释器中输入以下命令，可以显示Python中与字符串相关的方法：

上述命令可得到如下输出：

请注意，虽然dir()没有列出内置函数和变量的名称，但是你可以从标准模块__builtin__获取这些信息，该模块会自动以__builtins__的名称导入：

下面这个命令说明如何获取某个函数的更多信息：

该命令的输出如下：

在需要有关特定函数或模块的其他信息时，请上网查阅文档，并尝试使用help()和dir()。

1.2.6　编译时和运行时的代码检查

Python支持一些编译时的代码检查，但大部分检查（如类型、名称等）都要推迟到代码执行的时候。因此，如果Python代码引用了一个不存在的用户自定义函数，该代码仍然会成功编译。事实上，仅当代码执行路径引用了不存在的函数时，该代码才会因异常而失败。

简单举例，请考虑下面的Python函数myFunc，该函数引用了一个不存在的函数DoesNotExist：

仅当myFunc函数传递的值为3时，上述代码才会失败，之后引起Python报错。

在第2章中，你将学习如何定义和调用用户自定义的函数，并了解Python中局部变量和全局变量之间的区别。

现在你已经了解了一些基本概念（例如，如何使用Python解释器）以及如何启动自定义Python模块，1.3节将讨论Python中的基本数据类型。