1.1.3 Python基础语法

1.1.3.1 Python程序格式

1）Python的标识符

在开发过程中，程序员往往需要在程序中表示一些事物，或者定义一些符号或名称，这些事物的表示、符号以及名称等被称为标识符。在Python语言中，标识符是由字母、数字以及下画线组成的，其命名方式需要遵循下述规则：

（1）标识符由字母、数字以及下画线组成，不能以数字开头。例如，hao123就是一个合法的标识符，而hao-123或者123hao都是不合法的标识符。

（2）标识符对字母的大小写是敏感的。例如，jason和Jason是两个不同的标识符。

（3）标识符不允许与Python语言中的关键字重名。例如，import就不能用于标识符。

此外，如果使用以下画线开头的标识符，则要特别注意该标识符与Python语言中的一些默认接口访问方式的定义是否重名。例如，以单下画线开头的_foo在Python语言中表示不能直接访问的类属性，只有通过类提供的接口才能进行访问，而且不能使用import的方式导入类属性。此外，以双下画线开头的接口（如__foo）和以双下画线开头和结尾的接口（如__foo__）都具有特殊含义，前者代表类的私有成员，后者代表Python语言中函数方法专用的标识，如__init__（）代表类的构造函数。

2）行和缩进

Python语言与C、Java等其他语言的最大区别是，Python语言的代码块不使用大括号{}。例如，类、函数以及其他逻辑判断等。Python 最具特色的就是用缩进来写模块。缩进的数量是可变的，所有代码块语句必须包含相同的缩进数量，必须严格遵守。

当代码块语句未严格缩进时，在运行前会被检查出错误，如图1.26所示。

当PyCharm中出现红色波浪线时，表示发生了错误。如果此时将鼠标光标放到红色波浪线上，则会看到PyCharm给出的错误提示，如图1.27所示。

图1.27中的错误提示为“Unindent does not match any outer indentation level”，表示图中第9行语句和第11行语句使用的缩进方式不一致（图1.27中，第9行语句使用的是Tab键缩进，第11行语句使用的是空格缩进），将缩进方式改为一致即可。Python语言对缩进格式要求非常严格，因此，在Python程序的代码块中必须使用相同的缩进方式，不建议在编写代码时使用Tab键缩进，也不要混合使用Tab键缩进和空格缩进。

3）语句换行

Python程序的每行语句长度建议不要超过80个字符，对于过长的语句代码可以换行。可以使用多行连接符“\”将一行语句分为多行，例如：

利用Python会对小括号、中括号或大括号中的语句进行隐式连接的特性，开发者无须使用多行连接符“\”就可以实现语句换行，例如：

4）Python的引号

Python的引号常被用于定义字符串，单引号（'）、双引号（"）、三引号（'''或"""）均可用于定义字符串，但必须成对使用引号，即开始的引号与结束的引号必须是相同类型的，要么都是单引号，要么都是双引号或者三引号。三引号还可以定义多行文本，常用于定义文档字符串。如果仅仅使用三引号来定义字符串，而未对定义的字符串进行赋值，则定义的字符串会被当成程序中的注释信息。例如：

5）Python的注释

为了让程序代码易于后续维护或者便于二次开发，程序开发人员通常都会对其中的关键性语句进行功能性的说明。Python语言中的单行注释符是“＃”，以“＃”为开头的所有后续字符都会被当成程序代码的功能性说明文字，而不是真正要运行的语句。例如，下面代码中的两个注释是不会被Python解释器当成程序语句的。如果使用“＃”进行单行注释，建议“＃”与其后的说明文字之间留一个空格，“＃”和程序语句之间至少要有两个空格。

上述代码在PyCharm中的运行结果如图1.28所示。

注释可以放在语句或表达式的后面，例如

Python语言中多行注释可使用三引号（3个单引号或3个双引号），例如：

6）Python的空行

在Python程序中，空行也是属于程序代码的一个组成部分，用来表示一段新代码的开始。例如，在定义函数或类的方法时，可用空行将其与其他代码分开。通常，在函数和类的入口之间也会用一行空行分隔，以突出函数和类入口的开始。这里需要注意的是，空行的使用与代码缩进不同，空行并不是强制性的语法结构，在程序代码中不使用空行也不会出错。使用空行的目的是分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后的程序版本迭代、维护及代码重构。

7）Python的输入

Python的输入语句因Python版本的不同有较大的差异。在Python 2.x中，raw_input（）函数用来输入内容，如下面的代码所示。在Python 3.x中，不再使用raw_input（）函数，取而代之的是input（）函数。

在上述的代码中，“\n”是转义字符，用于实现换行，即代码运行后会输出提示信息，即双引号中的字符串内容，输出完毕后换行等待输入内容。若直接按下回车键则完成输入，若按其他键则显示该按键的内容。在Python 3.x的交互工作模式下，在按下回车键完成输入后，Python会把所输入的内容以字符串的格式回显一次，如图1.29所示。

如果在PyCharm中输入内容，则一定要在input（）的小括号中设定一个字符串，用于用户输入内容时的提示，因为PyCharm会因为鼠标聚焦而看不到输入光标，如果要显示输入光标，则需要单击一次鼠标。在 PyCharm 输入等待状态时，左下角的“■”（停止）按钮会变为红色，表示程序未结束。如果要强制终止程序，则可按下“■”按钮。此外，PyCharm 与上面的交互工作模式不同，输入内容是不会被回显的。

在PyCharm中，输入内容前的状态如图1.30所示，输入内容后的状态如图1.31所示。

8）在同一行中显示多条语句

Python 不但可以逐行解析运行每一条语句，还可以解析运行在同一行中的多条语句。如果要在同一行中解析运行多条语句，则需要使用“；”分开每条语句，例如：

在PyCharm中，在同一行中解析运行多条语句的效果如图1.32所示，图中第1行语句的运行效果与第3、4行语句的运行效果是一样的。

9）Python的输出

Python是使用print（）函数输出内容的，print（）函数会在输出小括号中的内容后自动换行。如果要进行不换行的连续输出，则不同的Python版本有不同的命令格式。在Python 2.x中，需要在输出内容的末尾加上逗号，如希望输出x的值后继续输入y的值，可使用语句print（x，）实现；在Python3.x 中，单纯地在末尾加上逗号是无效的，还需要加上“end=''''”，即 print （x，end=""），表示输出行末尾没有任何特殊符号（换行符）。例如：

上述代码在PyCharm中的运行结果如图1.33所示。

此外，这里还要注意“print（x，end=）；print（y）”的运行结果和“print（x，y）”的运行结果是不同的，后者是通过print（）函数实现多个变量输出的，此时print（）函数会自动用空格将这些变量间隔开。

1.1.3.2 Python的编程方式

1）交互式编程

交互式编程是在交互工作模式下进行编程的方式，是一种便捷的程序编写方式，它不需要创建脚本文件，通过Python解释器即可解析运行代码。在linux平台中，只需要在命令行工作模式下输入“python”即可进入交互工作模式，提示如下：

在Window平台中安装Python时，会同时安装交互式编程的启动菜单，本书中的交互式编程的启动菜单是“Python 3.8（64-bit）”，如图1.34所示。

只需单击“Python 3.8（64-bit）”菜单，即可直接进入交互工作模式，并在提示符“＞＞＞”后输入代码：

按回车键后即可看到上述代码的运行结果，如图1.35所示。

2）脚本式编程

编写Python脚本程序后调用Python解释器编译运行Python脚本，是一种常见的Python程序开发方式。这种方式的优点是编程过程不会受到编译器运行反馈的影响，可以在编写若干条语句、完成一定功能后再统一运行所有的程序。

这里以一个简单的Python脚本程序为例进行说明。首先通过记事本将文本内容保存为以.py为扩展名的文件HelloWorld.py，或者通过记事本新建一个名为HelloWorld.py的文件，然后将以下的代码复制到HelloWorld.py文件中。

由于在安装Python时已经设置了Python解释器的Path变量，因此可以直接在命令行工作模式下使用以下命令运行程序：

也可以先编写系统可运行的脚本，再调用Python解释器运行Python脚本程序HelloWorld.py。在Windows平台下的系统可运行的脚本autopython.bat如下所示：

系统脚本的运行方式如图1.36所示。

脚本运行结果如图1.37所示。