第二章基础语法

2020/3/81Python语言编程导论第二章基础语法内容提要•概述•交互式命令shell•Python的编码规范•变量和常量•数据类型•运算符与表达式•赋值语句2020/3/82一、概述•本章将介绍Python语言的基础语法。•学习使用Python语言编程，首先要了解Python语言的编码规范，还需要了解Python的数据类型：数值型（整型、浮点型、复数型）、布尔型、序列类型（字符串、列表、元组）、字典和集合。所有程序都使用这些数据类型。•本章主要介绍数值型和布尔型的基本知识，后续章节将介绍序列类型、字典和集合。•本章还介绍最重要的编程概念—变量。变量用于存储和操作数据，如果不使用几个变量，很难写出实用的程序。•学习编程的最佳方法是多练。本章将利用交互式命令shell（IDEL）来介绍上述知识。2020/3/83二、交互式命令shell1、启动IDEL•从“开始”菜单的程序列表中启动，或将IDEL程序图标发送至桌面，双击启动。2、shell提示符•在Python记录中，“”是Pythonshell的提示符。3、记录•shell记录是命令行shell的快照，显示了一系列用户输入和Python的应答。2020/3/842020/3/85三、Python的编码规范1、命名规则•Python语言有一套自己的命名规则。命名规则并不是语法规定，只是一种习惯用法。（1）变量名、模块名、包名•通常采用小写，可使用下划线。•例如：rulemodule.py#模块名，即文件名_rule=’ruleinformation’#_rule变量名，通常前缀有一个下划线的变量名为全局变量2020/3/86（2）类名、对象名•类首字母采用大写；•类中的方法名首字母小写，其后的每个单词的首字母大写；•对象名（类的实例）采用小写；•类外引用其属性和方法名时，以对象名作为前缀。•类的私有变量、私有方法以两个下划线作为前缀。2020/3/87例2-1：类及对象命名举例2020/3/88（3）函数名•函数名通常采用小写，并用下划线或单词首字母大写增加名称的可读性。•导入的函数以模块名作前缀。•下例中，为演示导入函数前缀写法，使用了生成随机数的模块random。该模块有一个函数randrange()，该函数可以根据给定的数字范围生成随机数。其声明为：•randrange(start,stop[,step])•说明：–参数start表示生成随机数所在范围的开始数字。–参数stop表示生成随机数所在范围的结束数字，但不包括数字stop。–参数step表示步长。生成的随机数在[start,stop-1]的范围内，取值等于start+step。2020/3/89例2-2：比较两个数的大小，数据由随机函数生成。随机数的范围在1—8之间选取。2020/3/810三次的执行结果：2020/3/811例2-3：比较两个程序段命名不规范命名规范2020/3/812命名规则会带来很多益处：•统一命名规则便于开发团队合作开发同一个项目；•便于统一代码风格，理解不同程序员编写的代码；•命名规范的变量名使函数的内容更容易被理解；•避免项目中随意命名变量的情况，促进程序员之间的交流。2、代码缩进与冒号•对于C、C++、Java等语言，代码缩进只是作为编程的一种良好习惯。•对于Python而言，代码缩进是一种语法。Python语言中没有采用花括号或begin…end分隔代码块，而是使用冒号和代码缩进区分代码之间的层次。2020/3/813例2-4：比较两个程序段并查看运行结果2020/3/814执行结果：执行结果：3、模块导入的规范•模块是类或函数的集合，用于处理一类问题，使用任何Python模块都必须先导入。模块的导入使用import语句或from…import…语句。（1）import语句•例如：导入数学函数模块math，调用其中的函数。2020/3/815（2）from…import…语句2020/3/816•例如：说明：•使用第二种导入方式，在调用math模块中的任何函数时，都无需在前面加上“math.”。•使用第二种导入方式时，如果程序中的函数与math模块中的某个函数同名，将被math模块中的同名函数覆盖。第一种导入方式不会覆盖任何既有函数，但使用起来不如第二种方式简洁。•还可以导入模块math的特定函数。例如：frommathimportsqrt,tan只导入函数sqrt和tan。2020/3/8174、使用空行分隔代码•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，突出函数入口的开始。•例2-5：2020/3/8185、注释•注释是用于说明代码实现的功能、采用的算法、代码的编写者以及代码创建和修改的时间等信息。•注释是代码的一部分，注释起到了对代码补充说明的作用。•Python忽略所有注释，注释仅供程序员或其他可能阅读源代码的人员阅读。•Python使用#进行注释。•Python可以使用中文注释。Python3默认的编码是Unicode，可以直接使用中文注释；但在Python2中若使用中文注释，必须在Python文件的最前面加上：•#-*-coding:UTF-8-*-2020/3/819例2-6：根据美元不同硬币个数计算美分总额2020/3/820执行结果：6、语句的分隔•分号是C、Java等语言中标识语句结束的标志。Python也支持分号，同样可以用分号作为一行语句的结束标识。但在Python中分号的作用已经不像在C、Java中那么重要了，在C、Java中分号是必须的；而Python的分号可以省略，主要通过换行来识别语句的结束。•如果要在一行中书写多个语句，就必须使用分号了，否则Python无法识别语句之间的间隔。简单直白是Python语法的特点，通常一行只写一条语句，这样便于阅读和理解程序。•Python同样支持多行写一条语句，Python使用“\”作为换行符。多行写一条语句适用于长语句的情况。2020/3/821例2-7：带分号的语句2020/3/822执行结果：执行结果：例2-8：一条语句写多行（sql语句太长，适合于写多行）2020/3/823执行结果相同：四、变量和常量•变量是计算机内存中的一块区域，变量可以存储任何值（也称指向），而且值可以改变。•常量是一块只读内存区域，常量一旦初始化就不能修改。•例如：2020/3/824赋值语句，“=”称为赋值运算符，用于使变量指向一个值。1、变量名及命名规则•变量名用于标识对象及引用对象。•Python中，用合法的标识符命名对象。2020/3/825标识符•标识符是指Python语言中允许作为变量名或其他对象名称的有效符号–首字符是字母或下划线–其余可以是字母、下划线、数字–大小写敏感（PI和pi是不同的标识符）–变量名的长度不受限制–不能将Python关键字用作变量名2020/3/826关键字•关键字是Python语言的关键组成部分，不可随便作为其他对象的标识符–在一门语言中关键字是基本固定的集合–在IDE中常以不同颜色字体出现2020/3/827Python3.x中的关键字•由Python2.x中的31个变为33个2020/3/828FalseNoneTrueandasassertbreakclasscontinuedefdelelifelseexceptfinallyforfromglobalifimportinislambdanotorpassprintraisereturntrywhilewithyield合法和非法变量名举例：合法变量名非法变量名Mmx11xTax_ratetaxratetaxRatetaxRate!Elseelse2020/3/8292、常量•常量是一旦初始化后就不能改变的量。•例如：数字5、字符串”abc”都是常量。2020/3/830五、数据类型•数据类型是构成编程语言语法的基础。不同的编程语言有不同的数据类型，但都具有常用的几种数据类型。•Python的内置数据类型：–数字–字符串–元组–列表–字典–集合•本章介绍数字以及字符串的表示，其他后续介绍。2020/3/831序列1、数字•Python3.x的数字类型分为：整型、浮点型、布尔型、复数类型。•使用Python编写程序时，不需要声明变量的类型。由Python内置的基本数据类型来管理变量，在程序的后台实现数值与类型的关联以及类型转换等操作。2020/3/832查看变量的类型：•若需要查看变量的类型，可以使用Python的type类。type是__builtin__模块的一个类，该类能返回变量的类型。•__builtin__模块是Python的内联模块，内联模块不需要import语句，由Python解释器自动导入。2020/3/833（1）整型•即数学中的整数。•Python3.x中没有long类型，整数都是int型，但其行为模式与Python2.x中的long类型差不多。2020/3/834（2）布尔型•整型的子类•仅有2个值：True、False•本质上是用整型的1、0分别存储的2020/3/835（3）浮点型•即数学中的实数。•可以用科学计数法表示。2020/3/836灵活的小数表示方法：2020/3/837数值的表示：•数值还可表示为八进制、十六进制和二进制。–八进制：以0o打头，0-7数字–十六进制：以0x打头，0-9数字，字母a-f–二进制：以0b打头，0-1数字2020/3/838例如：2020/3/839进制转换函数：•python默认地用十进制值显示，但它提供了内置的函数，允许将整数转换为其他进制的数字字符串：–oct函数—将十进制数转换为八进制数–hex函数—将十进制转换为十六进制数，–bin函数—将十进制数转换为二进制。•另一种方式：内置int函数会将一个数字的字符串转换为一个整数，并可以通过定义的第二个参数来确定第一个数字字符串参数的进制。2020/3/840例如：2020/3/841（4）复数型•Python提供了内置的复数支持。复数常用于工程和科学计算之中。•复数是涉及-1的平方根的数字，在Python中，用1j表示-1的平方根。2020/3/8422、字符串•字符串由一系列字符组成。字符包括：–字母–数字–标点符号–其他特殊符号和不可打印的字符•例如：cat!567-45442UpandDown2020/3/843（1）字符串的表示•在Python中，可以使用三种方式表示字符串。•单引号，如：'http'、'openwindows'、'cat'•双引号，如：http、openwindows、cat•三引号，如：http或多行字符串：Meandmymonkeyhavesomethingtohide2020/3/844说明：•三种引号是等价的。大多数情况会使用单引号，因为易于输入（不需按下Shift键）。•单引号和双引号的一个主要用途为：可以在字符串中包含字符和'。如：It'sgreat'ShesaidYes!'•三引号适用于创建多行字符串。三引号括起的字符串中还可以包含字符和'。另外，三引号创建的多行字符串可作为程序的文档说明。2020/3/845（2）字符串的输出•之前在第一章中最简单的Python程序中就用到了print()函数输出字符串。•print()函数用来在屏幕上输出文本。•例如：用print函数输出三种引号的字符串。2020/3/846用print()函数输出多个字符串•当在一条语句中输出多个字符串时，print()函数会自动地插入空格，只需用逗号将不同的字符串隔开即可。•例如：2020/3/847使用格式说明符输出字符串•例如：2020/3/848•%s—字符串的格式说明符；•命令行中黑色的%表明其后的所有值会被插入到字符串相应的格式说明符处；•%10s—占位10个字符，右对齐；•%-5s—占位5个字符，左对齐。•其他格式符：%d—整数格式符；%f—浮点数格式符；%o—八进制格式符；%x—十六进制格式符六、运算符和表达式•