python 第一天基础

计算机基础入门

CPU：*处理器。

内存：存储数据，读取速度较快，但是断电即消失。用于存储一些瞬时数据

硬盘：存储数据，分为机械硬盘和固态硬盘，固态硬盘读取速度>机械大范围。断电不消失，可以长久存储

操作系统：windows系列、Linux系列

应用程序：qq、微信等

​ 应用程序调用：通过鼠标（输入设备）点击应用系统，操作系统将硬盘的数据读取到内存，在从内存调到cpu缓存中，在到cpu，经过处理显示到显示器上（输出设备）

python历史

python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。1989年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆（中文名字：龟叔）为了在阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC语言的一种继承。

（龟叔：2005年加入谷歌至2012年，2013年加入Dropbox直到现在，依然掌握着Python发展的核心方向，被称为仁慈的*者）。

Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。

Python可以应用于众多领域，如：数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。

目前Python主要应用领域：

• 云计算: 云计算最火的语言， 典型应用OpenStack
• WEB开发: 众多优秀的WEB框架，众多大型网站均为Python开发，Youtube, Dropbox, 豆瓣。。。， 典型WEB框架有Django
• 科学运算、人工智能: 典型库NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas
• 系统运维: 运维人员必备语言
• 金融：量化交易，金融分析，在金融工程领域，Python不但在用，且用的最多，而且重要性逐年提高。原因：作为动态语言的Python，语言结构清晰简单，库丰富，成熟稳定，科学计算和统计分析都很牛逼，生产效率远远高于c,c++,java,尤其擅长策略回测
• 图形GUI: PyQT, WxPython,TkInter

Python在一些公司的应用：

• 谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬虫、Google广告等项目都在大量使用Python开发
• CIA: 美国中情局网站就是用Python开发的
• NASA: 美国航天局(NASA)大量使用Python进行数据分析和运算
• YouTube:世界上最大的视频网站YouTube就是用Python开发的
• Dropbox:美国最大的在线云存储网站，全部用Python实现，每天网站处理10亿个文件的上传和下载
• Instagram:美国最大的图片分享社交网站，每天超过3千万张照片被分享，全部用python开发
• Facebook:大量的基础库均通过Python实现的
• Redhat: 世界上最流行的Linux发行版本中的yum包管理工具就是用python开发的
• 豆瓣: 公司几乎所有的业务均是通过Python开发的
• 知乎: 国内最大的问答社区，通过Python开发(国外Quora)
• 春雨医生：国内知名的在线医疗网站是用Python开发的
• 除上面之外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝 、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各种各样的任务。

python2.x 和 python3.x 的区别

​ python2源码不标准，混乱，重复代码太多

​ python3统一 标准 去除了重复代码

python的环境

编译型：

​ 一次将所有程序编译成二进制文件

​ 缺点：开发效率低，不能跨平台

​ 优点：运行速度快

解释型：

​ 当程序执行时，一行一行的解释

​ 优点：开发效率高，可以跨平台

​ 缺点：运行速度慢

python的优缺点

先看优点

1. Python的定位是“优雅”、“明确”、“简单”，所以Python程序看上去总是简单易懂，初学者学Python，不但入门容易，而且将来深入下去，可以编写那些非常非常复杂的程序。
2. 开发效率非常高，Python有非常强大的第三方库，基本上你想通过计算机实现任何功能，Python官方库里都有相应的模块进行支持，直接下载调用后，在基础库的基础上再进行开发，大大降低开发周期，避免重复造*。
3. 高级语言————当你用Python语言编写程序的时候，你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节
4. 可移植性————由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工 作在不同平台上）。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的所有Python程序无需修改就几乎可以在市场上所有的系统平台上运行
5. 可扩展性————如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们。
6. 可嵌入性————你可以把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能。

再看缺点：

1. 速度慢，Python 的运行速度相比C语言确实慢很多，跟JAVA相比也要慢一些，因此这也是很多所谓的大牛不屑于使用Python的主要原因，但其实这里所指的运行速度慢在大多数情况下用户是无法直接感知到的，必须借助测试工具才能体现出来，比如你用C运一个程序花了0.01s,用Python是0.1s,这样C语言直接比Python快了10倍,算是非常夸张了，但是你是无法直接通过肉眼感知的，因为一个正常人所能感知的时间最小单位是0.15-0.4s左右，哈哈。其实在大多数情况下Python已经完全可以满足你对程序速度的要求，除非你要写对速度要求极高的搜索引擎等，这种情况下，当然还是建议你用C去实现的。
2. 代码不能加密，因为PYTHON是解释性语言，它的源码都是以名文形式存放的，不过我不认为这算是一个缺点，如果你的项目要求源代码必须是加密的，那你一开始就不应该用Python来去实现。
3. 线程不能利用多CPU问题，这是Python被人诟病最多的一个缺点，GIL即全局解释器锁（Global Interpreter Lock），是计算机程序设计语言解释器用于同步线程的工具，使得任何时刻仅有一个线程在执行，Python的线程是操作系统的原生线程。在Linux上为pthread，在Windows上为Win thread，完全由操作系统调度线程的执行。一个python解释器进程内有一条主线程，以及多条用户程序的执行线程。即使在多核CPU平台上，由于GIL的存在，所以禁止多线程的并行执行。关于这个问题的折衷解决方法，我们在以后线程和进程章节里再进行详细探讨。

python的发展

• 1989年，为了打发圣诞节假期，Guido开始写Python语言的编译器。Python这个名字，来自Guido所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望这个新的叫做Python的语言，能符合他的理想：创造一种C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。
• 1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。
• Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999
• Python 1.0 - January 1994 增加了 lambda, map, filter and reduce.
• Python 2.0 - October 16, 2000，加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础
• Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 诞生
• Python 2.5 - September 19, 2006
• Python 2.6 - October 1, 2008
• Python 2.7 - July 3, 2010
• In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible
• Python 3.0 - December 3, 2008
• Python 3.1 - June 27, 2009
• Python 3.2 - February 20, 2011
• Python 3.3 - September 29, 2012
• Python 3.4 - March 16, 2014
• Python 3.5 - September 13, 2015
• Python 3.6 - December 16,2016

python的种类

CPython

当我们从Python官方网站下载并安装好Python 3.6后，我们就直接获得了一个官方版本的解释器：CPython。这个解释器是用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。

CPython是使用最广的Python解释器。教程的所有代码也都在CPython下执行。

IPython

IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。

CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [``序号``]:作为提示符。

PyPy

PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。

绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行，就需要了解PyPy和CPython的不同点。

Jython

Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

IronPython

IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

变量

变量：就是将一些运算的中间劫过暂存到内存中，以便后续代码调用。

变量的命名规则

1.必须由数字、字幕、下划线组合，且不能以数字开头

2.不能时python的关键字

3.变量名具有可描述性

4.变量名不要使用中文

变量的存储

内存中有一个名称空间 名称空间存的是name 和 内存地址的对应关系 通过名称空间的对应关系去寻找name对应的内存地址 然后找到 内容

可以简单的理解成 ：变量名指向内存地址。通过内存地址可以找到内容

常量

常量：就是一直不变的量

常量命名规则

1.必须由数字、字幕、下划线组合，且不能以数字开头

2.不能时python的关键字

3.常量名具有可描述性

4.常量名不要使用中文

5.使用全大写表示

name = 'alex'

推荐定义方式

#驼峰体

AgeOfOldboy = 56

NumberOfStudents = 80

#下划线

age_of_oldboy = 56

number_of_students = 80

注释

当行注释：# 被注释内容

多行注释：”’被注释内容”’，或者”“”被注释内容”“”

用户交互

input

input是输入语句

# 将用户输入的内容赋值给 name 变量
name = input("请输入用户名：")

# 打印输入的内容
print(name)

当执行上述代码时，如果没有输入内容，光标则会一直等待输入

基础数据类型初始化

type()

查询数据类型

>>>print(type('aaa'))
<class 'str'>

整数类型（int）。

int（整型）

在32位机器上，整数的位数为32位，取值范围为-2**31～2**31-1，即-2147483648～2147483647

在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-2**63～2**63-1，即-9223372036854775808～9223372036854775807

long（长整型）

跟C语言不同，Python的长整数没有指定位宽，即：Python没有限制长整数数值的大小，但实际上由于机器内存有限，我们使用的长整数数值不可能无限大。

注意，自从Python2.2起，如果整数发生溢出，Python会自动将整数数据转换为长整数，所以如今在长整数数据后面不加字母L也不会导致严重后果了。

注意：在Python3里不再有long类型了，全都是int

字符串类型（str）

在Python中,加了引号的字符都被认为是字符串！

单引号和双引号在python中没有区别，但是必须成对出现

字符串的拼接

+法 (str + str)
a = '你好！'
b = '再见！'
print(a + b)
*法 (str * int)
print('-'*50)

布尔值（True，False）

布尔类型很简单，就两个值 ，一个True(真)，一个False(假), 主要用记逻辑判断

>>> a=3
>>> b=5
>>> 
>>> a > b #不成立就是False,即假
False
>>> 
>>> a < b #成立就是True, 即真
True

if

Python的缩进有以下几个原则:

• *代码必须顶行写，即如果一行代码本身不依赖于任何条件，那它必须不能进行任何缩进
• 同一级别的代码，缩进必须一致
• 官方建议缩进用4个空格，当然你也可以用2个，如果你想被人笑话的话。

单分支语句

a = 1
b = 1
if a == b:
    print(a)

双分支语句

a=9
if a < 5:
    print('666')
else:
    print('777')

多分枝语句

score = int(input("输入分数:"))

if score > 100:
    print("我擦，最高分才100...")
elif score >= 90:
    print("A")
elif score >= 80:
    print("B")
elif score >= 60:
    print("C")
elif score >= 40:
    print("D")
else:
    print("太笨了...E")

while

基本循环

while 条件:

    # 循环体

    # 如果条件为真，那么循环体则执行
    # 如果条件为假，那么循环体不执行

循环中止语句

不满足条件时自动跳出循环

count = 1
flage = True

while flage:
    print(count)
    print(id(count))
    count = count + 1
    if count == 10:
        flage = False

sum = 0
count = 1

while count <= 100:
    sum += count
    count += 1
print(sum)

break跳出循环

用于完全结束一个循环，跳出循环体执行循环后面的语句

count = 0
while count <= 100 : #只要count<=100就不断执行下面的代码
    print("loop ", count)
    if count == 5:
        break
    count +=1 #每执行一次，就把count+1，要不然就变成死循环啦，因为count一直是0

print("-----out of while loop ------")

continue

continue只是终止本次循环，接着还执行后面的循环

count = 0
while count <= 100 : 
    count += 1
    if count > 5 and count < 95: #只要count在6-94之间，就不走下面的print语句，直接进入下一次loop
        continue 
    print("loop ", count)

print("-----out of while loop ------")