Python基础学习笔记(一)

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Python简介

    1. Python 语言是一种跨平台开源免费解释型面向对象动态数据类型的高级程序设计语言。
    1. 早期版本的 Python 被称作是 Python1Python2 最后一个版本是 2.7Python3 是目前最活跃的版 本,基本上新开发的 Python 代码都会支持 Python3Python4是未来的版本,目前还处于萌芽状态,至今没有相关发布。
    1. Python3Python2 并不是完全兼容的,即在 Python2 中可以运行的代码并不一定可以在 Python3 中运行。 但在 Python3 中也提供了一些工具,如 2to3,这些工具可以帮助用户将 Python 2 编写的代码转换成 Python3 编写的代码。
    1. 多数 Python 库都完成了向 Python3 迁移的任务。

Python应用

  • 常规软件开发
  • 科学计算
  • 自动化运维
  • 云计算
  • Web开发
  • 网络爬虫
  • 数据分析
  • 人工智能

Python开发环境搭建与使用

1. Python下载

    1. 可以从Python官方网站下载安装包。
    1. 也可以从网上下载ActivePython组件包。ActivePython是对Python核心模块和常用模块的二进制封装,是ActiveState公司发布的Python开发环境。ActivePython使得Python的安装更容易,并且可以应用在各种操作系统上。ActivePython包含一些常用的Python扩展,以及Windows环境下的编程接口。 如果是Windows用户,下载msi包安装即可;如果是UNIX用户,下载tar.gz包直接解压即可。
    1. 再就是下载Python的IDE具体包括PythonWinEclipse+PyDev插件、KomodoEditPlusPyCharm

2. Python安装

    1. Windows操作系统上安装Python
    1. Linux操作系统上安装Python。里以Ubuntu Linux为例。Python在Ubuntu下有两种常用安装方法:
    • 通过Ubuntu官方的apt工具包安装。
    • 通过编译Python源代码安装。输入以下命令:sudo apt-get install python3.11.2aptPython安装包下载到本地并自动进行安装。Python被默认安装到usr/local/lib/python311目录中。安装完毕后,可以直接输入python命令来查看Python版本号或是否安装成功

3. Python启动

  • Windows操作系统上安装成功后,打开Windows的命令提示符窗口,输入: python命令,即可显示当前Python的版本号,并进入Python交互模式,在Python交互模式下可以直接输入python命令并执行。在命令提示符窗口中使用交互模式执行python命令,只适用于测试功能。当关闭窗口时,所有输入的命令和执行结果均无法重现,因此,对于一些需要重复使用的代码,不能适用。

4. 多版本Python的安装

以Windows环境为例

    1. 假设前面已经安装了Python 3.11.2,想再安装一下Python 3.7.9。从Python官网下载Python 3.7.9的安装包,然后双击运行;按指引正常安装,唯一要注意的是在选项界面里面不要添加路径到系统变量。
    1. 在安装完之后,
    • 打开【控制面板】|【系统和安全】|【系统】,单击【高级系统设置】;
    • 打开【系统属性】对话框,单击【环境变量】;
    • 打开【环境变量】对话框,在【系统变量】列表框中选择Path,然后单击【编辑】;
    • 弹出“编辑环境变量”对话框,单击【新建】,分别添加C:\Python\Python37C:\Python\Python37\Scripts到环境变量中;
    • 找到Python的安装目录,分别将Python37Python311子目录中python.exepythonw.exe的名称修改为python37.exepythonw37.exepython311.exepythonw311.exe
    • 运行cmd命令,输入python37即可运行Python 3.7.9版本,输入python311即可运行Python 3.11.2版本
    • Python安装包需要用到包管理工具pip,但是当同时安装多版本Python时,pip只是其中一个版本,以下将提供一种修改方式,重新安装两个版本的pip,使得两个Python版本的pip能够共存,在DOS命令窗口中输入以下命令:python311 -m pip install --upgrade pip --force-reinstallpython37 -m pip install --upgrade pip --force-reinstall .

5. Python虚拟环境的安装

    1. 安装virtualenv镜像,执行以下命令(pip3.11Python311下的pip):pip3.11 install virtualenv
    1. 新建virtualenv,例如,在Python311安装目录下新建一个名为scrapytest的虚拟环境:virtualenv scrapytest
    1. 使用cd命令进入C:\Python\Python311\scrapytest\Scripts目录,直接输入activate命令并执行,进入虚拟环境,进入虚拟环境,就可以运行Python进行测试了。
    1. 当安装多个Python版本时,可以更改虚拟环境的Python版本,例如,要为虚拟环境更改Python版本到Python 3.7,命令如下:virtualenv -p C:\Python\Python37\python37.exe C:\Python\Python311\scrapytes
    1. 当不需要使用虚拟环境时,可以退出虚拟环境,执行以下命令:deactivate.bat
    1. 若虚拟环境过多,管理起来会不太方便。可以使用专门的虚拟环境管理包virtualenvwrapper进行管理,pip安装如下(此处调用的是Python311下的pip311):pip3.11 install virtualenvwrapper ;Windows安装命令: pip3.11 install virtualenvwrapper-win
    1. 安装完毕后,在C:\Python\Python311下建立workon文件夹,然后设置环境变量WORKON_HOMEC:\Python\Python311\workon。设置完成后,可以使用virtualenvwrapper管理虚拟环境,这时新建虚拟环境的命令格式如下:mkvirtualenv [virtual_name]; 例如,要新建一个名为py3scrapy的虚拟环境, 则命令: mkvirtualenv py3scrapy ;
    1. 查看已安装的虚拟环境,可以执行workon命令;

6. 开发环境使用

  • 使用自带的IDLE,其是Python的官方标准开发环境,从官方网站下载并安装合适的Python版本后,也就同时安装了IDLE。相对于其他Python开发环境而言,IDLE虽比较简单,但具备Python应用开发的几乎所有功能,且不需要进行复杂配置。
  • 使用的第三方开发工具。除了默认安装的IDLE,还有大量的其他开发环境,如wingIDEPyCharmPythonWinEclipseSpyderIPythonKomodo等。严格来说,所有这些开发环境都是对Python解释器python.exe的封装,核心是完全一样的,只是加了外挂而已。这些开发环境使用起来方便,减少了出错率,尤其是拼写错误。
  • 如果暂时什么都不想安装,只是简单地想试试Python语言的功能,可以试试Python官方网站提供的Interactive Shell
  • 如果想尝试在安卓手机上编写Python程序,可以安装支持Python 3.xQPython 3

7. 初学者常见问题

  • 已经安装了Python,但是在DOS命令窗口中运行python命令时却提示 python不是内部或外部命令…….

    • 原因:在环境变量中未给Path添加值。
    • 解决办法:打开环境变量,为系统变量中的Path变量添加Python安装路径,假如Python的安装路径为C:\Python\Python37,就将这个路径添加到系统环境变量中(参照前面1.2.2节的操作方法),然后再运行python命令。
  • 如何在Python交互模式下运行.py文件?

    • 要运行已编写好的.py文件,可以单击【开始】菜单,在【搜索程序和文件】文本框中输入完整的文件名(包括路径)。例如,要运行D:\ceshi.py文件,可以使用下面的命令:python311 D:\ceshi.py
    • 在运行.py文件时,如果文件名或路径比较长,可以先在命令窗口中输入python加一个空格,然后直接把文件拖放到空格的位置,这时文件的完整路径将显示在空格的右侧,最后按下Enter键运行即可

8. IDLE的常用命令

快捷键功能说明
Ctrl+Z撤销
Ctrl+A全选
Ctrl+C复制
Ctrl+V粘贴
Ctrl+X剪切
Ctrl+F6重启Shell,之前定义的对象和导入的模块全部失效
Ctrl+]缩进代码块
Ctrl+[取消代码块缩进
Tab补全单词,列出全部可选单词供选择
Alt+P浏览上一条历史命令
Alt+N浏览下一条历史命令
Alt+/自动补全前面曾经出现过的单词,如果之前有多个单词具有相同的前缀,则在多个单词间循环切换
Alt+3注释代码块
Alt+4取消代码块注释
  • 启动Python后默认处于交互模式,直接在Python提示符“>>>”的后面输入相应命令并按Enter键即可执行这些命令。
  • 交互模式一般用来实现一些简单的业务逻辑,或者验证某些功能。复杂的业务逻辑更多的是通过编写Python程序来实现,这样能方便代码的不断完善和重复利用。
  • IDLE界面中使用菜单命令File | New File创建一个程序文件,输入代码并保存为文件(务必保证扩展名为.py,如果是GUI程序,扩展名为.pyw)。然后,使用菜单命令Run | Run Module运行程序,程序运行的结果将直接显示在IDLE交互界面中。
  • 为提高代码的运行速度,以及对Python源代码进行保密,可以在命令提示符环境中使用python311 –OO –m py_compile file.py命令将Python程序file.py伪编译为.pyc文件,其中选项 –OO表示优化编译

9. pip工具的使用

  • Python语言中有三类库:内置库标准库扩展库。其中,内置库和标准库在Python安装成功后即安装。内置库不需要使用import命令导入就能直接使用;标准库和扩展库需要先导入才能使用。扩展库主要通过pip工具来管理。
  • 使用pip工具之前需要查看是否可用,打开命令提示符环境,输入: pip;如果pip工具不能使用,检查Python的安装目录,找到安装目录中的pip.exe文件,然后将其添加到系统环境变量Path中,之后重启再试。
  • 常用的pip命令如下。
    • pip list:查看已安装的扩展库。
    • pip install package_name:安装名为package_name的扩展库。
    • pip uninstall package_name:卸载名为package_name的扩展库。

  • 学习资料: 《Python基础教程(微课版)》 清华大学出版社.