Python編程環境搭建和規範

古人云：「工欲善其事，必先利其器」，對於學習python亦是如此。通過前面一節的學習，我們知道了python是什麼、能做什麼、未來的使用前景、相比其他編程語言有什麼優勢以及發展歷程。接下來，我將繼續給大家介紹一些學習python需要的入門知識。通過這一節的學習，大家能夠知道如何搭建python編譯和運行環境、python的代碼結構以及python編碼規範。

一、搭建python編譯和運行環境(限windows環境)

1、安裝

• 

• 選擇最新的Python3.x版本，打開下載頁面

• 根據使用的操作系統，單擊相應的安裝程序鏈接

• 下載完畢之後，雙擊安裝程序開設安裝

  2、運行

  從開始菜單中選擇Python 3.x的選項，選擇其中的IDLE（Python GUI），啟動之後的IDEL編輯器初始屏幕如圖所示：

  

  經典程序—在屏幕輸出「Hello World!」

  • 解釋器

  python是介於傳統編譯語言與傳統解釋語言之間的一門解釋型語言。之所以這樣說，是因為它具有與傳統編譯語言Java相類似的位元組碼編譯和虛擬機執行操作。但是它的位元組碼不是機器的二進位代碼，並且代碼在寫好之後立即運行，這些又讓它具備一些解釋型語言特點。 python語言的實現方式多種多樣，主要有三種：Cpython、Jython與IronPython。標準環境採用的是Cpython的實現方式。

  • 發布

  有時候我們真正需要的是得到一種能夠讓python程序生成獨立的可執行的二進位代碼的方法，這是一個接近於打包分發概念的東西。凍結二進位文件能夠將程序的位元組碼、PVM（python virtual machine，虛擬機）以及任何程序需要的python支持文件捆綁在一起形成一個單獨的文件包。與傳統的打包工具過程可能有些不同，但實際的結果將會是一個獨立的可執行二進位程序（如windows下的exe文件），這個文件將很容易向客戶分發，被使用。windows下主要使用py2exe生成凍結二進位文件。

  3、一些深受歡迎的Python包

  Python深受歡迎的原因之一是有大量高品質的庫，可幫助完成各種軟體任務。在這些庫中，很多都只支持特定的Python版本。具體地說，很多包還不支持Python 3，因此要使用它們，可能需要使用Python 2.x。但如果熟悉Python 3，使用Python 2並不難。

  • PIL(http://www.pythonware.com/products/pil/index.htm)：Python圖像處理庫，是一個圖像處理庫，支持眾多圖像格式，可用於執行裁剪、大小調整、旋轉和濾波效果等操作。

  • Tkinter：Python GUI，是Python庫自帶的，是訪問流行工具包TK GUI的標準方式。如果要使用Python創建圖形用戶界面（GUI），應首先考慮使用這個包。有關該包的更詳細信息，參閱http://docs.python.org/3/library/tkinter.html。

  • Django（www.djangoproject.com）：是一個用於創建互動式網站的框架。

  • Bottle（http://bottlepy.org/docs/dev/）：類似於Django，它也是一個用於創建互動式網站的框架。不同的是，Bottle是一個輕量級的小型框架，更適合用於開發小型網站。

  • Pygame（www.pygame.org）：能夠創建和控制二維動畫，尤其適合開發遊戲。它提供了創建動畫和聲音的工具，還提供了控制遊戲桿等輸入設備的工具。Pygame網站還提供了初步教程和示常式序。

  • SciPy（www.scipy.org）：深受歡迎，還有專門的會議。它提供的數學軟體可以完成：求解最優化問題、執行線性代數數字計算、處理信號等。

  • Twisted（http://twistedmatrix.com/trac）是一個深受歡迎的Python網路編程庫，支持眾多網路協議，可用於開發Web伺服器、郵件伺服器和聊天客戶端/伺服器等。

  • PyPI(http://pypi.python.org/pypi)：Python包索引，是一個更新頻繁的清單，列出了數千個用戶提交的Python包。如果要尋找專用Python庫或了解Python已用於哪些方面，可在此查詢

    4、比較Python 2和Python 3

    Python 3發佈於2008年底，是一次重大的升級。

  • Python 3的有些改進不向後與Python 2兼容，因此Python 2始終與Python 3並行地向前發展。

  • 全面了解Python 3和Python 2之間的差異，可參閱What』s New in Python 3.0（http://docs.python.org/3/whatsnew/3.0.html）。

  • 工具2to3（http://docs.python.org/3/library/2to3.html）幾乎能將任何Python 2程序自動轉換為等價的Python 3程序。

    Python 3新增功能

    Python 3新增了很多功能，一些顯著的功能為： 在Python 3中，整數除法的結果完全符合預期：

  而在Python 2中執行整數除法時，將刪除小數部分：

  • 在Python 3中， print是函數，易於修改；而在Python 2中，print是語句，就像if和for一樣。

  • Python 2有兩種類：老式類和新式類，而Python 3完全拋棄了老式類。

  • Python 3重命名了兩個重要函數：函數input和range在Python 2中分別名為raw_input和xrange。

  • Python 3支持第六章要介紹的格式字元串，而Python 2不支持。Python 2只支持使用運算符%的字元串插入。

    該使用哪個Python版本

    如果必須使用Python 2程序，可能應選擇Python 2；否則，就得將既有的Python 2程序轉換為Python 3程序，而這可能很難。

  • 有些專用庫只支持某個Python版本，如果需要這樣的庫，在選擇Python 版本方面可能受到限制。

  • 如果是剛從事編程工作或剛開始學習Python，不用維護老式Python程序，也無需使用專用庫，使用Python 3可能是最佳選擇。

  二、python的代碼結構

  python的代碼結構如下圖所示，主要由模塊導入、類定義、函數定義、分支結構、循環結構、異常處理和注釋這幾個部分組成。

  

  後面的python基礎知識將詳細介紹這幾個部分的特點和使用方式。

  三、python編碼規範

• 命名規則 Python語言有一套自己的命名規則。命名規則並不是語法規定，只是一種習慣用法。

• 變數名、模塊名、包名 通常採用小寫，可使用下劃線。

• 類名、對象名 類首字母採用大寫； 類中的方法名首字母小寫，其後的每個單詞的首字母大寫； 對象名（類的實例）採用小寫； 類外引用其屬性和方法名時，以對象名作為前綴。 類的私有變數、私有方法以兩個下劃線作為前綴。 例：類及對象命名舉例

• 函數名 函數名通常採用小寫，並用下劃線或單詞首字母大寫增加名稱的可讀性。 導入的函數以模塊名作前綴。 下例中，為演示導入函數前綴寫法，使用了生成隨機數的模塊random。該模塊有一個函數randrange()，該函數可以根據給定的數字範圍生成隨機數。其聲明為： randrange(start, stop[,step]) 說明： 參數start表示生成隨機數所在範圍的開始數字。 參數stop表示生成隨機數所在範圍的結束數字，但不包括數字stop。 參數step表示步長。生成的隨機數在[start, stop-1]的範圍內，取值等於start+step。 例：比較兩個數的大小，數據由隨機函數生成。隨機數的範圍在1—8之間選取。

• 代碼縮進與冒號 對於C、C++、Java等語言，代碼縮進只是作為編程的一種良好習慣。 對於Python而言，代碼縮進是一種語法。Python語言中沒有採用花括弧或begin…end分隔代碼塊，而是使用冒號和代碼縮進區分代碼之間的層次。 例：比較兩個程序段並查看運行結果

• 模塊導入的規範 模塊是類或函數的集合，用於處理一類問題，使用任何Python模塊都必須先導入。模塊的導入使用import語句或from…import…語句。

• import語句 例如：導入數學函數模塊math，調用其中的函數。

• from…import…語句 說明： 使用第二種導入方式，在調用math模塊中的任何函數時，都無需在前面加上「math.」。 使用第二種導入方式時，如果程序中的函數與math模塊中的某個函數同名，將被math模塊中的同名函數覆蓋。第一種導入方式不會覆蓋任何既有函數，但使用起來不如第二種方式簡潔。 還可以導入模塊math的特定函數。例如：from math import sqrt,tan 只導入函數sqrt和tan。

• 使用空行分隔代碼 函數之間或類的方法之間用空行分隔，表示一段新的代碼的開始。 類和函數入口之間也用一行空行分隔，突出函數入口的開始。

• 注釋 注釋是用於說明代碼實現的功能、採用的演算法、代碼的編寫者以及代碼創建和修改的時間等信息。 注釋是代碼的一部分，注釋起到了對代碼補充說明的作用。 Python忽略所有注釋，注釋僅供程序員或其他可能閱讀源代碼的人員閱讀。 Python使用#進行注釋。 Python可以使用中文注釋。Python 3默認的編碼是Unicode，可以直接使用中文注釋；但在Python 2中若使用中文注釋，必須在Python文件的最前面加上： # -*- coding: UTF-8 -*-

• 語句的分隔 分號是C、Java等語言中標識語句結束的標誌。Python也支持分號，同樣可以用分號作為一行語句的結束標識。但在Python中分號的作用已經不像在C、Java中那麼重要了，在C、Java中分號是必須的；而Python的分號可以省略，主要通過換行來識別語句的結束。 如果要在一行中書寫多個語句，就必須使用分號了，否則Python無法識別語句之間的間隔。簡單直白是Python語法的特點，通常一行只寫一條語句，這樣便於閱讀和理解程序。 Python同樣支持多行寫一條語句，Python使用「」作為換行符。多行寫一條語句適用於長語句的情況。

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