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# 03-Python基本用法
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[TOC]
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## 一、编程模式
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**交互模式编程**
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interactive -- 交互
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Python 带有一个交互式解释器，即你可以在解释器提示符后输入语句和表达式，立即执行并查看其结果。只需不带参数地启动 `python` 命令（也可以在你的计算机开始菜单中选择相应菜单项）。在测试新想法或检验模块和包的时候用这种方式会非常方便（请记得使用 `help(x)`）。
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```python
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# python
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Python 2.6.4 (#1, Nov 11 2014, 13:34:43)
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[GCC 4.1.2 20120704 (Red Hat 5.6.2-48)] on linux2
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Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
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键入下列文字在Python提示符，然后按Enter键：
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>>> print("Hello, Python!")
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Hello, Python!
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```
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Python代码在执行时默认会动态加载一些内置库builtins.py
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**脚本模式编程**
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调用解释器及脚本作为参数，并开始执行脚本
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写如下代码在一个test.py文件
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```python
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print("Hello, Python!")
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```
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运行程序：
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```bash
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# python test.py
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Hello, Python!
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```
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```bash
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另一种方式执行Python脚本，修改后的test.py文件：
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#!/usr/bin/python3.8
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print("Hello, Python!")
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运行程序：
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# chmod +x test.py
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# ./test.py
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Hello, Python!
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```
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## 二、Python标识符
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**作用**
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用来标识一个变量，函数，类，模块或其他对象的名称。
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一个标识符开始以字母A到Z或a到z后跟零个或多个字母下划线（_）和数字（0〜9）。
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Python标识符内不允许标点符号,如@、$、％等。
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Python区分大小写
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**标识符命名约定:**
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一句话：只能由数字，字母和下划线组成，不能以数字开头
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• 类名以大写字母以及所有其它标识符以小写字母。
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• 开头单个前导下划线的标识符表示由该标识符约定的意思是私有的,避免用下划线作为变量名的开始。
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• 开头两个前导下划线的标识符表示一个强烈的私有的标识符。
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• 如果标识符末尾还具有两个下划线结束时，该标识符是一个语言定义的特殊名称。
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**保留字**
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bash: if for 等关键字 可以当作标识名称
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python: if for 等关键字 不能当作标识名称
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保留字不可以被用作常量或变量，或任何其它标识符。所有Python关键字只包含小写字母。
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```python
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查询当前版本python中所有关键字：
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>>> import keyword # 如果系统中没有这个模块，需要安装python-docs
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>>> keyword.kwlist
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['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
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判断是否为关键字：
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>>> keyword.iskeyword ('False')
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此时将返回True
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```
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## 三、行和缩进
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一个程序员学习Python时，遇到的第一个需要注意的地方是，不使用括号来表示代码的类和函数定义块或流程控制。代码块是由行缩进，这是严格执行表示方式。
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缩进位数目是可变的，但在块中的所有语句必须缩进相同的量。在这个例子中，两个功能块都很好使用：
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```python
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if True:
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print "True"
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else:
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print "False"
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```
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然而，在本实例中的第二块将产生一个错误：
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```python
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#!/usr/bin/env python3.8
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if True:
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print ("Answer")
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print ("True")
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else:
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print ("Answer")
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print ("False")
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```
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**使用空行**
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一行只含有空格，可能带有注释，如果是空行那么Python完全忽略它。
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在交互式解释器会话中，必须输入一个空的物理行终止多行语句。
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**多行语句**
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Python语句通常用一个新行结束。 但是，Python允许使用续行符`\`来表示该行应该继续下去（跨行）。但是包含在[],{},()括号内的陈述并不需要使用续行符`\`。
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例如：
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```python
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>>> total = (item_one +
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item_two +
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item_three)
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```
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```python
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>>> days = ['Monday',
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'Tuesday',
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'Wednesday',
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'Thursday',
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'Friday']
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```
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**续行符**( \ )：
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Python 语句,一般使用换行分隔,也就是说一行一个语句。一行过长的语句可以使用反斜杠`\`分解成几行,比如:
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```python
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# check conditions
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if (weather_is_hot == 1) and \
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(shark_warnings == 0):
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send_goto_beach_mesg_to_pager()
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```
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**单行中多条语句**：
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分号( ; ) 允许在单行写入多条语句，不管语句是否启动一个新的代码块。下面是使用分号示例：
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```python
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import sys; x = 'foo'; sys.stdout.write(x + '')
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import sys
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x = 'foo'
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sys.stdout.write(x + '')
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```
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## 四、引号和注释
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**引号**
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Python接受单引号（'），双引号（"）和三（'''或"""）引用，以表示字符串常量，只要是同一类型的引号开
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始和结束的字符串。
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三重引号可以用于跨越多个行的字符串。
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例如，所有下列写法都是合法的：
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```python
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word = 'word'
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sentence = "This is a sentence."
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paragraph = """This is a paragraph. It is
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made up of multiple lines and sentences."""
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```
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**注释**
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"＃"号之后字符是注释的一部分，Python解释器会忽略它们。
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```python
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#!/usr/bin/python
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# First comment
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print "Hello, Python!" # second comment
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运行结果：
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Hello, Python!
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```
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可以使用三引号完成多行注释：
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```python
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'''
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comment1
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comment2
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''''
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```
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## 五、读取用户输入
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Python提供内置函数从标准输入读入一行文本，默认的标准输入设备是键盘：input()
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在 **Python3.x** 中 **raw_input( )** 和 **input( )** 进行了整合，去除了 **raw_input( )**，仅保留了 **input( )** 函数，其接收任意输入，将所有输入默认为字符串处理，并返回字符串类型。
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**input函数**
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input([prompt]) 函数从标准输入读取一个行，并返回一个字符串
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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str = input("请输入：")
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print("你输入的内容是: ", str)
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这将提示你输入任意字符串，然后在屏幕上显示相同的字符串。当我输入"Hello Python！"，它的输出如下：
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请输入：Hello Python！
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你输入的内容是: Hello Python！
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```
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**实例：等待用户**
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程序显示提示，按回车键退出，等待用户按下回车键：
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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input("Press the enter key to exit.") #不接收用户输入
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在这里，一旦用户按下键时，程序结束。这是一个很好的技巧，保持一个控制台窗口打开，直到用户完成应用程序运行。
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```
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**输入不可见密码**
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getpass()
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输入密码时，如果想要不可见，需要利用 getpass 模块中的 getpass 方法：
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```python
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#!/usr/bin/env python3.8
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import getpass
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pwd = getpass.getpass("请输入密码：") # 将用户输入的内容赋值给 pwd变量
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print(pwd) # 打印输入的内容
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执行结果：
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请输入密码：
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123
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```
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## 六、模块
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模块以磁盘文件的形式存在, 每一个 Python 脚本文件都可以被当成是一个模块。
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当一个模块变得过大, 且驱动了太多功能时,就应该考虑拆一些代码出来另外建一个模块。
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模块代码可以是一段直接执行的脚本, 也可以是一堆类似库函数的代码, 从而可以被别的模块import调用。
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模块可以包含直接运行的代码块、类定义、 函数定义或这几者的组合。
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## 七、命令行参数
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程序可以运行时提供有关如何运行的一些基本信息。 位置变量 位置参数
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例如Python中可以使用 -h 做到这一点：
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```bash
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# python3.8 -h
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usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...
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Options and arguments (and corresponding environment variables):
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-c cmd : program passed in as string (terminates option list)
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-d : debug output from parser (also PYTHONDEBUG=x)
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-E : ignore environment variables (such as PYTHONPATH)
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-h : print this help message and exit
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[ etc. ]
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```
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你也可以设定你的脚本，它应该以这样的方式接受各种选项。 命令行参数会在以后学习，当你学会其它的Python概念之后如果想对python脚本传参数,需要模块：sys 或者 getopt
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**sys模块**
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| 用法 | 意义 |
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| ------------- | -------- |
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| len(sys.argv) | 参数个数 |
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| sys.argv[0] | 脚本名 |
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| sys.argv[1] | 参数1 |
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| sys.argv[2] | 参数2 |
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```python
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#vim test.py
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import sys
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print("脚本名：",sys.argv[0])
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for i in range(1,len(sys.argv)):
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print("参数",i,sys.argv[i]) sys.argv[1]
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#python3.8 test.py hello world
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脚本名：test.py
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参数 1 hello
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参数 2 world
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```
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**python参数解包**(**unpack**)：
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```python
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[root@wing python]# cat unpack.py
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#!/usr/bin/env python3.8
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from sys import argv
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script, first, second, third = sysargv
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print(argv)
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print(script)
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print(first)
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print(second)
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print(third)
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[root@wing python]# python unpack.py 1 2 3
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['unpack.py', '1', '2', '3']
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unpack.py
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1
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2
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3
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```
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代码'script,first,second,third=argv' 表示将argv "解包(unpack)"，argv本身是将所有参数放到同一个变量下面，这里是将每个参数赋予一个变量名：script, first, second, 以及third。
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这看上去有些奇怪, 不过" 解包" 可能是最好的描述方式了。它的含义很简单："把argv 中的东西解包，将所有的参数依次赋予左边的变量名"。
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## 八、Python文件类型
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**导语**
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python常用的有3种文件类型
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1.源代码 py
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2.字节代码 pyc
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3.优化代码 pyo
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**源代码**:
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python源代码的文件以"py"为扩展名,由python程序解释，不需要编译
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**字节代码**：
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python源文件经编译后生成的扩展名为"pyc"的文件，用于隐藏代码，提高加载速度
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什么是pyc文件:
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pyc是一种二进制文件，是由py文件经过编译后，生成的文件，是一种byte code，py文件变成pyc文件后，加载的速度有所提高，而且pyc是一种跨平台的字节码，是由python的虚拟机来执行的，这个是类似于JAVA或者.NET的虚拟机的概念。pyc的内容，是跟python的版本相关的，不同版本编译后的pyc文件是不同的，2.5编译的pyc文件，2.4版本的python是无法执行的。
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为什么pyc文件:
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因为py文件是可以直接看到源码的，如果你是开发商业软件的话，不可能把源码也泄漏出去吧？所以就需要编译为pyc后，再发布出去。当然，pyc文件也是可以反编译的，不同版本编译后的pyc文件是不同的，根据python源码中提供的opcode，可以根据pyc文件反编译出py文件源码，网上可以找到一个反编译python2.3版本的pyc文件的工具，不过该工具从python2.4开始就要收费了，如果需要反编译出新版本的pyc文件的话，就需要自己动手了,不过你可以自己修改python的源代码中的opcode文件，重新编译python，从而防止不法分子的破解。
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**编译方法**
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生成单个pyc文件：
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```python
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方法1：代码方式
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#vim compile.py
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import py_compile
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py_compile.compile("hello.py")
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```
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```python
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方法2：命令行
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#python3.8 -m py_compile hello.py
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-m 相当于脚本中的import
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```
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> **注意**：
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> 字节代码和优化代码不能直接执行，只能用解释器运行
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> 正确执行方法：
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> \#python hello.pyc
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> \#python hello.pyo
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> 错误执行方法：
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> \#./hello.pyc //这样执行会报错
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批量生成pyc文件：
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一般，工程都是在一个目录下的，不会仅仅编译一个py文件而已，而是需要把整个文件夹下的py文件都编译为pyc文件，python提供了另一个模块：compileall 。使用方法如下：
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```python
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方法1：代码方式
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import compileall
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compileall.compile_dir(r'/root/src\')
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方法2：命令行方式
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# python3.8 -m compileall /root/src/
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```
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**优化代码**：
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pyo是经过优化编译后的程序，扩展名为"pyo"，也可以提高加载速度，针对嵌入式系统，把需要的模块编译成pyo文件**可减少容量**，本质上和pyc没有区别，优化方法如下：
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```python
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# python -O -m py_compile hello.py
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```
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