Python3 基础语法

编码

默认情况下，Python3 源码文件以 UTF-8 编码，所有字符串都是 unicode 字符串。

当然你也可以为源码文件指定不同的编码： 

# -*- coding: cp-1252 -*-

上述定义允许在源文件中使用 Windows-1252 字符集中的字符编码，对应适合语言为保加利亚语、白俄罗斯语、马其顿语、俄语、塞尔维亚语。

标识符

  • 第一个字符必须以字母（a-z, A-Z）或下划线 _ 。
  • 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。
  • 标识符对大小写敏感，count 和 Count 是不同的标识符。
  • 标识符对长度无硬性限制，但建议保持简洁（一般不超过 20 个字符）。
  • 禁止使用保留关键字，如 if、for、class 等不能作为标识符。

合法标识符：

age = 25
user_name = "Alice"
_total = 100
MAX_SIZE = 1024
calculate_area()
StudentInfo
__private_var

非法标识符：

2nd_place = "silver"    # 错误：以数字开头
user-name = "Bob"       # 错误：包含连字符
class = "Math"          # 错误：使用关键字
$price = 9.99          # 错误：包含特殊字符
for = "loop"           # 错误：使用关键字

Python 3 允许使用 Unicode 字符作为标识符，可以用中文作为变量名，非 ASCII 标识符也是允许的了。 

姓名 = "张三"  # 合法
π = 3.14159   # 合法

测试标识符是否合法：

实例

def is_valid_identifier(name):
    try:
        exec(f"{name} = None")
        return True
    except:
        return False

print(is_valid_identifier("2var"))  # False
print(is_valid_identifier("var2"))  # True

python保留字

保留字即关键字，我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块，可以输出当前版本的所有关键字： 

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
>>>
类别关键字说明
逻辑值True布尔真值
False布尔假值
None表示空值或无值
逻辑运算and逻辑与运算
or逻辑或运算
not逻辑非运算
条件控制if条件判断语句
elif否则如果（else if 的缩写）
else否则分支
循环控制for迭代循环
while条件循环
break跳出循环
continue跳过当前循环的剩余部分，进入下一次迭代
异常处理try尝试执行代码块
except捕获异常
finally无论是否发生异常都会执行的代码块
raise抛出异常
函数定义def定义函数
return从函数返回值
lambda创建匿名函数
类与对象class定义类
del删除对象引用
模块导入import导入模块
from从模块导入特定部分
as为导入的模块或对象创建别名
作用域global声明全局变量
nonlocal声明非局部变量（用于嵌套函数）
异步编程async声明异步函数
await等待异步操作完成
其他assert断言，用于测试条件是否为真
in检查成员关系
is检查对象身份（是否是同一个对象）
pass空语句，用于占位
with上下文管理器，用于资源管理
yield从生成器函数返回值

注释

Python中单行注释以 # 开头，实例如下：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 # 第一个注释 print ("Hello, Python!") # 第二个注释

执行以上代码，输出结果为：

Hello, Python!

多行注释可以用多个 # 号，还有 ''' 和 """：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 # 第一个注释 # 第二个注释 ''' 第三注释 第四注释 ''' """ 第五注释 第六注释 """ print ("Hello, Python!")

执行以上代码，输出结果为：

Hello, Python!

行与缩进

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号 {} 。

缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。实例如下：

实例(Python 3.0+)

if True: print ("True") else: print ("False")

以下代码最后一行语句缩进数的空格数不一致，会导致运行错误：

实例

if True:
    print ("Answer")
    print ("True")
else:
    print ("Answer")
  print ("False")    # 缩进不一致，会导致运行错误

以上程序由于缩进不一致，执行后会出现类似以下错误：

 File "test.py", line 6
    print ("False")    # 缩进不一致，会导致运行错误
                                      ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

多行语句

Python 通常是一行写完一条语句，但如果语句很长，我们可以使用反斜杠 \ 来实现多行语句，例如：

total = item_one + \
        item_two + \
        item_three

实例

item_one = 1
item_two = 2
item_three = 3
total = item_one + \
        item_two + \
        item_three
print(total) # 输出为 6

在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠 \，例如：

total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']

数字(Number)类型

python中数字有四种类型：整数、布尔型、浮点数和复数。

  • int (整数), 如 1, 只有一种整数类型 int，表示为长整型，没有 python2 中的 Long。
  • bool (布尔), 如 True。
  • float (浮点数), 如 1.23、3E-2
  • complex (复数) - 复数由实部和虚部组成，形式为 a + bj，其中 a 是实部，b 是虚部，j 表示虚数单位。如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j

字符串(String)

  • Python 中单引号 ' 和双引号 " 使用完全相同。
  • 使用三引号(''' 或 """)可以指定一个多行字符串。
  • 转义符 \。
  • 反斜杠可以用来转义，使用 r 可以让反斜杠不发生转义。 如 r"this is a line with \n" 则 \n 会显示，并不是换行。
  • 按字面意义级联字符串，如 "this " "is " "string" 会被自动转换为 this is string。
  • 字符串可以用 + 运算符连接在一起，用 * 运算符重复。
  • Python 中的字符串有两种索引方式，从左往右以 0 开始，从右往左以 -1 开始。
  • Python 中的字符串不能改变。
  • Python 没有单独的字符类型，一个字符就是长度为 1 的字符串。
  • 字符串切片 str[start:end]，其中 start（包含）是切片开始的索引，end（不包含）是切片结束的索引。
  • 字符串的切片可以加上步长参数 step，语法格式如下：str[start:end:step]
word = '字符串'
sentence = "这是一个句子。"
paragraph = """这是一个段落，
可以由多行组成"""

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 str='123456789' print(str) # 输出字符串 print(str[0:-1]) # 输出第一个到倒数第二个的所有字符 print(str[0]) # 输出字符串第一个字符 print(str[2:5]) # 输出从第三个开始到第六个的字符（不包含） print(str[2:]) # 输出从第三个开始后的所有字符 print(str[1:5:2]) # 输出从第二个开始到第五个且每隔一个的字符（步长为2） print(str * 2) # 输出字符串两次 print(str + '你好') # 连接字符串 print('------------------------------') print('hello\nrunoob') # 使用反斜杠(\)+n转义特殊字符 print(r'hello\nrunoob') # 在字符串前面添加一个 r，表示原始字符串，不会发生转义

这里的 r 指 raw，即 raw string，会自动将反斜杠转义，例如：

>>> print('\n')       # 输出空行

>>> print(r'\n')      # 输出 \n
\n
>>>

以上实例输出结果：

123456789
12345678
1
345
3456789
24
123456789123456789
123456789你好
------------------------------
hello
runoob
hello\nrunoob

空行

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，以突出函数入口的开始。

空行与代码缩进不同，空行并不是 Python 语法的一部分。书写时不插入空行，Python 解释器运行也不会出错。但是空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码，便于日后代码的维护或重构。

记住：空行也是程序代码的一部分。

等待用户输入

执行下面的程序在按回车键后就会等待用户输入：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 input("\n\n按下 enter 键后退出。")

以上代码中 ，\n\n 在结果输出前会输出两个新的空行。一旦用户按下 enter 键时，程序将退出。

同一行显示多条语句

Python 可以在同一行中使用多条语句，语句之间使用分号 ; 分割，以下是一个简单的实例：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')

使用脚本执行以上代码，输出结果为：

runoob

使用交互式命令行执行，输出结果为：

>>> import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')
runoob
7

此处的 7 表示字符数，runoob 有 6 个字符，\n 表示一个字符，加起来 7 个字符。

>>> import sys
>>> sys.stdout.write(" hi ")    # hi 前后各有 1 个空格
 hi 4

多个语句构成代码组

缩进相同的一组语句构成一个代码块，我们称之代码组。

像if、while、def和class这样的复合语句，首行以关键字开始，以冒号( : )结束，该行之后的一行或多行代码构成代码组。

我们将首行及后面的代码组称为一个子句(clause)。

如下实例：

if expression : 
   suite
elif expression : 
   suite 
else : 
   suite

print 输出

print 默认输出是换行的，如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end=""：

实例(Python 3.0+)

#!/usr/bin/python3 x="a" y="b" # 换行输出 print( x ) print( y ) print('---------') # 不换行输出 print( x, end=" " ) print( y, end=" " ) print()

以上实例执行结果为：

a
b
---------
a b

更多内容参考：Python2 与 Python3 print 不换行

import 与 from...import

在 python 用 import 或者 from...import 来导入相应的模块。

将整个模块(somemodule)导入，格式为： import somemodule

从某个模块中导入某个函数,格式为： from somemodule import somefunction

从某个模块中导入多个函数,格式为： from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc

将某个模块中的全部函数导入，格式为： from somemodule import *

导入 sys 模块

import sys print('================Python import mode==========================') print ('命令行参数为:') for i in sys.argv: print (i) print ('\n python 路径为',sys.path)

导入 sys 模块的 argv,path 成员

from sys import argv,path # 导入特定的成员 print('================python from import===================================') print('path:',path) # 因为已经导入path成员，所以此处引用时不需要加sys.path

更多内容可以参考：Python import 和 from … import 的主要区别

命令行参数

很多程序可以执行一些操作来查看一些基本信息，Python可以使用-h参数查看各参数帮助信息：

$ python -h
usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...
Options and arguments (and corresponding environment variables):
-c cmd : program passed in as string (terminates option list)
-d     : debug output from parser (also PYTHONDEBUG=x)
-E     : ignore environment variables (such as PYTHONPATH)
-h     : print this help message and exit

[ etc. ]

我们在使用脚本形式执行 Python 时，可以接收命令行输入的参数，具体使用可以参照 Python 3 命令行参数。