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这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。
当你运行你的程序的时候,连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。
而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。
你可以直接从源代码运行程序。
在计算机内部,Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式,然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。
事实上,由于你不再需要担心如何编译程序,如何确保连接转载正确的库等等,所有这一切使得使用Python更加简单。
由于你只需要把你的Python程序拷贝到另外一台计算机上,它就可以工作了,这也使得你的Python程序更加易于移植。
面向对象
Python即支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。
在面向过程的语言中,程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。
在面向对象的语言中,程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。
与其他主要的语言如C++和Java相比,Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。
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。
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。
丰富的库
Python标准库确实很庞大。
它可以帮助你处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、Tk和其他与系统有关的操作。
记住,只要安装了Python,所有这些功能都是可用的。
这被称作Python的“功能齐全”理念。
除了标准库以外,还有许多其他高质量的库,如wxPython、Twisted和Python图像库等等。
概括
Python确实是一种十分精彩又强大的语言。
它合理地结合了高性能与使得编写程序简单有趣的特色。
为什么不使用Perl?
也许你以前并不知道,Perl是另外一种极其流行的开源解释性编程语言。
如果你曾经尝试过用Perl语言编写一个大程序,你一定会自己回答这个问题。
在规模较小的时候,Perl程序是简单的。
它可以胜任于小型的应用程序和脚本,“使工作完成”。
然而,当你想开始写一些大一点的程序的时候,Perl程序就变得不实用了。
我是通过为Yahoo编写大型Perl程序的经验得出这样的总结的!
与Perl相比,Python程序一定会更简单、更清晰、更易于编写,从而也更加易懂、易维护。
我确实也很喜欢Perl,用它来做一些日常的各种事情。
不过当我要写一个程序的时候,我总是想到使用Python,这对我来说已经成了十分自然的事。
Perl已经经历了多次大的修正和改变,遗憾的是,即将发布的Perl6似乎仍然没有在这个方面做什么改进。
我感到Perl唯一也是十分重要的优势是它庞大的CPAN库——综合Perl存档网络。
就如同这个名字所指的意思一样,这是一个巨大的Perl模块集,它大得让人难以置信——你几乎用这些模块在计算机上做任何事情。
Perl的模块比Python多的原因之一是Perl拥有更加悠久的历史。
或许我会在comp.lang.python上建议把Perl模块移植到Python上的计划。
另外,新的Parrot虚拟机按设计可以运行完全重新设计的Perl6也可以运行Python和其他解释性语言如Ruby、PHP和Tcl等等。
这意味着你将来或许可以在Python上使用所有Perl的模块。
这将成为两全其美的事——强大的CPAN库与强大的Python语言结合在一起。
我们将拭目以待。
程序员的话
读一下像ESR这样的超级电脑高手谈Python的话,你会感到十分有意思:
∙EricS.Raymond是《TheCathedralandtheBazaar》的作者、“开放源码”一词的提出人。
他说Python已经成为了他最喜爱的编程语言。
这篇文章也是促使我第一次接触Python的真正原动力。
∙BruceEckel著名的《ThinkinginJava》和《ThinkinginC++》的作者。
他说没有一种语言比得上Python使他的工作效率如此之高。
同时他说Python可能是唯一一种旨在帮助程序员把事情弄得更加简单的语言。
请阅读完整的采访以获得更详细的内容。
∙PeterNorvig是著名的Lisp语言书籍的作者和Google公司的搜索质量主任(感谢GuidovanRossum告诉我这一点)。
他说Python始终是Google的主要部分。
事实上你看一下Google招聘的网页就可以验证这一点。
在那个网页上,Python知识是对软件工程师的一个必需要求。
∙BrucePerens是OpenSource.org和UserLinux项目的一位共同创始人。
UserLinux旨在创造一个可以被多家发行商支持标准的Linux发行版。
Python击败了其它竞争对手如Perl和Ruby成为UserLinux支持的主要编程语言。
第2章安装Python
Linux和BSD用户
如果你正在使用一个Linux的发行版比如Fedora或者Mandrake或者其他(你的选择),或者一个BSD系统比如FreeBSD,那么你可能已经在你的系统里安装了Python。
要测试你是否已经随着你的Linux包安装了Python,你可以打开一个shell程序(就像konsole或gnome-terminal)然后输入如下所示的命令python-V。
$python-V
Python2.3.4
$是shell的提示符。
根据你的操作系统的设置,它可能与你那个不同,因此我只用$符号表示提示符。
如果你看见向上面所示的那样一些版本信息,那么你已经安装了Python了。
如果你得到像这样的消息:
bash:
python:
commandnotfound
那么你还没有安装Python。
这几乎不可能,只是极其偶尔才会遇到。
在这种情况下,你有两种方法在你的系统上安装Python。
∙利用你的操作系统附带的包管理软件安装二进制包,比如FedoraLinux的yum、MandrakeLinux的urpmi、DebianLinux的apt-get、FreeBSD的pkg_add等等。
注意,使用这种方法的话,你需要连接因特网。
你也可以从别的地方下载二进制包然后拷贝到你的PC中安装。
∙你可以从源代码编译Python然后安装。
在网站上有编译的指令。
Windows®
用户
用户可以访问Python.org/download,从网站上下载最新的版本(在写本书的时候,最新版本是2.3.4版)。
它的大小大约是9.4MB,与其他大多数语言相比是十分紧凑的。
安装过程与其他Windows软件类似。
提示
即便安装程序为你提供了不检查可选组件的选项,你也不要不作任何检查!
有些组件对你很有用,特别是集成开发环境。
有趣的是,大约70%的Python下载是来自Windows用户的。
当然,这并不能说明问题,因为几乎所有的Linux用户已经在安装系统的时候默认安装了Python。
在Windows命令行中使用Python
如果你想要从Windows命令行调用Python,那么你需要先正确的设置PATH变量。
对于Windows2000、XP、2003,点击控制面板->
系统->
高级->
环境变量。
在“系统变量”表单中点击叫做PATH的变量,然后编辑这个变量,把;
C:
\Python23加到它的结尾。
当然,是Python所在的正确目录名。
对于较旧版本的Windows,把下面这行加到文件C:
\AUTOEXEC.BAT中:
PATH=%PATH%;
\Python23,然后重新启动系统。
对于WindowsNT,则使用AUTOEXEC.NT文件。
对于Linux系统,很可能你已经在你的系统里安装了Python。
否则,你可以通过你的发行版附带的包管理软件安装Python。
对于Windows系统,安装Python就是下载安装程序然后双击它那么简单。
从现在起,我们将假设你已经在你的系统里安装了Python。
第3章最初的步骤
我们将看一下如何用Python编写运行一个传统的“HelloWorld”程序。
通过它,你将学会如何编写、保存和运行Python程序。
有两种使用Python运行你的程序的方式——使用交互式的带提示符的解释器或使用源文件。
我们将学习这两种方法。
使用带提示符的解释器
在命令行的shell提示符下键入python,启动解释器。
现在输入print'
HelloWorld'
,然后按Enter键。
你应该可以看到输出的单词HelloWorld。
对于Windows用户,只要你正确的设置了PATH变量,你应该可以从命令行启动解释器。
或者你可以选择使用IDLE程序。
IDLE是集成开发环境的缩写。
点击开始->
程序->
Python2.3->
IDLE(PythonGUI)。
Linux用户也可以使用IDLE。
注意,>
>
是你键入Python语句的提示符。
例3.1使用带提示符的Python解释器
$python
Python2.3.4(#1,Oct262004,16:
42:
40)
[GCC3.4.220041017(RedHat3.4.2-6.fc3)]onlinux2
Type"
help"
"
copyright"
credits"
or"
license"
formoreinformation.
print'
helloworld'
helloworld
注意,Python会在下一行立即给出你输出!
你刚才键入的是一句Python语句。
我们使用print(不要惊讶)来打印你提供给它的值。
这里,我们提供的是文本HelloWorld,它被迅速地打印在屏幕上。
如何退出Python提示符
如果你使用的是Linux/BSDshell,那么按Ctrl-d退出提示符。
如果是在Windows命令行中,则按Ctrl-z再按Enter。
使用源文件
现在让我们重新开始编程。
当你学习一种新的编程语言的时候,你编写运行的第一个程序通常都是“HelloWorld”程序,这已经成为一种传统了。
在你运行“HelloWorld”程序的时候,它所做的事只是说声:
“HelloWorld”。
正如提出“HelloWorld”程序的SimonCozens[1]所说:
“它是编程之神的传统咒语,可以帮助你更好的学习语言。
”
启动你选择的编辑器,输入下面这段程序,然后把它保存为helloworld.py。
例3.2使用源文件
#!
/usr/bin/python
#Filename:
helloworld.py
'
(源文件:
code/helloworld.py)
为了运行这个程序,请打开shell(Linux终端或者DOS提示符),然后键入命令pythonhelloworld.py。
如果你使用IDLE,请使用菜单Edit->
RunScript或者使用键盘快捷方式Ctrl-F5。
输出如下所示。
输出
$pythonhelloworld.py
HelloWorld
如果你得到的输出与上面所示的一样,那么恭喜!
——你已经成功地运行了你的第一个Python程序。
万一你得到一个错误,那么请确保你键入的程序准确无误,然后再运行一下程序。
注意Python是大小写敏感的,即print与Print不一样——注意前一个是小写p而后一个是大写P。
另外,确保在每一行的开始字符前没有空格或者制表符——我们将在后面讨论为什么这点是重要的。
它如何工作
让我们思考一下这个程序的前两行。
它们被称作注释——任何在#符号右面的内容都是注释。
注释主要作为提供给程序读者的笔记。
Python至少应当有第一行那样的特殊形式的注释。
它被称作组织行——源文件的头两个字符是#!
,后面跟着一个程序。
这行告诉你的Linux/Unix系统当你执行你的程序的时候,它应该运行哪个解释器。
这会在下一节做详细解释。
注意,你总是可以通过直接在命令行指定解释器,从而在任何平台上运行你的程序。
就如同命令pythonhelloworld.py一样。
重要
在你的程序中合理地使用注释以解释一些重要的细节——这将有助于你的程序的读者轻松地理解程序在干什么。
记住,这个读者可能就是6个月以后的你!
跟在注释之后的是一句Python语句——它只是打印文本“HelloWorld”。
print实际上是一个操作符,而“HelloWorld”被称为一个字符串——别担心我们会在后面详细解释这些术语。
可执行的Python程序
这部分内容只对Linux/Unix用户适用,不过Windows用户可能也对程序的第一行比较好奇。
首先我们需要通过chmod命令,给程序可执行的许可,然后运行程序。
$chmoda+xhelloworld.py
$./helloworld.py
chmod命令用来改变文件的模式,给系统中所有用户这个源文件的执行许可。
然后我们可以直接通过指定源文件的位置来执行程序。
我们使用./来指示程序位于当前目录。
为了更加有趣一些,你可以把你的文件名改成仅仅helloworld,然后运行./helloworld。
这样,这个程序仍然可以工作,因为系统知道它必须用源文件第一行指定的那个解释器来运行程序。
只要知道程序的确切位置,你现在就可以运行程序了——但是如果你希望你的程序能够从各个位置运行呢?
那样的话,你可以把你的程序保存在PATH环境变量中的目录之一。
每当你运行任何程序,系统会查找列在PATH环境变量中的各个目录。
然后运行那个程序。
你只要简单地把这个源文件复制到PATH所列目录之一就可以使你的程序在任何位置都可用了。
$echo$PATH
/opt/mono/bin/:
/usr/local/bin:
/usr/bin:
/bin:
/usr/X11R6/bin:
/home/swaroop/bin
$cphelloworld.py/home/swaroop/bin/helloworld
$helloworld
我们能够用echo命令来显示PATH变量,用$给变量名加前缀以向shell表示我们需要这个变量的值。
我们看到/home/swaroop/bin是PATH变量中的目录之一。
swaroop是我的系统中使用的用户名。
通常,在你的系统中也会有一个相似的目录。
你也可以把你选择的目录添加到PATH变量中去——这可以通过运行PATH=$PATH:
/home/swaroop/mydir完成,其中“/home/swaroop/mydir”是我想要添加到PATH变量中的目录。
当你想要在任何时间、任何地方运行你的程序的时候,这个方法十分有用。
它就好像创造你自己的指令,如同cd或其他Linux终端或DOS提示符命令那样。
对于Python来说,程序、脚本或者软件都是指同一个东西。
获取帮助
如果你需要某个Python函数或语句的快速信息帮助,那么你可以使用内建的help功能。
尤其在你使用带提示符的命令行的时候,它十分有用。
比如,运行help(str)——这会显示str类的帮助。
str类用于保存你的程序使用的各种文本(字符串)。
类将在后面面向对象编程的章节详细解释。
按q退出帮助。
类似地,你可以获取Python中几乎所有东西的信息。
使用help()去学习更多关于help本身的东西!
如果你想要获取关于如print那样操作符的帮助,那么你需要正确的设置PYTHONDOCS环境变量。
这可以在Linux/Unix中轻松地通过env命令完成。
$envPYTHONDOCS=/usr/share/doc/python-docs-2.3.4/html/python
help('
print'
)
你应该注意到我特意在“print”上使用了引号,那样Python就可以理解我是希望获取关于“print”的帮助而不是想要它打印东西。
注意,我使用的位置是在FedoraCore3Linux中的位置——它可能在不同的发行版和版本中有所不同。
你现在应该可以方便地编写、保存和运行Python程序了。
既然你是一个Python用户,让我们学习更多Python的概念。
第4章基本概念
字面意义上的常量
一个字面意义上的常量的例子是如同5、1.23、9.25e-3这样的数,或者如同'
Thisisastring'
、"
It'
sastring!
"
这样的字符串。
它们被称作字面意义上的,因为它们具备字面的意义——你按照它们的字面意义使用它们的值。
数2总是代表它自己,而不会是别的什么东西——它是一个常量,因为不能改变它的值。
因此,所有这些都被称为字面意义上的常量。
数
在Python中有4种类型的数——整数、长整数、浮点数和复数。
∙2是一个整数的例子。
∙长整数不过是大一些的整数。
∙3.23和52.3E-4是浮点数的例子。
E标记表示10的幂。
在这里,52.3E-4表示52.3*10-4。
∙(-5+4j)和(2.3-4.6j)是复数的例子。
字符串
字符串是字符的序列。
字符串基本上就是一组单词。
我几乎可以保证你在每个Python程序中都要用到字符串,所以请特别留心下面这部分的内容。
下面告诉你如何在Python中使用字符串。
∙使用单引号('
你可以用单引号指示字符串,就如同'
Quotemeonthis'
这样。
所有的空白,即空格和制表符都照原样保留。
∙使用双引号("
在双引号中的字符串与单引号中的字符串的使用完全相同,例如"
What'
syourname?
。
∙使用三引号('
或"
利用三引号,你可以指示一个多行的字符串。
你可以在三引号中自由的使用单引号和双引号。
例如:
Thisisamulti-linestring.Thisisthefirstline.
Thisisthesecondline.
"
Iasked.
Hesaid"
Bond,JamesBond."
∙转义符
假设你想要在一个字符串中包含一个单引号('
),那么你该怎么指示这个字符串?
例如,这个字符串是What'
你肯定不会用'
来指示它,因为Python会弄不明白这个字符串从何处开始,何处结束。
所以,你需要指明单引号而不是字符串的结尾。
可以通过转义符来完成这个任
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