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Python 速览 / 3. Python 速览
3. Python 速览¶
下面的例子以是否显示提示符（>>> 与 ...）区分输入与输出：输入例子中的代码时，要键入以提示符开头的行中提示符后的所有内容；未以提示符开头的行是解释器的输出。注意，例子中的某行出现的第二个提示符是用来结束多行命令的，此时，要键入一个空白行。
本手册中的许多例子，甚至交互式命令都包含注释。Python 注释以 # 开头，直到该物理行结束。注释可以在行开头，或空白符与代码之后，但不能在字符串里面。字符串中的井号就是井号。注释用于阐明代码，Python 不解释注释，键入例子时，可以不输入注释。
几个例子：
# this is the first comment
spam = 1 # and this is the second comment
# ... and now a third!
text = "# This is not a comment because it's inside quotes."
3.1. Python 用作计算器¶
现在，尝试一些简单的 Python 命令。启动解释器，等待主提示符（>>> ）出现。
3.1.1. 数字¶
解释器像一个简单的计算器：输入表达式，就会给出答案。表达式的语法很直接：运算符 +、-、*、/ 的用法和其他大部分语言一样（比如，Pascal 或 C）；括号 (()) 用来分组。例如：
>>> 2 + 2
4
>>> 50 - 5*6
20
>>> (50 - 5*6) / 4
5.0
>>> 8 / 5 # division always returns a floating point number
1.6
整数（如，2、4、20 ）的类型是 int，带小数（如，5.0、1.6 ）的类型是 float。本教程后半部分将介绍更多数字类型。
除法运算（/）返回浮点数。用 // 运算符执行 floor division 的结果是整数（忽略小数）；计算余数用 %：
>>> 17 / 3 # classic division returns a float
5.666666666666667
>>>
>>> 17 // 3 # floor division discards the fractional part
5
>>> 17 % 3 # the % operator returns the remainder of the division
2
>>> 5 * 3 + 2 # result * divisor + remainder
17
Python 用 ** 运算符计算乘方 1：
>>> 5 ** 2 # 5 squared
25
>>> 2 ** 7 # 2 to the power of 7
128
等号（=）用于给变量赋值。赋值后，下一个交互提示符的位置不显示任何结果：
>>> width = 20
>>> height = 5 * 9
>>> width * height
900
如果变量未定义（即，未赋值），使用该变量会提示错误：
>>> n # try to access an undefined variable
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'n' is not defined
Python 全面支持浮点数；混合类型运算数的运算会把整数转换为浮点数：
>>> 4 * 3.75 - 1
14.0
交互模式下，上次输出的表达式会赋给变量 _。把 Python 当作计算器时，用该变量实现下一步计算更简单，例如：
>>> tax = 12.5 / 100
>>> price = 100.50
>>> price * tax
12.5625
>>> price + _
113.0625
>>> round(_, 2)
113.06
最好把该变量当作只读类型。不要为它显式赋值，否则会创建一个同名独立局部变量，该变量会用它的魔法行为屏蔽内置变量。
除了 int 和 float，Python 还支持其他数字类型，例如 Decimal 或 Fraction。Python 还内置支持 复数，后缀 j 或 J 用于表示虚数（例如 3+5j ）。
3.1.2. 字符串¶
除了数字，Python 还可以操作字符串。字符串有多种表现形式，用单引号（'……'）或双引号（"……"）标注的结果相同 2。反斜杠 \ 用于转义：
>>> 'spam eggs' # single quotes
'spam eggs'
>>> 'doesn\'t' # use \' to escape the single quote...
"doesn't"
>>> "doesn't" # ...or use double quotes instead
"doesn't"
>>> '"Yes," they said.'
'"Yes," they said.'
>>> "\"Yes,\" they said."
'"Yes," they said.'
>>> '"Isn\'t," they said.'
'"Isn\'t," they said.'
交互式解释器会为输出的字符串加注引号，特殊字符使用反斜杠转义。虽然，有时输出的字符串看起来与输入的字符串不一样（外加的引号可能会改变），但两个字符串是相同的。如果字符串中有单引号而没有双引号，该字符串外将加注双引号，反之，则加注单引号。print() 函数输出的内容更简洁易读，它会省略两边的引号，并输出转义后的特殊字符：
>>> '"Isn\'t," they said.'
'"Isn\'t," they said.'
>>> print('"Isn\'t," they said.')
"Isn't," they said.
>>> s = 'First line.\nSecond line.' # \n means newline
>>> s # without print(), \n is included in the output
'First line.\nSecond line.'
>>> print(s) # with print(), \n produces a new line
First line.
Second line.
如果不希望前置 \ 的字符转义成特殊字符，可以使用 原始字符串，在引号前添加 r 即可：
>>> print('C:\some\name') # here \n means newline!
C:\some
ame
>>> print(r'C:\some\name') # note the r before the quote
C:\some\name
字符串字面值可以实现跨行连续输入。实现方式是用三引号："""...""" 或 '''...'''，字符串行尾会自动加上回车换行，如果不需要回车换行，在行尾添加 \ 即可。示例如下：
print("""\
Usage: thingy [OPTIONS]
-h Display this usage message
-H hostname Hostname to connect to
""")
输出如下（注意，第一行没有换行）：
Usage: thingy [OPTIONS]
-h Display this usage message
-H hostname Hostname to connect to
字符串可以用 + 合并（粘到一起），也可以用 * 重复：
>>> # 3 times 'un', followed by 'ium'
>>> 3 * 'un' + 'ium'
'unununium'
相邻的两个或多个 字符串字面值 （引号标注的字符）会自动合并：
>>> 'Py' 'thon'
'Python'
拆分长字符串时，这个功能特别实用：
>>> text = ('Put several strings within parentheses '
... 'to have them joined together.')
>>> text
'Put several strings within parentheses to have them joined together.'
这项功能只能用于两个字面值，不能用于变量或表达式：
>>> prefix = 'Py'
>>> prefix 'thon' # can't concatenate a variable and a string literal
File "<stdin>", line 1
prefix 'thon'
^
SyntaxError: invalid syntax
>>> ('un' * 3) 'ium'
File "<stdin>", line 1
('un' * 3) 'ium'
^
SyntaxError: invalid syntax
合并多个变量，或合并变量与字面值，要用 +：
>>> prefix + 'thon'
'Python'
字符串支持 索引 （下标访问），第一个字符的索引是 0。单字符没有专用的类型，就是长度为一的字符串：
>>> word = 'Python'
>>> word[0] # character in position 0
'P'
>>> word[5] # character in position 5
'n'
索引还支持负数，用负数索引时，从右边开始计数：
>>> word[-1] # last character
'n'
>>> word[-2] # second-last character
'o'
>>> word[-6]
'P'
注意，-0 和 0 一样，因此，负数索引从 -1 开始。
除了索引，字符串还支持 切片。索引可以提取单个字符，切片 则提取子字符串：
>>> word[0:2] # characters from position 0 (included) to 2 (excluded)
'Py'
>>> word[2:5] # characters from position 2 (included) to 5 (excluded)
'tho'
注意，输出结果包含切片开始，但不包含切片结束。因此，s[:i] + s[i:] 总是等于 s：
>>> word[:2] + word[2:]
'Python'
>>> word[:4] + word[4:]
'Python'
切片索引的默认值很有用；省略开始索引时，默认值为 0，省略结束索引时，默认为到字符串的结尾：
>>> word[:2] # character from the beginning to position 2 (excluded)
'Py'
>>> word[4:] # characters from position 4 (included) to the end
'on'
>>> word[-2:] # characters from the second-last (included) to the end
'on'
还可以这样理解切片，索引指向的是字符 之间 ，第一个字符的左侧标为 0，最后一个字符的右侧标为 n ，n 是字符串长度。例如：
+---+---+---+---+---+---+
| P | y | t | h | o | n |
+---+---+---+---+---+---+
0 1 2 3 4 5 6
-6 -5 -4 -3 -2 -1
第一行数字是字符串中索引 0...6 的位置，第二行数字是对应的负数索引位置。i 到 j 的切片由 i 和 j 之间所有对应的字符组成。
对于使用非负索引的切片，如果两个索引都不越界，切片长度就是起止索引之差。例如， word[1:3] 的长度是 2。
索引越界会报错：
>>> word[42] # the word only has 6 characters
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: string index out of range
但是，切片会自动处理越界索引：
>>> word[4:42]
'on'
>>> word[42:]
''
Python 字符串不能修改，是 immutable 的。因此，为字符串中某个索引位置赋值会报错：
>>> word[0] = 'J'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment
>>> word[2:] = 'py'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment
要生成不同的字符串，应新建一个字符串：
>>> 'J' + word[1:]
'Jython'
>>> word[:2] + 'py'
'Pypy'
内置函数 len() 返回字符串的长度：
>>> s = 'supercalifragilisticexpialidocious'
>>> len(s)
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参见
- 文本序列类型 --- str
字符串是 序列类型 ，支持序列类型的各种操作。
- 字符串的方法
字符串支持很多变形与查找方法。
- 格式字符串字面值
内嵌表达式的字符串字面值。
- 格式字符串语法
使用
str.format()格式化字符串。- printf 风格的字符串格式化
这里详述了用
%运算符格式化字符串的操作。
3.1.3. 列表¶
Python 支持多种 复合 数据类型，可将不同值组合在一起。最常用的 列表 ，是用方括号标注，逗号分隔的一组值。列表 可以包含不同类型的元素，但一般情况下，各个元素的类型相同：
>>> squares = [1, 4, 9, 16, 25]
>>> squares
[1, 4, 9, 16, 25]
和字符串（及其他内置 sequence 类型）一样，列表也支持索引和切片：
>>> squares[0] # indexing returns the item
1
>>> squares[-1]
25
>>> squares[-3:] # slicing returns a new list
[9, 16, 25]
切片操作返回包含请求元素的新列表。以下切片操作会返回列表的 浅拷贝：
>>> squares[:]
[1, 4, 9, 16, 25]
列表还支持合并操作：
>>> squares + [36, 49, 64, 81, 100]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
与 immutable 字符串不同, 列表是 mutable 类型，其内容可以改变：
>>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125] # something's wrong here
>>> 4 ** 3 # the cube of 4 is 64, not 65!
64
>>> cubes[3] = 64 # replace the wrong value
>>> cubes
[1, 8, 27, 64, 125]
append() 方法 可以在列表结尾添加新元素（详见后文）:
>>> cubes.append(216) # add the cube of 6
>>> cubes.append(7 ** 3) # and the cube of 7
>>> cubes
[1, 8, 27, 64, 125, 216, 343]
为切片赋值可以改变列表大小，甚至清空整个列表：
>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> letters
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> # replace some values
>>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']
>>> letters
['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']
>>> # now remove them
>>> letters[2:5] = []
>>> letters
['a', 'b', 'f', 'g']
>>> # clear the list by replacing all the elements with an empty list
>>> letters[:] = []
>>> letters
[]
内置函数 len() 也支持列表：
>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> len(letters)
4
还可以嵌套列表（创建包含其他列表的列表），例如：
>>> a = ['a', 'b', 'c']
>>> n = [1, 2, 3]
>>> x = [a, n]
>>> x
[['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]
>>> x[0]
['a', 'b', 'c']
>>> x[0][1]
'b'
3.2. 走向编程的第一步¶
当然，Python 还可以完成比二加二更复杂的任务。 例如，可以编写 斐波那契数列 的初始子序列，如下所示：
>>> # Fibonacci series:
... # the sum of two elements defines the next
... a, b = 0, 1
>>> while a < 10:
... print(a)
... a, b = b, a+b
...
0
1
1
2
3
5
8
本例引入了几个新功能。
第一行中的 多重赋值：变量
a和b同时获得新值 0 和 1。最后一行又用了一次多重赋值，这体现在右表达式在赋值前就已经求值了。右表达式求值顺序为从左到右。while循环只要条件（这里指：a < 10）保持为真就会一直执行。Python 和 C 一样，任何非零整数都为真，零为假。这个条件也可以是字符串或列表的值，事实上，任何序列都可以；长度非零就为真，空序列则为假。示例中的判断只是最简单的比较。比较操作符的标准写法和 C 语言一样：<（小于）、>（大于）、==（等于）、<=（小于等于)、>=（大于等于）及!=（不等于）。循环体 是 缩进的 ：缩进是 Python 组织语句的方式。在交互式命令行里，得为每个缩输入制表符或空格。使用文本编辑器可以实现更复杂的输入方式；所有像样的文本编辑器都支持自动缩进。交互式输入复合语句时, 要在最后输入空白行表示结束（因为解析器不知道哪一行代码是最后一行）。注意，同一块语句的每一行的缩进相同。
print()函数输出给定参数的值。与表达式不同（比如，之前计算器的例子），它能处理多个参数，包括浮点数与字符串。它输出的字符串不带引号，且各参数项之间会插入一个空格，这样可以实现更好的格式化操作：>>> i = 256*256 >>> print('The value of i is', i) The value of i is 65536
关键字参数 end 可以取消输出后面的换行, 或用另一个字符串结尾：
>>> a, b = 0, 1 >>> while a < 1000: ... print(a, end=',') ... a, b = b, a+b ... 0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,
脚注
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