闲话Python编程-始于计算

计算机是发源于数学的，起初计算机就是为了数学计算，众所周知冯·诺依曼发明了第一代电子计算机，所以我们学习Python编程最简单莫过于把我们小学数学计算实现一下。

最简单的计算就是加减乘除了，我们就从细微处入手。我们在PyCharm上创建一个文件calculator.py，在文件里编辑代码：

python 复制代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# ------------------------------------------------------------------------
#  一个简单的计算器
# ------------------------------------------------------------------------


# 加法
def add(a, b):
    c = a + b
    return c


# 入口函数
def main():
    # 最简单的加法
    n = add(1, 1)
    print(n)


if __name__ == '__main__':
    main()

上面编写了这么多行，其实就是实现： 1 + 1 = 2.

折腾了这么久的效果，还不如我们一念之间就心算出来了，为什么我们还要这么麻烦去写代码，因为计算机可以解决复杂计算，心算和珠算在一定复杂度之后就不如计算机了，当然当代计算机用途之广是众所知周的，我讲这么多，就是让初学者不要小看这种样板代码，我不建议直接随意地这么来：

python 复制代码

>>> 1 + 1
2

这么学习来得及其简单，但是可能后果就是学习了一通，好像都会了，但是叫你实现一个实际的功能，还是不会。

回到我上面的代码来学习吧，我们看看有多少知识点。

1. 注释

#是注释符号，也就是当一行上出现#，那么#以及它之后的任何内容，都不会当作代码来看待，Python解释器不会去执行它们，即所谓注释。

既然不会被执行，注释为什么还创造出来呢，见名知义，注释，注解解释，注解什么？注解接下来的代码行或代码块是干什么的，什么作用的。

注释解决了程序的可读性。

在文件头部写注释，作者告诉你整个文件实现了什么功能。

在函数头部写注释，作者告诉你这个函数实现了什么功能。

在类头部写注释，作者告诉你这个类实现了什么功能。

在类方法头部写注释，作者告诉你这个类方法实现了什么功能。

在代码块前头写注释，作者告诉你这个代码块显示了什么功能。

2. 特殊的注释

在文件头部前两行，我们基本上这么写：

python 复制代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

第1行是指定解释器，在windows系统上你感觉不到它的作用，也不会起到任何效果，这是Unix/Linux系统上的东西，对初学者确实有点难度，但是还是要讲，因为多年之后你可能就会体会到这些程序在Linux上运行会更爽。

如果不能理解，就先记忆吧，郭靖当初学习降龙十八掌就是这么干的。

在Linux系统上，我们把文件calculator.py赋予可执行权限：

bash 复制代码

> chmod u+x ./calculator.py

那么在Linux系统命令行上我们可以直接执行：

bash 复制代码

> ./calculator.py

Linux会怎么样去处理，Linux命令行其实是一个Shell解释器在运行，它会先读取calculator.py的第一行：

#!/usr/bin/env python

它会以python为参数去执行/usr/bin/env，找到python解释器程序在哪里，然后用这个python解释器程序去执行下面的所有代码。

这又牵扯到Python是一门解释性的编程语言，暂且不提。

那么第二行注释呢：

-*- coding: utf-8 -*-

它告诉编辑器，这个源代码文件是UTF-8编码存储的，讲UTF-8知识，又涉及ASCII、Unicode，对初学者又是一个学习点，乱码问题有时可是让开发人员头痛得很。

所以编程不仅仅是按照语言语法写几行代码了事，软硬件两方面知识是很广泛的，你了解的越多越深入，可能你做出的系统设计和写出来的代码会更优秀。

3. 函数

即使对一个不会编程的人来说，函数这个名字是不是很熟悉？因为我们在初中的数学课上就接触到了：

y = f(x)

函数的近代定义是给定一个数集A，假设其中的元素为x，对A中的元素x施加对应法则f，记作f（x），得到另一数集B，假设B中的元素为y，则y与x之间的等量关系可以用y = f（x）表示。函数概念含有三个要素：定义域A、值域B和对应法则f。其中核心是对应法则f，它是函数关系的本质特征。

函数的英文就是function, 所以简写为f；定义的英文就是define, 所以我们看到了关键字def。

python 复制代码

def add(a, b):
    c = a + b
    return c

def是函数定义的关键字，空格之后是函数名，括号里面是一个或多个参数，用逗号分隔，最后是Python特有的语法-冒号结尾。

接下来一行或多行是代码块，最后是返回，如果没有返回结果的，可以没有。

函数体内是一定要缩进统一的，有用tab缩进的，有用空格缩进的，两种都可以，但是不能混用，Python在这个方面很有个性的，强迫开发者去做好缩进，提高代码可读性。

一般的经验，建议缩进不要用tab，而是用4个空格，因为tab在不同编辑器里的显示宽度是不一致的，可能在某个编辑器里很宽很难看，但空格一般是固定宽度的。

如果函数体代码很少，少到只有一行，一般就没有必要封装成一个函数了。

4. 入口处

文件最下面为什么要这么写：

python 复制代码

if __name__ == '__main__':
    main()

为什么要写以if开头的这一行呢，这关系到多文件问题，当我们正儿八经地写一个项目的代码时，是不能把所有代码写在一个文件里的，那样一个文件里的代码可能有几千行、几万行甚至更多，阅读起来特别困难，这关系到系统的可读性、可维护性。

在多文件的系统里，我们去运行系统，一般是从一个入口文件去执行的，这个入口文件去调用其它文件来执行流程，那么当这个入口文件被执行时，name__这个变量的值就是__main，从而main(）得到执行，而之后那些被入口文件调用的文件被调用时，__name__值则不会是__main__值。

如果是初学者，这里讲的知识有点复杂，先可以不去理解，模仿就是了，将来有多文件的时候就自然明白了。这里还涉及到if语句的知识，接下来就会学习。