【Python】1.基础语法（1）

文章目录

• 1.变量的语法
• • 1.1定义变量
  • • 1.1.1硬性规则(务必遵守)
    • 1.1.2软性规则（建议遵守）
  • 1.2使用变量
• 2.变量的类型
• • 2.1整型
  • 2.2浮点型
  • [2.3 字符串类型](#2.3 字符串类型)
  • 2.4布尔类型
  • 2.5其他类型
  • [2.6 动态类型特性](#2.6 动态类型特性)
• 3.注释
• • [3.1 注释行](#3.1 注释行)
  • [3.2 文档字符串](#3.2 文档字符串)
• [3.3 如何批量注释](#3.3 如何批量注释)
• • 3.4注释的规范
• 4.输入输出
• • [4.1 和用户交互](#4.1 和用户交互)
  • [4.2 通过控制台输出](#4.2 通过控制台输出)
  • [4.3 通过控制台输入](#4.3 通过控制台输入)
• 5.运算符
• • [5.1 算术运算符](#5.1 算术运算符)
  • [5.2 关系运算符](#5.2 关系运算符)
  • [5.3 逻辑运算符](#5.3 逻辑运算符)
  • [5.4 赋值运算符](#5.4 赋值运算符)
  • [5.5 其他](#5.5 其他)
• [6. 练习](#6. 练习)

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1.变量的语法

1.1定义变量

1.1.1硬性规则(务必遵守)

1. 变量名由数字字母下划线构成
2. 数字不能开头
3. 变量名不能和 "关键字" 重复
4. 变量名大小写敏感. num 和 Num 是两个不同的变量名

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1.1.2软性规则（建议遵守）

1. 给变量命名的时候，尽量使用描述性的单词来表示，尽量通过名字来表现出变量的左右
2. 当我们使用一个单词描述不清楚的时候，可以使用多个单词来命名，不怕变量名字长，而怕变量的含义表达的不清楚
3. 当变量名包含多个单词的时候, 建议使用 "驼峰命名法". 形如 totalCount , personInfo 这种, 除了首个单词外, 剩余单词首字母大写

当包含多个单词的时候，命名有多种规范：

1. 驼峰命名：除了第一个单词的首字母，后续每个字母的首字母都大写

   例如：totalCount

2. 蛇形命名：单词之间使用下划线来进行分割

   例如：total_count

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1.2使用变量

读取变量的值

a = 10#首次使用=对a进行设置值，这个过程是创建变量（初始化）
b = a
print(b)#当然, 也可以用一个变量的值赋给另外一个变量.

打印：

10

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修改变量的值

a = 10#首次使用=对a进行设置值，这个过程是创建变量（初始化）
b = a
print(b)

a = 20#后续对a使用=操作，相当于修改了a的内容（赋值）
print(a)

打印：

10
20

注意: 在 Python 中, 修改变量也是使用 = 运算, 看起来和定义变量没有明显区别.

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2.变量的类型

变量里面存储的不仅仅是数字, 还可以存储其它种类的数据. 为了区分不同种类的数据, 我们引入了 "类型" 这样的概念.

和 C++ / Java 等语言不同, Python 变量的类型不需要显式指定, 而是在赋值的时候确定的.

type 和 print 类似, 也是 python 内置的函数. 我们可以通过type关键字来查看变量的类型。

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2.1整型

打印：

<class 'int'>

注意: 和 C++ / Java 等语言不同, Python 的 int 类型变量, 表示的数据范围是没有上限的。只要内存足够大, 理论上就可以表示无限大小的数据。因此，python中就没有long这样的类型了，像byte，short这些类型在python中也不存在。

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2.2浮点型

打印：

<class 'float'>

注意: 和 C++ / Java 等语言不同, Python 的小数只有 float 一种类型, 没有 double 类型. 但是实际上 Python 的 float 就相当于 C++ / Java 的 double, 表示双精度浮点数。

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2.3 字符串类型

使用 ' ' 或者 " " 引起来的, 称为 字符串. 可以用来表示文本.

打印：

<class 'str'>

注意: 在 Python 中, 单引号构成的字符串和双引号构成的字符串, 没有区别.。'hello' 和 "hello" 是完全等价的.。

这个单引号和双引号看似没用，实际上是有用的。

比如想打印一个句子：My name is 'YDK'

如果只用单引号或者双引号的话是无法实现的。

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python里面还有一种三引号，来适用下面这种情况：

将错误语句注释后，运行。

打印：

My 'name' is "YDK"

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可以使用 len 函数来获取字符串的长度.

打印：

<class 'str'>
5
helloworld
10

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在python中 ，报错有两种情况：

1. 语法错误：在程序运行之前，python 解释器就能把错误识别出来
2. 运行错误：在程序运行之前，识别不了的。必须要执行到对应的代码才能发现问题

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2.4布尔类型

布尔类型是一个特殊的类型, 取值只有两种, True (真) 和 False (假)

打印：

<class 'bool'>
<class 'bool'>

布尔类型在后续进行逻辑判断的时候, 是非常有用的

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2.5其他类型

除了上述类型之外, Python 中还有 list, tuple, dict, 自定义类型 等等。后续再介绍。

为什么要有这么多类型?

(1) 类型决定了数据在内存中占据多大空间.

例如 float 类型在内存中占据 8 个字节.

计算机里面使用二进制来表示数据. 也就是每个位只能表示 0 或者 1

1 个二进制位, 就称为是一个 "比特", 8 个二进制位, 就称为一个 "字节" (Byte)一个 float 变量在内存中占据 8 个字节空间, 也就是 64 个二进制位。

(2) 类型其实约定了能对这个变量做什么样的操作.

例如 int / float 类型的变量, 可以进行 + - * / 等操作

而 str 类型的变量, 只能进行 + (并且行为是字符串拼接), 不能进行 - * / , 但是还能使用 len 等其他操作.

类型系统其实是在对变量进行 "归类"。 相同类型的变量(数据) 往往具有类似的特性和使用规则。

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2.6 动态类型特性

在 Python 中, 一个变量是什么类型, 是可以在 "程序运行" 过程中发生变化的。这个特性称为 "动态类型" 。

打印：

<class 'int'>
<class 'str'>
<class 'bool'>

在程序执行过程中, a 的类型刚开始是 int, 后面变成了 str，最后变成了bool

C++/Java 这样的语言则不允许这样的操作. 一个变量定义后类型就是固定的了. 这种特性则称为 "静态类型".

这个是类型声明，方便程序员读程序的时候，更好的去理解，也方便开发工具更好的去解析。

动态类型特性是一把双刃剑：

对于中小型程序, 可以大大的解约代码量(比如写一段代码就可以同时支持多种类型)

对于大型程序, 则提高了模块之间的交互成本. (程序猿 A 提供的代码难以被 B 理解)

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3.注释

Python 中有两种风格的注释

3.1 注释行

使用 # 开头的行都是注释

# 这是一行注释

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3.2 文档字符串

使用三引号引起来的称为 "文档字符串", 也可以视为是一种注释.

• 可以包含多行内容

• 一般放在 文件/函数/类 的开头

• """ 或者 ''' 均可 (等价)

"""
这是文档字符串
这是文档字符串
"""

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3.3 如何批量注释

选中想要注释的代码，然后同时按Ctrl和/这两个键，即可完成批量注释。

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3.4注释的规范

1. 内容准确: 注释内容要和代码一致, 匹配, 并在代码修改时及时更新.
2. 篇幅合理: 注释既不应该太精简, 也不应该长篇大论.
3. 使用中文: 一般中国公司都要求使用中文写注释, 外企另当别论.
4. 积极向上: 注释中不要包含负能量(例如 领导 SB 等).

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4.输入输出

4.1 和用户交互

程序需要和用户进行交互.

用户把信息传递给程序的过程, 称为 "输入".

程序把结果展示给用户的过程, 称为 "输出".

输入输出的最基本的方法就是控制台. 用户通过控制台输入一些字符串, 程序再通过控制台打印出一些字符串。

PyCharm 运行程序, 下方弹出的窗口就可以视为是控制台.

windows 自带的 cmd 程序, 也可以视为是控制台.

输入输出的最常见方法是图形化界面. 如我们平时用到的 QQ, 浏览器, steam 等, 都不需要用户输入命令, 而只是通过鼠标点击窗口点击按钮的方式来操作

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4.2 通过控制台输出

Python 使用 print 函数输出到控制台

不仅能输出一个字符串, 还可以输出一个其他类型的变量

打印：

10
True

更多的时候, 我们希望能够输出的内容是混合了字符串和变量的

例如：输出 num = 10

打印：

num = 10

注意:

使用 f 作为前缀的字符串, 称为 f-string

里面可以使用 { } 来内嵌一个其他的 变量/表达式

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打印：

num = 10
num = 20

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4.3 通过控制台输入

python 使用 input 函数, 从控制台读取用户的输入

打印：

请输入一个整数: 1
你输入的整数是 1

注意:

input 的参数相当于一个 "提示信息", 也可以没有

input 的返回值就是用户输入的内容是字符串类型

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打印：

请输入第一个整数: 1
请输入第二个整数: 2
a + b = 12

此处的结果是字符串拼接, 不是算术运算. 如果要想进行算术运算, 需要先转换类型。

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打印：

请输入第一个整数: 1
请输入第二个整数: 2
a + b = 3

通过 int( ) 把变量转成了 int 类型

类似的, 使用 float( ), bool( ), str( ) 等可以完成对应的类型转换

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5.运算符

5.1 算术运算符

像 + - * / % ** // 这种进行算术运算的运算符, 称为 算术运算符

注意1:/ 中不能用 0 作为除数。否则会抛出异常

打印：

这种运行时出现的错误，也叫做抛出异常。如果程序运行过程中抛出异常，程序直接就中止了。异常后面的代码也就不会执行到了。

图中的ZeroDivisionError是除0异常。

异常是编程语言中的一种常见机制, 表示程序运行过程中, 出现了一些 "意外情况", 导致程序不能继续往下执行了。

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打印：

有些编程语言中，/整数0 也会抛出异常；/浮点数0 会得到无穷大。

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注意2: 整数 / 整数 结果可能是小数，而不会截断

打印：

0.5

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注意3: % 不是 "百分数", 而是求余数

打印：

1

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注意4: ** 是求乘方，不光能算整数次方, 还能算小数次方

打印：

16
2.0

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注意5: // 是取整除法(也叫地板除)。

整数除以整数, 结果还是整数(舍弃小数部分, 并向下取整，不是四舍五入)

打印：

3
-4

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5.2 关系运算符

像 <， <=， >， >=， ==， != 这一系列的运算符称为 关系运算符, 它们是在比较操作数之间的关系。

其中：

<= 是 "小于等于"

= 是 "大于等于"

== 是 "等于"

!= 是 "不等于"

1. 如果关系符合, 则表达式返回 True。如果关系不符合, 则表达式返回 False。

打印：

True
True
False
False
False
True

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2. 关系运算符不光针对整数/浮点数进行比较, 还能针对字符串进行比较。

打印：

True
True
False
False
False
True

注意:

直接使用 == 或者 != 即可对字符串内容判定相等。(这一点和 C / Java 不同)

字符串比较大小, 规则是 "字典序"
关于字典序:

想象一个英文词典, 上面的单词都是按照字母顺序排列。如果首个字母相同, 就比较第二个字母。(就比如著名单词 abandon)

我们认为一个单词在词典上越靠前, 就越小。 越靠后, 就越大。

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3. 对于浮点数来说, 不要使用 == 判定相等

打印：

False

注意: 浮点数在计算机中的表示并不是精确的! 在计算过程中, 就容易出现非常小的误差。

打印：

0.1
0.2
0.3
0.30000000000000004

不止是 Python 如此, 主流编程语言都是如此。这个是 IEEE754 标准规定的浮点数格式所引入的问题
正确的比较方式: 不再严格比较相等了, 而是判定差值小于允许的误差范围

打印：

True

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5.3 逻辑运算符

像 and or not 这一系列的运算符称为 逻辑运算符。
and 并且

• 两侧操作数均为 True, 最终结果为 True。 否则为 False。 (一假则假)

or 或者

• 两侧操作数均为 False, 最终结果为 False。否则为 True。 (一真则真)

not 逻辑取反

• 操作数本身为 True, 则返回 False。本身为 False, 则返回 True。

打印：

True
False
False
True
False
True

一种特殊写法：

a < b and b < c 这个操作等价于 a < b < c 。这个设定和大部分编程语言都不相同。
关于短路求值

和其他编程语言类似, Python 也存在短路求值的规则.

对于 and, 如果左侧表达式为 False, 则整体一定为 False, 右侧表达式不再执行。

对于 or, 如果左侧表达式为 True, 则整体一定为 True, 右侧表达式不再执行。

打印：

False
True

上述代码没有抛出异常, 说明右侧的除以 0 操作没有真正执行。

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5.4 赋值运算符

1. = 的使用

= 表示赋值. 这个我们已经用过很多次了。注意和 == 区分。

= 除了基本的用法之外, 还可以同时针对多个变量进行赋值。

链式赋值：

a = b = 10

先把10赋值给b，然后把b赋值给a。

多元赋值：

a, b = 10, 20

把10赋值给a，把20赋值给b。

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代码实例: 交换两个变量

1.基础写法

a = 10
b = 20
tmp = a
a = b
b = tmp

2.基于多元赋值

a = 10
b = 20
a, b = b, a

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2. 复合赋值运算符

Python 还有一些 复合赋值运算符。例如 += -= *= /= %=

其中 a += 1 等价于 a = a + 1 。 其他复合赋值运算符也是同理。

a = 10
a = a + 1
print(a)
b = 10
b += 1
print(b)

注意:

像 C++ / Java 中, 存在 ++ -- 这样的自增/自减运算符。

Python 中则不支持这种运算。如果需要使用, 则直接使用 += 1 或者 -= 1

++ -- 最大的问题就是容易分不清前置和后置的区别。 这一点 Python 语法在设计的时候就进行了规避, 避免出现这种不直观, 并且容易混淆的语法。

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5.5 其他

除了上述之外, Python 中还有一些运算符, 比如 身份运算符 (is, is not), 成员运算符 (in, not in), 位运算符 ( & | ~ ^ << >>) 等。

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6. 练习

(1) [多选] 以下关于变量之间加法运算的说法, 正确的是:

A. Python 中的字符串之间够能相加.

B. Python 中的字符串可以和整数相加.

C. Python 中的整数可以和浮点数相加.

D. Python 中的整数可以和布尔值相加.

答案：A，C，D

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(2) [单选] 以下关于类型的说法, 正确的是:

A. Python 中既有字符串类型, 也有字符类型.

B. Python 中既有 float, 也有 double.

C. Python 中既有 int, 也有 long

D. Python 中的整数表示范围无上限.

答案：D

python里面只有字符串类型，没有字符类型。

python中只有float

python里面只有int

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(3) [单选] 以下 Python 代码, 合法的是

A. int a = 10

B. a = 10;

C. a = true

D. a = 'aaa' + 10

答案：B

A里面指定类型写法是：a:int = 10

B里面的；通常情况下是不加的，但是加了也没错。如果多个语句写一行就要加 ；了，但是这种写法不推荐。

C里面应该是True

D里面也是错误的