1.3 Python基本语法介绍

下面先讲解Python的基础知识和语法，如果读者已经有使用其他语言编程的基础，理解这些内容将会非常容易，但由于Python本身的简洁设计，这些内容也十分容易掌握。

1.3.1 HelloWorld与数据类型

输出一行“Hello, World!”，在C语言中需要的程序语句是这样的：

而在Python里，可以用一行完成。

在Python中，每个值都有一种数据类型，但和一些强类型语言不同，并不需要直接声明变量的数据类型。Python会根据每个变量的初始赋值情况分析其类型，并在内部对其进行跟踪。在Python中内置的主要数据类型包括：

●Number，数值类型。可以是Integers（如1和2）、Float（如1.1和1.2）、Fractions（如1/2和2/3），或者是Complex Number（数学中的复数）。

●String，字符串，主要描述文本。

●List，列表，一个包含元素的序列。

●Tuple，元组，和列表类似，但是是不可变的。

●Set，一个包含元素的集合，其中的元素是无序的。

●Dict，字典，由一些键值对构成。

●Boolean，布尔类型，其值为True或False。

●Byte，字节，例如一个以字节流表示的JPG文件。

从Number中的int开始，使用type关键字获取某个数据的类型：

int和float之间，Python一般会使用是否有小数点来做区分：

这里需要注意的是，将一个int与一个int相加将得到一个int。但将一个int与一个float相加则将得到一个float。这是因为Python会把int强制转换为float以进行加法运算：

使用内置的关键字进行int与float之间的强制转换是经常用到的：

Python 2中曾有int和long（长整数类型）的区分，但在Python 3中，int吸收了Python 2.x版本中的int和long，不再对较大的整数和较小的整数做区分。有了数值，就有了数值运算：

Python中还有相对比较特殊的分数和复数，分数可以通过fractions模块中的Fraction对象构造：

复数可以用使用函数complex(real, imag)或者是带有后缀j的浮点数来创建：

布尔类型本身非常简单，Python中的布尔类型以True和False两个常量为值：

不过Python中对布尔类型和if else判断的结合比较灵活，这些可以等到我们在实际编程中再详细探讨。

在介绍字符串之前，先对list（列表）和tuple（元组）做一个简单的了解，因为list涉及一个Python中非常重要的概念：可迭代对象。对于列表而言，序列中的每一个元素都在一个固定的位置上（称之为索引），索引从“0”开始。列表中的元素可以是任何数据类型，Python中列表对应的是中括号“[]”的表示形式。

列表切片（Slice）可以简单地描述为从列表中取一部分的操作，通过指定两个索引值，可以从列表中获取称作“切片”的某个部分。返回值是一个新列表，从第一个索引开始，直到第二个索引结束（不包含第二个索引的元素），列表切片的使用非常灵活：

向一个list中添加新元素的方法也很多，常见的包括：

这里要注意的是extend()接受一个列表，并把其元素分别添加到原有的列表，类似“扩展”。而append()是把参数（参数有可能也是一个列表）作为一个元素整体添加到原有的列表中。insert()方法会将单个元素插入到列表中。第一个参数是列表中将插入的位置（索引）。

从列表中删除元素，可使用的方法也不少：

元组（Tuple）与列表非常相似，最大的区别在于：元组是不可修改的，定义之后就“固定”了；元组在形式上是用“（）”这样的圆括号括起来的。由于元组是“冻结”的，所以不能插入或删除元素。其他一些操作与列表类似：

在创建一个字符串时，将其用引号括起来，引号可以是单引号（'）或者双引号（"），两者没有区别。字符串也是一个可迭代对象，因此，与取得列表中的元素一样，也可以通过下标记号取得字符串中的某个字符，一些适用于list的东西同样适用于str：

集合的特点是无序且值唯一，创建集合和操作集合的常见方式包括：

字典（Dict）相对于列表、元组和集合，会显得稍微复杂一点。Python中的字典是键值对（Key-Value）的无序集合。在形式上也和集合类似，创建字典和操作字典的基本方式如下：

Python中的列表、元组、集合和字典是最基本的几种数据结构，但使用起来非常灵活，与Python的一些语法配合起来会非常简洁高效。掌握这些基本知识和操作是后续进行开发的基础。

1.3.2 逻辑语句

与很多其他语言一样，Python也有自己的条件语句和循环语句。不过Python中的这些表示程序结构的语句并不需要用括号（比如“{}”）括起来，而是以一个冒号作为结尾，以缩进作为语句块。if，else，elif关键词是条件选择语句的关键：

熟悉C/C++语言的人们可能很希望Python提供switch语句，但Python中并没有这个关键词，也没有这个语句结构。但是可以通过if-elif-elif-…这样的结构代替，或者使用字典实现。比如：

这段代码实现的功能是，输入一个运算符，再输入两个数字，返回其计算的结果。比如输入“+12”，输出“3”。这里需要说明的是，input()是读取屏幕输入的方法（在Python 2中常用的raw_input()不是一个好选择），lambda关键字代表了Python中的匿名函数，匿名函数不使用def关键字定义，其格式也与常见的def函数有所不同，匿名函数的格式为lambda args:expression，args代表了此函数接收的参数（可以有多个），expression代表此函数内部所执行的表达式，此表达式将被求值，并作为返回值返回。

Python中的循环语句主要是两种，一种的标志是关键词for，一种的标志是关键词while。

Python中的for循环接受可迭代对象（例如list或迭代器）作为其参数，每次迭代其中一个元素：

for还经常与range()和len()一起使用：

while循环的形式如下：

语句while_suit_codes会被连续不断地循环执行，直到表达式的值为False，接着Python会执行下一句代码。在for循环和while循环中，也会使用到break和continue关键字，分别代表终止循环和跳过当下循环开始下一次循环：

说到循环，就不能不提列表解析（或者翻译为“列表推导”），在形式上，是将循环和条件判断放在了列表的“[]”初始化中。举个例子，构造一个包含10以内所有奇数的列表，使用for循环添加元素：

使用列表解析：

这种“推导”（解析）也适用于字典和集合。这里没有说“元组”，是因为元组的括号（圆括号）表示推导时会被Python识别为生成器，关于生成器的具体概念，可以见本书7.1.2节。一般如果需要快速构建一个元组，可以选择先进行列表推导，再使用tuple()将列表“冻结”为元组：

Python中的异常处理也比较简单，核心语句是try…except…结构，可能触发异常产生的代码会放到try语句块里，而处理异常的代码会在except语句块里实现：

异常处理语句也可以写得非常灵活，比如同时处理多个异常：

有时候，在异常处理中会使用finally语句，而在finally语句下的代码块不论异常是否触发，都将会被执行：

1.3.3 Python中的函数与类

在Python中，声明和定义函数使用def（代表“define”）语句，在缩进块中编写函数体，函数的返回值用return语句返回：

如果没有显式的return语句，函数会自动返回None。另外，也可以使函数一次返回多个值，实质上是一个元组：

对于暂时不想实现的函数，可以使用“pass”作为占位符，否则Python会对缩进的代码块报错：

pass也可用于其他地方，比如if和for循环：

在函数中可以设置默认参数：

当有多个默认参数时会自动按照顺序逐个传入，也可以在调用时指定参数名：

在Python中类使用“class”关键字定义：

定义好类后，就可以根据类创建出一个实例。在类中的函数一般称为方法，简单地说，方法就是与实例绑定的函数，和普通函数不同，方法可以直接访问或操作实例中的数据。

类是Python编程的核心概念之一，这主要是因为“Python中的一切都是对象”，一个类可以写得非常复杂，下面的代码就是requests模块中Request类及其__init__()方法（部分代码）：

1.3.4 更深入了解Python

Python语言简洁而明快，涵盖广泛却又不显烦琐，其受到越来越多开发者的欢迎，关于Python的入门学习和基础知识资料也越来越多，如果想系统性地打好Python基础，可以阅读Dive into Python和Learn Python the Hard Way等书籍，如果已经有了一定掌握，想要获得一些相对“高深复杂”的内容介绍，可以参考Python the Cookbook和Fluent Python等资料。但无论选择哪些材料作为参考，不要忘了“learn by doing”，有句俗话说“光说不练假把式”，一切都要从代码出发，从实践出发，动手学习，这样才能取得更大的进步。