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[技术问题] Python入门教程 超详细1小时学会Python

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发表于 2013-8-19 11:16:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
本文适合有经验的程序员尽快进入Python世界.特别地,如果你掌握Java和Javascript,不用1小时你就可以用Python快速流畅地写有用的Python程序.
[/table]
假设我们有这么一项任务:简单测试局域网中的电脑是否连通.这些电脑的ip范围从192.168.0.101到192.168.0.200.
思路:用shell编程.(Linux通常是bash而Windows是批处理脚本).例如,在Windows上用ping ip 的命令依次测试各个机器并得到控制台输出.由于ping通的时候控制台文本通常是"Reply from ... " 而不通的时候文本是"time out ... " ,所以,在结果中进行字符串查找,即可知道该机器是否连通.
实现:Java代码如下:
  1. String cmd="cmd.exe ping ";[/table][table]
  2. String ipprefix="192.168.10.";[/table][table]
  3. int begin=101;[/table][table]
  4. int end=200;[/table][table]
  5. Process p=null;[/table][table]

  6. [/table][table]
  7. for(int i=begin;i<end;i++){[/table][table]
  8. p= Runtime.getRuntime().exec(cmd+i);[/table][table]
  9. String line = null;[/table][table]
  10. BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream()));[/table][table]
  11. while((line = reader.readLine()) != null)[/table][table]
  12. {[/table][table]
  13. //Handling line , may logs it. [/table][table]
  14. }[/table][table]
  15. reader.close();[/table][table]
  16. p.destroy();[/table][table]
  17. }
复制代码
这段代码运行得很好,问题是为了运行这段代码,你还需要做一些额外的工作.这些额外的工作包括:
编写一个类文件
编写一个main方法
将之编译成字节代码
由于字节代码不能直接运行,你需要再写个小小的bat或者bash脚本来运行.
当然,用C/C++同样能完成这项工作.但C/C++不是跨平台语言.在这个足够简单的例子中也许看不出C/C++和Java实现的区别,但在一些更为复杂的场景,比如要将连通与否的信息记录到网络数据库.由于Linux和Windows的网络接口实现方式不同,你不得不写两个函数的版本.用Java就没有这样的顾虑.
同样的工作用Python实现如下:
  1. import subprocess[/table][table]

  2. [/table][table]
  3. cmd="cmd.exe"[/table][table]
  4. begin=101[/table][table]
  5. end=200[/table][table]
  6. while begin<end:[/table][table]

  7. [/table][table]
  8. p=subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdout=subprocess.PIPE,[/table][table]
  9. stdin=subprocess.PIPE,[/table][table]
  10. stderr=subprocess.PIPE)[/table][table]
  11. p.stdin.write("ping 192.168.1."+str(begin)+"\n")[/table][table]

  12. [/table][table]
  13. p.stdin.close()[/table][table]
  14. p.wait()[/table][table]

  15. [/table][table]
  16. print "execution result: %s"%p.stdout.read()
复制代码
对比Java,Python的实现更为简洁,你编写的时间更快.你不需要写main函数,并且这个程序保存之后可以直接运行.另外,和Java一样,Python也是跨平台的.
有经验的C/Java程序员可能会争论说用C/Java写会比Python写得快.这个观点见仁见智.我的想法是当你同时掌握Java和Python之后,你会发现用Python写这类程序的速度会比Java快上许多.例如操作本地文件时你仅需要一行代码而不需要Java的许多流包装类.各种语言有其天然的适合的应用范围.用Python处理一些简短程序类似与操作系统的交互编程工作最省时省力.
足够简单的任务,例如一些shell编程.如果你喜欢用Python设计大型商业网站或者设计复杂的游戏,悉听尊便.
快速入门
安装完Python之后(我本机的版本是2.5.4),打开IDLE(Python GUI) , 该程序是Python语言解释器,你写的语句能够立即运行.我们写下一句著名的程序语句:
  1. print "Hello,world!"
复制代码
并按回车.你就能看到这句被K&R引入到程序世界的名言.
在解释器中选择"File"--"New Window" 或快捷键 Ctrl+N , 打开一个新的编辑器.写下如下语句:
  1. print "Hello,world!"[/table][table]
  2. raw_input("Press enter key to close this window");
复制代码
保存为a.py文件.按F5,你就可以看到程序的运行结果了.这是Python的第二种运行方式.
找到你保存的a.py文件,双击.也可以看到程序结果.Python的程序能够直接运行,对比Java,这是一个优势.
我们换一种方式来问候世界.新建一个编辑器并写如下代码:
  1. print "欢迎来到奥运中国!"[/table][table]
  2. raw_input("Press enter key to close this window");
复制代码
在你保存代码的时候,Python会提示你是否改变文件的字符集,结果如下:
  1. # -*- coding: cp936 -*- [/table][table]

  2. [/table][table]
  3. print "欢迎来到奥运中国!"[/table][table]
  4. raw_input("Press enter key to close this window");
复制代码
将该字符集改为我们更熟悉的形式:
  1. # -*- coding: GBK -*- [/table][table]

  2. [/table][table]
  3. print "欢迎来到奥运中国!" # 使用中文的例子[/table][table]
  4. raw_input("Press enter key to close this window");
复制代码
程序一样运行良好.
用微软附带的计算器来计数实在太麻烦了.打开Python解释器,直接进行计算:
  1. a=100.0[/table][table]
  2. b=201.1[/table][table]
  3. c=2343[/table][table]
  4. print (a+b+c)/c
复制代码
可以如下打印出预定义输出格式的字符串:
  1. print """[/table][table]
  2. Usage: thingy [OPTIONS][/table][table]
  3. -h Display this usage message[/table][table]
  4. -H hostname Hostname to connect to[/table][table]
  5. """
复制代码
字符串是怎么访问的?请看这个例子:
  1. word="abcdefg"[/table][table]
  2. a=word[2][/table][table]
  3. print "a is: "+a[/table][table]
  4. b=word[1:3][/table][table]
  5. print "b is: "+b # index 1 and 2 elements of word.[/table][table]
  6. c=word[:2][/table][table]
  7. print "c is: "+c # index 0 and 1 elements of word.[/table][table]
  8. d=word[0:][/table][table]
  9. print "d is: "+d # All elements of word.[/table][table]
  10. e=word[:2]+word[2:][/table][table]
  11. print "e is: "+e # All elements of word.[/table][table]
  12. f=word[-1][/table][table]
  13. print "f is: "+f # The last elements of word.[/table][table]
  14. g=word[-4:-2][/table][table]
  15. print "g is: "+g # index 3 and 4 elements of word.[/table][table]
  16. h=word[-2:][/table][table]
  17. print "h is: "+h # The last two elements.[/table][table]
  18. i=word[:-2][/table][table]
  19. print "i is: "+i # Everything except the last two characters[/table][table]
  20. l=len(word)[/table][table]
  21. print "Length of word is: "+ str(l)
复制代码
请注意ASCII和UNICODE字符串的区别:
  1. print "Input your Chinese name:"[/table][table]
  2. s=raw_input("Press enter to be continued");[/table][table]
  3. print "Your name is  : " +s;[/table][table]
  4. l=len(s)[/table][table]
  5. print "Length of your Chinese name in asc codes is:"+str(l);[/table][table]
  6. a=unicode(s,"GBK")[/table][table]
  7. l=len(a)[/table][table]
  8. print "I'm sorry we should use unicode char!Characters number of your Chinese \[/table][table]
  9. name in unicode is:"+str(l);
复制代码
类似Java里的List,这是一种方便易用的数据类型:
  1. word=['a','b','c','d','e','f','g'][/table][table]
  2. a=word[2][/table][table]
  3. print "a is: "+a[/table][table]
  4. b=word[1:3][/table][table]
  5. print "b is: "[/table][table]
  6. print b # index 1 and 2 elements of word.[/table][table]
  7. c=word[:2][/table][table]
  8. print "c is: "[/table][table]
  9. print c # index 0 and 1 elements of word.[/table][table]
  10. d=word[0:][/table][table]
  11. print "d is: "[/table][table]
  12. print d # All elements of word.[/table][table]
  13. e=word[:2]+word[2:][/table][table]
  14. print "e is: "[/table][table]
  15. print e # All elements of word.[/table][table]
  16. f=word[-1][/table][table]
  17. print "f is: "[/table][table]
  18. print f # The last elements of word.[/table][table]
  19. g=word[-4:-2][/table][table]
  20. print "g is: "[/table][table]
  21. print g # index 3 and 4 elements of word.[/table][table]
  22. h=word[-2:][/table][table]
  23. print "h is: "[/table][table]
  24. print h # The last two elements.[/table][table]
  25. i=word[:-2][/table][table]
  26. print "i is: "[/table][table]
  27. print i # Everything except the last two characters[/table][table]
  28. l=len(word)[/table][table]
  29. print "Length of word is: "+ str(l)[/table][table]
  30. print "Adds new element"[/table][table]
  31. word.append('h')[/table][table]
  32. print word
复制代码
  1. # Multi-way decision[/table][table]
  2. x=int(raw_input("Please enter an integer:"))[/table][table]
  3. if x<0:[/table][table]
  4. x=0[/table][table]
  5. print "Negative changed to zero"[/table][table]

  6. [/table][table]
  7. elif x==0:[/table][table]
  8. print "Zero"[/table][table]

  9. [/table][table]
  10. else:[/table][table]
  11. print "More"[/table][table]

  12. [/table][table]

  13. [/table][table]
  14. # Loops List[/table][table]
  15. a = ['cat', 'window', 'defenestrate'][/table][table]
  16. for x in a:[/table][table]
  17. print x, len(x)
复制代码
  1. # Define and invoke function.[/table][table]
  2. def sum(a,b):[/table][table]
  3. return a+b[/table][table]

  4. [/table][table]

  5. [/table][table]
  6. func = sum[/table][table]
  7. r = func(5,6)[/table][table]
  8. print r[/table][table]

  9. [/table][table]
  10. # Defines function with default argument[/table][table]
  11. def add(a,b=2):[/table][table]
  12. return a+b[/table][table]
  13. r=add(1)[/table][table]
  14. print r[/table][table]
  15. r=add(1,5)[/table][table]
  16. print r
复制代码
并且,介绍一个方便好用的函数:
  1. # The range() function[/table][table]
  2. a =range(5,10)[/table][table]
  3. print a[/table][table]
  4. a = range(-2,-7)[/table][table]
  5. print a[/table][table]
  6. a = range(-7,-2)[/table][table]
  7. print a[/table][table]
  8. a = range(-2,-11,-3) # The 3rd parameter stands for step[/table][table]
  9. print a
复制代码
  1. spath="D:/download/baa.txt"[/table][table]
  2. f=open(spath,"w") # Opens file for writing.Creates this file doesn't exist.[/table][table]
  3. f.write("First line 1.\n")[/table][table]
  4. f.writelines("First line 2.")[/table][table]

  5. [/table][table]
  6. f.close()[/table][table]

  7. [/table][table]
  8. f=open(spath,"r") # Opens file for reading[/table][table]

  9. [/table][table]
  10. for line in f:[/table][table]
  11. print line[/table][table]

  12. [/table][table]
  13. f.close()
复制代码
  1. s=raw_input("Input your age:")[/table][table]
  2. if s =="":[/table][table]
  3. raise Exception("Input must no be empty.")[/table][table]

  4. [/table][table]
  5. try:[/table][table]
  6. i=int(s)[/table][table]
  7. except ValueError:[/table][table]
  8. print "Could not convert data to an integer."[/table][table]
  9. except:[/table][table]
  10. print "Unknown exception!"[/table][table]
  11. else: # It is useful for code that must be executed if the try clause does not raise an exception[/table][table]
  12. print "You are %d" % i," years old"[/table][table]
  13. finally: # Clean up action[/table][table]
  14. print "Goodbye!"
复制代码
  1. class Base:[/table][table]
  2. def __init__(self):[/table][table]
  3. self.data = [][/table][table]
  4. def add(self, x):[/table][table]
  5. self.data.append(x)[/table][table]
  6. def addtwice(self, x):[/table][table]
  7. self.add(x)[/table][table]
  8. self.add(x)[/table][table]

  9. [/table][table]
  10. # Child extends Base[/table][table]
  11. class Child(Base):[/table][table]
  12. def plus(self,a,b):[/table][table]
  13. return a+b[/table][table]

  14. [/table][table]
  15. oChild =Child()[/table][table]
  16. oChild.add("str1")[/table][table]
  17. print oChild.data[/table][table]
  18. print oChild.plus(2,3)
复制代码
每一个.py文件称为一个module,module之间可以互相导入.请参看以下例子:
  1. # a.py[/table][table]
  2. def add_func(a,b):[/table][table]
  3. return a+b
复制代码
  1. # b.py[/table][table]
  2. from a import add_func # Also can be : import a[/table][table]

  3. [/table][table]
  4. print "Import add_func from module a"[/table][table]
  5. print "Result of 1 plus 2 is: "[/table][table]
  6. print add_func(1,2) # If using "import a" , then here should be "a.add_func"
复制代码
module可以定义在包里面.Python定义包的方式稍微有点古怪,假设我们有一个parent文件夹,该文件夹有一个child子文件夹.child中有一个module a.py . 如何让Python知道这个文件层次结构?很简单,每个目录都放一个名为_init_.py 的文件.该文件内容可以为空.这个层次结构如下所示:
  1. parent [/table][table]
  2. --__init_.py[/table][table]
  3. --child[/table][table]
  4. -- __init_.py[/table][table]
  5. --a.py[/table][table]

  6. [/table][table]
  7. b.py
复制代码
那么Python如何找到我们定义的module?在标准包sys中,path属性记录了Python的包路径.你可以将之打印出来:
  1. import sys[/table][table]

  2. [/table][table]
  3. print sys.path
复制代码
通常我们可以将module的包路径放到环境变量PYTHONPATH中,该环境变量会自动添加到sys.path属性.另一种方便的方法是编程中直接指定我们的module路径到sys.path 中:
  1. import sys[/table][table]
  2. sys.path.append('D:\\download')[/table][table]

  3. [/table][table]
  4. from parent.child.a import add_func[/table][table]

  5. [/table][table]

  6. [/table][table]
  7. print sys.path[/table][table]

  8. [/table][table]
  9. print "Import add_func from module a"[/table][table]
  10. print "Result of 1 plus 2 is: "[/table][table]
  11. print add_func(1,2)
复制代码
总结
你会发现这个教程相当的简单.许多Python特性在代码中以隐含方式提出,这些特性包括ython不需要显式声明数据类型,关键字说明,字符串函数的解释等等.我认为一个熟练的程序员应该对这些概念相当了解,这样在你挤出宝贵的一小时阅读这篇短短的教程之后,你能够通过已有知识的迁移类比尽快熟悉Python,然后尽快能用它开始编程.
当然,1小时学会Python颇有哗众取宠之嫌.确切的说,编程语言包括语法和标准库.语法相当于武术招式,而标准库应用实践经验则类似于内功,需要长期锻炼.Python学习了Java的长处,提供了大量极方便易用的标准库供程序员"拿来主义".(这也是Python成功的原因),在开篇我们看到了Python如何调用Windows cmd的例子,以后我会尽量写上各标准库的用法和一些应用技巧,让大家真正掌握Python.
[table]
但不管怎样,至少你现在会用Python代替繁琐的批处理写程序了.希望那些真的能在一小时内读完本文并开始使用Python的程序员会喜欢这篇小文章,谢谢!
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