简明Python教程

简明Python教程前言Python语言可能是第一种即简单又功能强大的编程语言。它不仅适合于初学者，也适合于专业人员使用，更加重要的是，用Python编程是一种愉快的事。本身将帮助你学习这个奇妙的语言，并且向你展示如何即快捷又方便地完成任务——真正意义上“为编程问题提供的完美解决方案！”本书的读者本书可以作为Python编程语言的一本指南或者教程。它主要是为新手而设计，不过对于有经验的程序员来说，它同样有用。即便你对计算机的了解只是如何在计算机上保存文本文件，你都可以通过本书学习Python。如果你有编程经验，你也可以使用本书学习Python。如果你以前有编程经验，那么你将会对Python语言和其他你所钟爱的编程语言之间的区别感兴趣。对此我为你指出了许多这样的区别。顺便提醒你，Python将很快成为你最喜欢的编程语言！本书的由来我最初接触Python是当我需要为我的软件钻石写一个方便安装过程的安装程序的时候。我得在Python和Perl语言中选择一个绑定Qt库。我在网上做了一些研究，偶然发现了一篇文章。那是EricS.Raymond（著名的电脑高手）谈Python如何成为它最喜欢地编程语言的一篇文章。我同时发现PyQt绑定与Perl-Qt相比要出色得多，所以我选择了Python语言。之后我开始寻找一本关于Python的优秀书籍。我竟然找不到！虽然我找到了一些O'Reilly的书，不过它们不是太贵就是如同一本参考手册而不是一本指南。我最后使用了Python附带的文档，不过它太简略了。那个文档确实很好的给出了Python的概念，不过不够全面。尽管最后我根据我以前得编程经验掌握了那个文档，不过我觉得它完全不适合于新手。大约在我首次使用Python语言的六个月之后，我安装了那时最新的RedHat9.0Linux。在我玩弄KWord应用程序的时候，我突然想写一点关于Python的东西。很快我就写了30多页，然后我开始认真地想办法把它变成一本完整的书。经过多次的改进和重写，它终于成为了一本有用的完整的Python语言学习指南。我把本书贡献给开源软件者们。本书来自于我个人学习Python的笔记，不过我尽力让它更加适合别人的口味。在开源精神的鼓舞下，我收到了许多建设性的建议和批评以及来自热心读者的反馈，它们使这本书变得更加出色。本书目前的状况本书目前仍然在进一步完善中。许多章节已经频繁地做了修改。然而本书已经十分成熟了，你一定可以很容易地通过它学习Python。如果你觉得本书中有什么错误或者难懂的地方，请告诉我。本书将来计划增加更多的章节，包括wxPython，Twisted，有可能的话甚至还有BoaConstructor。本书的官方网站是。你可以在这个网站上在线阅读本书，也可以下载本书的最新版本或给我反馈。约定条款本书（原版）依照创作共用约定（署名-非商业作品-保持一致）发布。简单地说，你只要署上我的名字，就可以免费复制、分发和展示本书。未得到我的允许，你禁止把本书用于商业目的。你在修改本书的时候，必须清楚地标明所有做了改动的地方，你发布修改后的作品时也必须遵照与本书相同的约定。请访问创作公用约定的网站浏览约定全文，或者查看一个简单易懂的约定描述。那里还有一个连环画似的约定条款的解释。反馈我尽了很大的力让这本书即生动又尽可能的准确。然而，如果你找到任何不太令你满意的地方或者错误，或者是需要改进的地方，请告诉我以便我改正它们。你可以把它们通过[e-mail]发送给我。值得思考的一些东西有两种方式构建软件设计：一种是把软件做得很简单以至于明显找不到缺陷；另一种是把它做得很复杂以至于找不到明显的缺陷。——C.A.R.Hoare获得人生中的成功需要的专注与坚持不懈多过天才与机会。——C.W.Wendte第1章介绍简介Python语言是少有的一种可以称得上即简单又功能强大的编程语言。你将惊喜地发现Python语言是多么地简单，它注重的是如何解决问题而不是编程语言的语法和结构。Python的官方介绍是：Python是一种简单易学，功能强大的编程语言，它有高效率的高层数据结构，简单而有效地实现面向对象编程。Python简洁的语法和对动态输入的支持，再加上解释性语言的本质，使得它在大多数平台上的许多领域都是一个理想的脚本语言，特别适用于快速的应用程序开发。我会在下一节里详细地讨论Python的这些特点。注释Python语言的创造者GuidovanRossum是根据英国广播公司的节目“蟒蛇飞行马戏”命名这个语言的，并非他本人特别喜欢蛇缠起它们的长身躯碾死动物觅食。Python的特色简单Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样，尽管这个英语的要求非常严格！Python的这种伪代码本质是它最大的优点之一。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。易学就如同你即将看到的一样，Python极其容易上手。前面已经提到了，Python有极其简单的语法。免费、开源Python是FLOSS（自由/开放源码软件）之一。简单地说，你可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。这是为什么Python如此优秀的原因之一——它是由一群希望看到一个更加优秀的Python的人创造并经常改进着的。高层语言当你用Python语言编写程序的时候，你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。可移植性由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工作在不同平台上）。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的所有Python程序无需修改就可以在下述任何平台上面运行。这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、PalmOS、QNX、VMS、Psion、AcomRISCOS、VxWorks、PlayStation、SharpZaurus、WindowsCE甚至还有PocketPC！解释性这一点需要一些解释。一个用编译性语言比如C或C++写的程序可以从源文件（即C或C++语言）转换到一个你的计算机使用的语言（二进制代码，即0和1）。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。当你运行你的程序的时候，连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行程序。在计算机内部，Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式，然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。事实上，由于你不再需要担心如何编译程序，如何确保连接转载正确的库等等，所有这一切使得使用Python更加简单。由于你只需要把你的Python程序拷贝到另外一台计算机上，它就可以工作了，这也使得你的Python程序更加易于移植。面向对象Python即支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在面向过程的语言中，程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在面向对象的语言中，程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。与其他主要的语言如C++和Java相比，Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。可扩展性如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们。可嵌入性你可以把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能。丰富的库Python标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作，包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI（图形用户界面）、Tk和其他与系统有关的操作。记住，只要安装了Python，所有这些功能都是可用的。这被称作Python的“功能齐全”理念。除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图像库等等。概括Python确实是一种十分精彩又强大的语言。它合理地结合了高性能与使得编写程序简单有趣的特色。为什么不使用Perl？也许你以前并不知道，Perl是另外一种极其流行的开源解释性编程语言。如果你曾经尝试过用Perl语言编写一个大程序，你一定会自己回答这个问题。在规模较小的时候，Perl程序是简单的。它可以胜任于小型的应用程序和脚本，“使工作完成”。然而，当你想开始写一些大一点的程序的时候，Perl程序就变得不实用了。我是通过为Yahoo编写大型Perl程序的经验得出这样的总结的！与Perl相比，Python程序一定会更简单、更清晰、更易于编写，从而也更加易懂、易维护。我确实也很喜欢Perl，用它来做一些日常的各种事情。不过当我要写一个程序的时候，我总是想到使用Python，这对我来说已经成了十分自然的事。Perl已经经历了多次大的修正和改变，遗憾的是，即将发布的Perl6似乎仍然没有在这个方面做什么改进。我感到Perl唯一也是十分重要的优势是它庞大的CPAN库——综合Perl存档网络。就如同这个名字所指的意思一样，这是一个巨大的Perl模块集，它大得让人难以置信——你几乎用这些模块在计算机上做任何事情。Perl的模块比Python多的原因之一是Perl拥有更加悠久的历史。或许我会在comp.lang.python上建议把Perl模块移植到Python上的计划。另外，新的Parrot虚拟机按设计可以运行完全重新设计的Perl6也可以运行Python和其他解释性语言如Ruby、PHP和Tcl等等。这意味着你将来或许可以在Python上使用所有Perl的模块。这将成为两全其美的事——强大的CPAN库与强大的Python语言结合在一起。我们将拭目以待。程序员的话读一下像ESR这样的超级电脑高手谈Python的话，你会感到十分有意思：EricS.Raymond是《TheCathedralandtheBazaar》的作者、“开放源码”一词的提出人。他说Python已经成为了他最喜爱的编程语言。这篇文章也是促使我第一次接触Python的真正原动力。BruceEckel著名的《ThinkinginJava》和《ThinkinginC++》的作者。他说没有一种语言比得上Python使他的工作效率如此之高。同时他说Python可能是唯一一种旨在帮助程序员把事情弄得更加简单的语言。请阅读完整的采访以获得更详细的内容。PeterNorvig是著名的Lisp语言书籍的作者和Google公司的搜索质量主任（感谢GuidovanRossum告诉我这一点）。他说Python始终是Google的主要部分。事实上你看一下Google招聘的网页就可以验证这一点。在那个网页上，Python知识是对软件工程师的一个必需要求。BrucePerens是OpenSource.org和UserLinux项目的一位共同创始人。UserLinux旨在创造一个可以被多家发行商支持标准的Linux发行版。Python击败了其它竞争对手如Perl和Ruby成为UserLinux支持的主要编程语言。第2章安装PythonLinux和BSD用户如果你正在使用一个Linux的发行版比如Fedora或者Mandrake或者其他（你的选择），或者一个BSD系统比如FreeBSD，那么你可能已经在你的系统里安装了Python。要测试你是否已经随着你的Linux包安装了Python，你可以打开一个shell程序（就像konsole或gnome-terminal）然后输入如下所示的命令python-V。$python-VPython2.3.4注释$是shell的提示符。根据你的操作系统的设置，它可能与你那个不同，因此我只用$符号表示提示符。如果你看见向上面所示的那样一些版本