作者：吴惠茹
出版社：机械工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
从零开始学Python程序设计试读：
前言
“大蟒蛇”出没！Python程序设计语言来了！Python的创始人Guido van Rossum是Monty“大蟒蛇”飞行马戏团的一位爱好者。在1989年圣诞节期间，他决心开发一个新的脚本解释程序，并把这个程序设计语言取名为Python（这个英文单词的意思是“巨蛇”或者“蟒蛇”）。
本书内容共分为5篇：基础入门篇、有序和无序篇、标准函数篇、面向对象篇和高级篇。
基础入门篇（第1~3章）
踏上学习之旅时，首先把重点放在Python语言的基础语法上。Python本身提供了IDEL软件作为Python程序的集成开发环境。本篇从Python内置的类型讲起，与其他程序设计语言不同的是，每个变量都指向引用的对象。Python为处理数值提供了丰富的功能，如整数、浮点数和复数，甚至还可以使用有理数（分数）。对于改变程序语句的流程控制，可根据Python的简明原则，if/else条件语句以及for、while循环语句就可以“行遍天下”。
有序和无序篇（第4~6章）
掌握了Python的基本语法，当然就可以“游历天下”了。在本篇中，我们先来认识序列类型的字符串String、列表List和元组Tuple，映射类型的字典Dictionary，无序类型的集合Set。对于Python来说，即使是单个字符也是字符串，所以处理字符串有相当多的方法，如切片、索引、搜索和结合。而可变数据列表List类型和不可变的元组Tuple类型，与一般程序设计语言中数组的不同之处是，它们可以存放不同类型的元素。Dictionary类型以key和value来形成对应关系（映射关系），而集合Set类型也支持数学的集合运算。
标准函数篇（第7和8章）
Python有强大的标准函数库，内容包罗万象，本书无法逐一介绍。本篇首先介绍的是自定义函数，随后综合了各个章节使用过的内置函数。本篇对于函数中接收数据的参数和进行传递的参数有较多的介绍。在学习导入模块时，会介绍处理与日期、时间有关的模块。
面向对象篇（第9~11章）
以面向对象为基础，探讨面向对象程序设计的3个特性：继承（Inheritance）、封装（Encapsulation）和多态（Polymorphism）。其他程序设计语言会以构造函数来创建、初始化对象。Python则分两个阶段，先以__new（）__方法创建对象，再以__init__初始化对象。所有的类、属性和方法都是公有的，想要封装，可借助属性修饰器（@property）或者用下划线“_”来指明它是私有的。继承采用多重机制，不过未进行更深入的探讨，而是以单一继承来介绍is_a和has_a的用法。
在很多情况下，编写程序都会发生异常（或称例外），除了可以采用try、except、finally语句之外，还可以搭配raise、assert语句从程序代码中抛出异常。
高级篇（第12~15章）
Python使用IO模块来处理数据流，即以文字和二进制数据配合功能强大的内置函数open（）。GUI以tkinter为主，简单地介绍Label、Entry、Text、Radiobutton、Checkbutton和Button组件，以及用于版面布局的pack（）、grid（）和place（）方法。标准对话框的messagebox、simpledialog、filedialog、colorchooser可用于提供信息，如输入简单数据、打开文件和产生调色板。本篇还介绍了制作菜单的Menu组件以及有关鼠标、键盘的事件。最后一章以Django软件包来说明MVT架构，大致介绍前端Web、后端数据库的运行原理。
本书由吴惠茹主编，同时参与编写工作的还有施妍然、王国春、郭丹阳、孟宗斌、魏忠波、王翔、关静、卞诚君、周晓娟、闫秀华、刘雪连、孙学南等。如果读者在学习过程中遇到无法解决的问题，或者对本书持有意见或建议，请电子邮件联系booksaga@126.com。
本书范例程序的下载地址如下：
http://pan.baidu.com/s/1bo7kMKZ（注意区分数字与字母的大小写）
由于编者水平有限，疏漏在所难免，恳请广大读者批评指正。编者2017年9月第1章Python的世界
学习导引
·从Python的起源、版本到软件安装来初步认识Python
·编写程序代码，所使用的工具从简单的记事本到Python官方的IDLE，虽然功能不是非常强大，但是它还是可以提供不少协助的
·第一个Python程序，熟悉它的语言结构和风格
如何走进Python的世界？就从Python的起源开始探索吧！先来认识Python程序设计语言的发展及其版本，首先安装Python官方的CPython软件到Windows操作系统中，包含编写Python程序时可搭配的IDE软件，并进一步熟悉IDLE的操作界面。然后以一个简易的Python程序来了解Python程序设计语言的编写风格。1.1 轻松搞定Python
Python程序设计语言有什么特色？相对于其他计算机程序设计语言，Python的魅力何在？Python官方自己的注释为：“简单易学，语法简洁，编译式的计算机语言”，由此可以看出这门语言的端倪。
注意 任何一种程序设计语言都需要编译程序或解释器把源代码转译成计算机能够理解的机器码。
·编译程序（Compiler）：需要完整的源代码才会进行编译，生成可执行程序，最后链接函数库才能执行。
·解释器（Interpreter，或称解释程序）：在执行时，动态地将程序代码逐句翻译成机器码。
更通俗的说法，编译程序就像是一个翻译软件，必须有整篇文章才进行翻译；解释器则像是一位可以跟随你到处走的口译人员，随时都可以进行翻译。
关于Python为什么出色的另一个佐证：从TIOBE Software在2017年3月所公布的世界程序设计语言排名可以看出，Python已上升到第5名，如图1-1所示。图 1-1
现在就一起进入Python的世界，一起了解它的语言特色，感受它的无穷乐趣。1.1.1 Python的起源
Python程序设计语言诞生于1989年，创始人Guido van Rossum（吉多·范罗苏姆）创立了新的脚本语言（Script Language），发展至今已有20多年的历史。Python是一种高级语言，支持面向对象。语言本身能跨越平台，无论是Linux、Mac还是Windows都能畅行无阻。
注意 吉多·范罗苏姆之所以选中Python作为程序名称，是因为他是蒙提·派森飞行马戏团（Monty Python's Flying Circus，BBC电视剧）的粉丝。他参考了ABC（All Basic Code）程序设计语言、C语言和其他一些程序设计语言来构造Python程序设计语言。
Python的类型是动态、强类型
Python采用动态类型。它的语法在程序代码执行时才会检查，所以在某些情况下运行时可能会抛出异常。同时，Python也是强类型语言，不同的数据类型采用高标准规范。例如，在Python语言中，数字加字符串这种没有明确定义的运算是不合法的。
Python是脚本语言也是程序设计语言
管理操作系统时，系统管理员会依据常例编写程序，让计算机按表操课。这些程序必须借助操作系统的Shell（或称命令壳、命令解析器）配合脚本语言来编写。Python既能支持脚本语言，也能像一般的程序设计语言应用于程序实现中。
Python是胶水语言，资源丰富
也有人将Python视为胶水语言（Glue Language）的一种，这源自于脚本语言（Script Language，或称描述语言）的发展。在Linux系统下，能把相关功能的程序（可能由不同的程序设计语言所编写）如同胶水般“粘”在一起。
Python程序设计语言除了本身拥有功能完备的标准函数库外，也能加入第三方函数库（或称第三方软件包），轻松完成很多常见的任务。
·Web应用：可以使用Django、Flask或Tornado等软件包。
·GUI开发：支持的软件包有Tkinter、wxPython、PyQt等。
·操作系统：除了Windows之外，多数操作系统都将Python内置为标准组件，可以在“命令提示符”下执行。而Linux发行的版本会以Python语言编写成安装程序，如Ubuntu的Ubiquity。1.1.2 Python的版本
有关Python版本的发布情况，可从表1-1简单了解Python较重要的版本。表1-1 Python较重要的版本
一般来说，软件语言的版本都是不断更新累进的。但是有趣的是，Python语言却是Python 2.x和Python 3.x同时存在，而彼此之间并非完全兼容。Python 2.7是Python官方于2.x系列所发布的最新版本，由于资源较丰富，因此第三方函数库以它为基础的依然不少。Python 3.x（也称Python 3000或Py3k）有不能向下兼容的不便，提供支持的软件包也较有限。无论如何，它们都属于Python程序设计语言！考虑到越来越多的人会转向Python 3.x，本书会以Python 3.5为主进行介绍，带领读者来了解Python的语法和结构。1.1.3 安装Python
翻译Python程序代码必须通过Python集成环境所提供的解释器。究竟有哪些解释器（Interpreter）呢？由表1-2进行说明。表1-2 Python的不同解释器
现阶段讨论以Python基本语法为主，因此以Python官方软件CPython为载体，包含Python 3.5和pip。
·Python 3.5：由CPython提供的解释器，Python官方团队制作，其源代码完全开放，具有标准架构，让他人能遵循此标准制定Python的执行环境，在本书中会直接以Python来称呼它。
·pip：用来管理Python第三方函数库的工具，内置于CPython软件中，安装时能通过选项加入（可参考Python软件安装的步骤4）。
本书以Windows操作系统为开发环境进行上述软件的安装。Python官方网站网址为https://www.python.org/。
步骤01 进入Python官网，找到①Downloads，展开选项之后，②选择下载Windows环境的版本，如图1-2所示。图 1-2
步骤02 完成软件的下载后，双击即可启动Python安装软件。
步骤03 进入Python安装界面，单击①Customize installation选项来安装，在界面下方勾选②Add Python 3.5to PATH复选框，如图1-3所示。
注意 Add Python 3.5to PATH
表示要将Python软件的执行路径加到Windows的环境变量中。如此一来，在“命令提示符”下就可以执行Python指令了。图 1-3
步骤04 在Optional Features界面，默认勾选所有选项，保持不变即可。然后单击Next按钮，如图1-4所示。图 1-4
注意 pip是管理Python软件包（第三方函数库）的工具。
tcl/tk and IDLE：tcl/tk软件包用来编写GUI，IDLE为Python内置的IDE软件。
步骤05 在Advanced Options界面，勾选所有选项，安装路径采用默认值，单击Install按钮开始安装，如图1-5所示。
注意 若要变更安装路径，则可以单击Browse按钮。图 1-5
步骤06 Python正在进行安装，如图1-6所示。图 1-6
步骤07 显示出安装成功的提示信息，单击Close按钮来结束安装，如图1-7所示。图 1-7
Python环境变量
安装Python 3.5时已加入环境变量，若是Python 2.x版本，则必须手工设置，读者必须自行加入Python的执行路径。查看环境变量可参照下述操作步骤。
步骤01 在Windows系统下，从“控制面板”进入“系统”。选择①“系统和安全”之后，再选择“系统”子项目，然后选择②窗口左侧的“高级系统设置”，如图1-8所示，打开“系统属性”对话框。图 1-8
步骤02 切换到“高级”页签，单击“环境变量”按钮，如图1-9所示，之后进入“环境变量”对话框。图 1-9
步骤03 可以查看系统变量Path是否已加入了Python软件的执行路径，如图1-10所示。图 1-10
注意 如果Python的执行路径未加入，可单击下方的“编辑”按钮加入C：\Program Files\Python 3.5\Scripts\，各个路径前后记得以“；”（分号）隔开。1.1.4 测试Python 3.5软件
安装好Python 3.5软件并确认环境变量已经正确设置后，可以使用“命令提示符”窗口对它做一个小小的测试。
步骤01 启动“命令提示符”窗口。右击Windows 10开始菜单，再选择“命令提示符”选项来启动“命令提示符”窗口，如图1-11所示。
步骤02 进入“命令提示符”窗口，①直接输入Python并按Enter键，界面中会显示出Python版本，然后出现Python软件特有的提示符“>>>”。进一步输入②数学算式“5/20-12”并按Enter键，会发现显示出计算结果-11.75，然后光标再回到“>>>”提示符之后，如图1-12所示。图 1-11图 1-12
注意 这意味着什么？只要完成CPython软件的安装，就可以在“命令提示符”窗口执行Python相关的指令，并且可以作为计算器进行数值运算。
步骤03 启动记事本应用程序，输入print（"My first Python program！"），如图1-13所示。图 1-13
步骤04 将文件保存到①指定目录（D：\Python\CH01\），②并以CH0101.py（记得要输入文件扩展名.py）作为文件名，单击③“保存”按钮保存文件，如图1-14所示。图 1-14
步骤05 继续上面的操作，①输入quit（）命令离开Python Shell。②切换驱动器为D盘，③输入命令cd Python\CH01后按Enter键（执行命令cd会切换到Python源代码存放的位置，cd和文件路径之间要有空格符）。④执行Python程序，输入命令Python CH0101.py就会输出“My first Python！！”，如图1-15所示。图 1-15
接下来就可以编写Python程序了。启动记事本编写程序，文件以扩展名“*.py”进行保存；进入“命令提示符”窗口，调用Python来解释程序代码，“轻松”让Python程序顺利执行。1.1.5 Python 3.5有什么名堂
在“命令提示符”下，Python程序可以顺利执行。下面来看Python 3.5所建立的菜单有哪些内容，如图1-16所示。图 1-16
Python 3.5（64-bit）
Python 3.5（64-bit）执行后会直接进入Python Shell交互模式（Interactive Mode），先显示出Python软件版本的声明，接着就会看到Python特有的提示符“>>>”（primary prompt）。在此交互模式下，Python可以单步解释执行程序。用户可以输入Python的一行行程序代码，交由Python解释器执行，显示结果后会回到“>>>”提示符之后，等待下一次程序代码的输入，如图1-17所示。这种犹如与人交互的模式就称为交互模式。图 1-17
因此，只要看到“>>>”提示符就表示进入Python Shell交互模式。Python 3.5其他的目录简介如下。
·IDLE（Python 3.564-bit）软件：内置于CPython的IDE软件（要了解更多内容，请参考第1.2.2节和第2.1.3节）。
·Python 3.5Manuals：提供了Python程序设计语言的手册文件，为HTML可执行文件。可用微软的HTML帮助可执行文件打开它，如图1-18所示。打开文件之后，标题显示为Python 3.5.0document，可使用它来查询Python程序设计语言的有关内容，如图1-19所示。图 1-18图 1-19
·Python 3.5Module Docs：执行此指令之后，会从命令提示符窗口转换到浏览器并打开网页，提供Python内置模块相关函数的解说。例如，单击math模式就可以查看其相关函数，如图1-20所示。图 1-201.2 Python的IDE-IDLE
我们以Python官方软件提供的IDLE软件来编写程序代码。随着章节讨论的深度会加入Django软件包。首先介绍Python的一些常用IDE软件，再来熟悉Python内置的IDLE软件的操作界面。1.2.1 有哪些IDE软件
要编写Python程序，只要安装了Python解释器，设置好环境变量，再使用Windows系统提供的记事本，就能“遨游”于Python的异想世界中了。当然，想要更方便些，可使用其他软件来取代“记事本”。所谓集成开发环境软件（Integrated Development Environment，IDE），通常包括编写程序的编辑器、调试器，有时还有编译程序/解释器，如众所周知的Microsoft Visual Studio。而有些IDE会针对特定的程序设计语言来量身打造其操作界面，如后文介绍的IDLE软件。
·IDLE：由CPython提供，是Python 3.5默认的安装选项，安装好CPython就可以看到它。IDLE是一个非常简洁实用的IDE软件，其编辑和调试功能较弱。
·PyCharm：由JetBrains打造，它具备一般IDE的功能，也能让文件以项目（Project）方式进行管理，同时它能配合Django软件包在Web上开发应用程序。
·WingIDE：是支持Python功能最完整IDE软件，目前不支持中文，也不是免费软件。
·PyScripter：由Delphi开发，在Windows环境中使用，它是免费开源的程序。
这些以Python为本的集成开发软件，除了IDLE软件之外，都要有CPython的支持。例如，安装PyCharm时得先查看Python软件所支持的版本，通常要先安装CPython软件才能继续安装IDE软件。如果CPython软件的版本高于IDE软件，安装的IDE软件就可能无法运行。例如，CPython软件的版本是3.5，那么IDE软件得支持Python 3.5才能通行无阻。1.2.2 Python Shell
由于CPython已内置IDLE（Python GUI），因此先来介绍IDLE。启动IDLE之后通常会看到Python特有的提示符“>>>”，说明已进入Python Shell。一般来说，IDLE有两个操作界面可供互换：
·Python Shell提供解释器，用来执行Python程序代码。
·Edit（编辑器）用来编写Python程序。
基本上，IDLE软件的Python Shell和Edit是能彼此切换的两个窗口。如果没有更改IDLE的启动设置（请参考第1.2.3节），进入IDLE就会出现Python Shell，并看到其特有的“>>>”提示符，等待用户输入Python语句。如果更改了IDLE的启动设置，就会进入Python编辑器而不是Python Shell。想要调用Python Shell也很简单，只要①展开Run菜单，②执行Python Shell指令（见图1-21）就能打开另一个窗口，其中就可以看到Python Shell的“>>>”提示符。图 1-21
让IDLE更贴近我们
由于IDLE完全支持Python程序设计语言的语法，因此使用其内置函数（Built In Function，BIF）可用Tab键来展开选项列表，这是为了方便编辑输入补齐功能，如图1-22所示。图 1-22
此外，还可以使用组合按键Alt+P或Alt+N来加载上一条或下一条语句。
使用help（）获取更多帮助
在Python Shell交互模式中，可使用内置函数help（）来获取更多帮助，要离开Help模式，输入quit（）命令即可。另一种方法是在help（）函数中放入欲查询的BIF（内置函数）。
步骤01 在Python Shell交互模式中输入help（）函数来获取相关信息，如图1-23所示。图 1-23
注意 使用help（）函数时，其左、右括号不能省略，否则无法进入“help>”交互模式。
输入help（）函数后，会进入“help>”模式，这时也会提示：若要返回到Python解释器，则要使用quit命令。
步骤02 进入“help>”交互模式可以查询很多内容，如输入keywords会列出Python程序设计语言保存的关键字，如图1-24所示。图 1-24
步骤03 想要进一步了解某个关键字所代表的意义，也可以在“help>”交互模式下输入此关键字。例如，输入if后，就可以看到说明它是一条语句，按下Enter键会带出if语句的语法，如图1-25所示。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]