作者：叶维忠
出版社：人民邮电出版社有限公司
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Python编程从入门到精通试读：
前言
从你开始学习编程的那一刻起，就注定了以后所要走的路—从编程学习者开始，依次经历实习生、程序员、软件工程师、架构师、CTO等职位的磨砺；当你站在职位顶峰的位置蓦然回首时，会发现自己的成功并不是偶然，在程序员的成长之路上会有不断修改代码、寻找并解决Bug、不停测试程序和修改项目的经历。不可否认的是，只要你在自己的开发生涯中稳扎稳打，并且善于总结和学习，最终将会得到可喜的收获。选择一本合适的书
对于一名程序开发初学者来说，究竟如何学习才能提高自己的开发技术呢？答案之一就是买合适的书籍进行学习。但是，市面上许多面向初学者的编程书籍中的大多数篇幅都是基础知识讲解，多偏向于理论，读者读了以后面对实战项目时还是无从下手。如何实现从理论平滑过渡到项目实战，是初学者迫切需要解决的难题，为此，特意编写了本书。
本书用一本书的容量讲解了入门类、范例类和项目实战类3类图书的知识，并且对实战知识不是点到为止地讲解，而是深入地探讨。用“纸质书＋视频和源程序＋网络答疑”的方式，实现了“入门＋范例演练＋项目实战”的完美呈现，帮助读者从入门顺利过渡到适应项目实战的角色。本书的特色
1．以“从入门到精通”的写作方法构建内容，让读者入门容易
为了使读者能够完全看懂本书的内容，本书遵循“从入门到精通”基础类图书的写法，循序渐进地讲解这门开发语言的基本知识。
2．破解语言难点，“技术解惑”贯穿全书，绕过学习中的陷阱
本书不采用编程语言知识点的罗列式讲解，为了帮助读者学懂基本知识点，书中有“技术解惑”板块，让读者知其然又知其所以然，也就是看得明白，学得通。
3．全书有950多个示例，几乎和“实例大全”类图书同数量级
书中一共有950多个示例，其中320多个正文实例，一个综合实例。每一个正文实例基本上都穿插加入了与知识点相关的范例，全书额外包含了630多个范例。通过对这些实例及范例的练习，实现了对知识点的横向切入和纵向比较，让读者有更多的实践演练机会，并且可以从不同的角度展现一个知识点的用法，真正达到举一反三的效果。
4．售后QQ群提供答疑服务，帮助读者快速解决学习问题
无论书中的疑惑，还是在学习中的问题，作者都将在第一时间为读者解答问题。
5．视频讲解，降低学习难度
书中每一章均提供声、图并茂的教学视频，这些视频能够引导初学者快速入门，增强学习的信心，从而快速理解所学知识。
6．贴心提示和注意事项提醒
本书根据需要在文中安排了很多“注意”小板块，让读者可以在学习过程中更轻松地理解相关知识点及概念，更快地掌握个别技术的应用技巧。
7．源程序＋视频＋PPT丰富的学习资料，让学习更轻松
因为本书的内容非常多，不可能用一本书的篇幅囊括“基础+范例+项目案例”的内容，所以需要配备学习资源来辅助实现。在本书的学习资源中不但有全书的源代码，而且还精心制作了实例讲解视频、知识点讲解视频等。本书配套的PPT资料可以在网站下载（www.toppr.net）。读者可以扫描书中提供的二维码观看视频。
8．QQ群+网站论坛实现教学互动，形成互帮互学的朋友圈
本书作者为了方便给读者答疑，特提供了网站论坛、QQ群等技术支持，并且随时在线与读者互动。让大家在互学互帮中形成一个良好的学习编程的氛围。
本书的学习论坛网址是：www.toppr.net。
本书的QQ群是：292693408。内容版式
本书的最大特色是实现了入门知识、实例演示、范例演练、技术解惑、综合实战5大部分内容的融合。内容由以下模块构成。
① 入门知识：循序渐进地讲解Python语言开发的基本知识点。
② 实例演示：遵循理论加实践的教学模式，用320多个实例演示了各个入门知识点的用法。
③ 范例演练：为了加深对知识点的融会贯通，每个实例基本上配备了拓展范例，全书共计630多个拓展范例，多角度演示了各个入门知识点的用法和技巧。
④ 技术解惑：把读者容易混淆的部分单独用一个板块进行讲解和剖析，对读者所学的知识实现了“拔高”处理。
下面以本书第4章为例，展示内容版式的具体结构。本书的读者对象
初学编程的自学者 编程爱好者
大中专院校的教师和学生 相关培训机构的教师和学员
做毕业设计的学生 初、中级程序开发人员
软件测试人员 参加实习的初级程序员
在职程序员资源下载
本书全部源程序请在人民邮电出版社网站（www.ptpress.com.cn）下载，在网站中搜索本书名，在弹出的页面中单击“资源下载”链接即可下载。致谢
本书在编写过程中，得到了人民邮电出版社编辑的大力支持，正是各位编辑的求实、耐心和效率，才使得本书能够在这么短的时间内出版。另外，也十分感谢我的家人给予的巨大支持。本人水平毕竟有限，书中纰漏之处在所难免，诚请读者提出意见或建议，以便修订并使之更臻完善。编辑和投稿联系邮箱：zhangtao@ptpress.com.cn。
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在时间进入2018年后，身边越来越多的人说Python语言如日中天了，也有人说Python的发展速度像坐了火箭一般。究竟Python语言有什么神奇之处，让广大程序员们对它如痴如醉？本章将详细介绍Python语言的发展历程和特点，和读者一起找到上述问题的答案。1.1 Python语言基础扫码看视频：Python语言基础
曾经风靡一时的热播剧《琅琊榜》有云：遥映人间冰雪样，暗香幽浮曲临江，遍识天下英雄路，俯首江左有梅郎……琅琊榜就和武侠小说中的高手排行榜差不多。其实在编程语言中也有自己的“琅琊榜”，这就是TIOBE编程语言社区排行榜，榜单会每月更新一次，榜单的排名客观公正地展示了各门编程语言的地位。1.1.1 编程世界的“琅琊榜”
TIOBE编程语言社区排名使用著名的搜索引擎（诸如Google、MSN、Yahoo!、Wikipedia、YouTube以及Baidu等）进行计算，在2017年上半年，Java语言和C语言依然是最大的赢家。其实在最近几年的榜单中，程序员们早已习惯了C语言和Java的“二人转”局面。表1-1是2017年12月榜单中的前几名排名信息。表1-1 2017年12月编程语言使用率统计表2017年12月排名语 言2017年占有率（%）1Java20.9732C16.4603C++5.7974Python3.7755JavaScript2.751
注意：TIOBE编程语言社区排行榜只是反映某个编程语言的热门程度，并不能说明一门编程语言好不好，或者一门语言所编写的代码数量多少。1.1.2 Python为什么这么火
相信TIOBE编程语言社区排行榜中的排名会出乎很多读者的意料，Python语言竟然排在PHP、JavaScript等众多常用开发语言的前面。这似乎不合乎常理，因为在印象中很少有人提及Python，反而经常听大家谈起C、C++、Java、C#和PHP，Python语言为什么这么火呢？笔者认为Python语言之所以如此受大家欢迎，主要有如下两个原因。（1）简单。
无论是对于广大学习者还是程序员，简单就拥有了最大的吸引力。既然都能实现同样的功能，人们有什么理由不去选择更加简单的开发语言呢？例如，在运行Python程序时，只需要简单地输入Python代码后即可运行，而不需要像其他语言（例如C或C++）那样需要经过编译和链接等中间步骤。Python可以立即执行程序，这样便形成了一种交互式编程体验和不同情况下快速调整的能力，往往在修改代码后能立即看到程序改变后的效果。（2）功能强大。
Python语言可以用来作为批处理语言，写一些简单工具，处理一些数据，作为其他软件的接口调试等。Python语言可以用来作为函数语言，进行人工智能程序的开发，具有Lisp语言的大部分功能。Python语言可以用来作为过程语言，进行常见的应用程序开发，可以和VB等语言一样应用。Python语言可以用来作为面向对象语言，具有大部分面向对象语言的特性，经常作为大型应用软件的原型开发语言，然后再用C++语言改写，而有些应用软件则直接使用Python来开发。1.1.3 Python语言的特点
除了上一小节介绍的简单和功能强大外，Python语言还有如下特点。（1）面向对象。
Python是一门面向对象编程（面向对象编程缩写为“OOP”）的语言，它的类模块支持多态、操作符重载和多重继承等高级概念，并且以Python特有的简洁的语法和类型，面向对象十分易于使用。除了作为一种强大的代码构建和重用手段以外，Python的面向对象特性使它成为面向对象语言（如C++和Java）的理想脚本工具。例如，通过适当地粘贴代码，Python程序可以对C++、Java和C#的类进行子类的定制。（2）免费。
Python的使用和分发是完全免费的，就像其他的开源软件一样，如Perl、Linux和Apache。开发者可以从Internet上免费获得Python的源代码。复制Python，将其嵌入你的系统或者随产品一起发布都没有任何限制。（3）可移植。
Python语言的标准实现是由可移植的ANSI C编写的，可以在目前所有的主流平台上编译和运行。现在从PDA到超级计算机，到处都可以见到Python程序的运行。Python语言可以在下列平台上运行（注意，这并不是全部，而仅仅是笔者所知道的一部分）。● Linux和UNIX系统。● 微软Windows。● Mac OS（包括OS X和Classic）。● BeOS、OS/2、VMS和QNX。● 实时操作系统，例如VxWorks。● Cray超级计算机和IBM大型机。● 运行Palm OS、PocketPC和Linux的PDA。● 游戏终端。（4）混合开发。
Python程序可以以多种方式轻易地与其他语言编写的组件融合在一起。例如，通过使用Python的C语言API可以帮助Python程序灵活地调用C程序。这意味着可以根据需要给Python 程序添加功能，或者在其他环境系统中使用Python。例如，将Python与C或者C++写成的库文件混合起来，使Python成为一个前端语言和定制工具，这使Python成为一个很好的快速原型工具。出于开发速度的考虑，系统可以先使用Python实现，之后转移至C，这样可以根据不同时期性能的需要逐步实现系统。1.2 安装Python扫码看视频：安装Python
古人云：工欲善其事，必先利其器。在使用Python语言进行项目开发时，需要先搭建其开发环境。本节将首先详细讲解安装Python的知识，为读者步入本书后面知识的学习打下基础。1.2.1 选择版本
因为Python语言是跨平台的，可以运行在Windows、Mac OS、Linux、UNIX和各种其他系统上，所以说Python可以安装在这些系统中。并且在Windows上写的Python程序，可以放到Linux系统上运行。
到目前为止，Python最为常用的版本有两个：一个是2.x版，一个是3.x版。这两个版本是不兼容的，因为目前Python正在朝着3.x版本进化，在进化过程中，大量针对2.x版本的代码要修改后才能运行，所以，目前有许多第三方库还暂时无法在3.x版本上使用。读者可以根据自己的需要选择进行下载和安装，本书将以Python 3.x版本语法和标准库进行讲解。1.2.2 在Windows系统中下载并安装Python
因为Python可以在Windows、Linux和Mac这当今三大主流的计算机系统中运行，所以本书将详细讲解在这3种操作系统中安装Python的方法。接下来，将首先讲解在Windows系统中下载并安装Python的过程。（1）登录Python官方网站，单击顶部导航中的Downloads链接，出现如图1-1所示的下载页面。图1-1 Python下载页面（2）因为当前计算机的系统是Windows系统，所以单击“Looking for Python with a different OS? Python for”后面的Windows链接，出现如图1-2所示的Windows版下载界面。图1-2 Windows版下载界面
图1-2所示的都是Windows系统平台的安装包，其中x86适合32位操作系统，x86-64适合64位操作系统。并且可以通过如下3种途径获取Python。● web-based installer：需要通过联网完成安装。● executable installer：通过可执行文件(*.exe)方式安装。● embeddable zip file：这是嵌入式版本，可以集成到其他应用程
序中。（3）因为笔者的计算机是64位操作系统，所以需要选择一个64位的安装包，当前（笔者写稿时）最新版本“Windows x86-64 executable installer”。在如图1-3所示的下载对话框中，单击“下载”按钮后开始下载。图1-3 下载对话框界面（4）下载成功后得到一个“.exe”格式的可执行文件，双击此文件开始安装。在第一个安装界面中勾选下面两个复选框，然后单击Install Now按钮，如图1-4所示。图1-4 第一个安装界面注意：勾选Add Python 3.6 to PATH复选框的目的是把Python的安装路径添加到系统路径下面，勾选这个选项后，以后在执行cmd命令时，输入python后就会调用python.exe。如果不勾选这个选项，在cmd下输入python时会报错。（5）弹出如图1-5所示的安装进度对话框进行安装。图1-5 安装进度对话框（6）安装完成后的界面如图1-6所示，单击“Close”按钮完成安装。图1-6 安装完成界面（7）依次单击“开始”“运行”，输入cmd后打开DOS命令界面，然后输入“python”验证是否安装成功。弹出如图1-7所示的界面表示安装成功。图1-7 表示安装成功1.2.3 在Mac系统中下载并安装Python
在Mac OS X中都已经默认安装了Python，开发者只需要安装一个文本编辑器来编写Python程序即可，并且需要确保其配置信息正确无误。要想检查当前使用的苹果系统是否安装了Python，需要完成如下工作。（1）打开终端窗口（和Windows系统中的cmd控制台类似）。
打开“Applications/Utilities”文件夹，选择打开里面的Terminal，这样可以打开一个终端窗口。另外，也可以按下键盘中的“Command + 空格”组合键，再输入terminal并按回车键打开终端窗口。（2）输入“python”命令。
为了确定是否安装了Python，接下来，需要执行命令“python”（注意，其中的p是小写的）。如果输出了类似于下面的内容，指出了安装的Python版本，这表示Python已经安装成功。最后的“>>>”是一个提示符，让我们能够进一步输入Python命令。$ pythonPython 3.6.1 (default, Mar 9 2016, 22:15:05)[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 5.0 (clang-500.0.68)] on darwinType "help", "copyright", "credits", or "license" for more information.>>>
上述输出表明，当前计算机默认使用的Python版本为Python 3.6.1。看到上述输出后，如果要退出Python并返回终端窗口，可按Control + D组合键或执行命令exit()。1.2.4 在Linux系统中下载并安装Python
在众多开发者的眼中，Linux系统是专门为开发者所设计的。在大多数的Linux计算机中，都已经默认安装了Python。要在Linux系统中编写Python程序，开发者几乎不用安装什么软件，也几乎不用修改设置。要想检查当前使用的Linux系统是否安装了Python，需要完成如下工作。（1）在系统中运行应用程序Terminal（如果使用的是Ubuntu，可以按下Ctrl + Alt + T组合键），打开一个终端窗口。（2）为了确定是否安装了Python，需要执行“python”命令（请注意，其中的p是小写的）。如果输出类似下面这样输出安装版本的结果，则表示已经安装了Python；最后的“>>>”是一个提示符，让我们能够继续输入Python命令。$ pythonPython 2.7.6 (default, Mar 22 2014, 22:59:38)[GCC 4.8.2] on linux2Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>>
上述输出表明，当前计算机默认使用的Python版本为Python 2.7.6。看到上述输出后，如果要退出Python并返回终端窗口，可按Ctrl + D组合键或执行命令exit()。要想检查系统是否安装了Python 3，可能需要指定相应的版本，例如尝试执行命令python3。$ python3Python 3.6.0 (default, Sep 17 2016, 13:05:18)[GCC 4.8.4] on linuxType "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>>
上述输出表明，在当前Linux系统中也安装了Python 3，所以开发者可以使用这两个版本中的任何一个。在这种情况下，需要将本书中的命令python都替换为python3。在大多数情况下，在Linux系统上都默认安装了Python。1.3 Python开发工具介绍扫码看视频：Python开发工具介绍
在安装Python后，接下来需要选择一款开发工具来编写Python程序。市面中有很多种支持Python的开发工具，下面将简要介绍几种主流的开发工具。1.3.1 使用IDLE
IDLE是Python自带的开发工具，它是应用Python第三方库的图形接口库Tkinter开发的一个图形界面的开发工具，其主要特点如下所示。● 跨平台，包括Windows、Linux、UNIX和Mac OS X。● 智能缩进。● 代码着色。● 自动提示。● 可以实现断点设置、单步执行等调试功能。● 具有智能化菜单。
当在Windows系统下安装Python时，会自动安装IDLE，在“开始”菜单的Python 3.x子菜单中就可以找到它，如图1-8所示。图1-8 “开始”菜单中的IDLE
在Linux系统下需要使用yum或apt-get命令进行单独安装。在Windows系统下，IDLE的界面如图1-9所示，标题栏与普通的Windows应用程序相同，而其中所写的代码是自动着色的。图1-9 IDLE的界面
IDLE常用的快捷键如表1-2所示。表1-2 IDLE常用快捷键快 捷 键功 能Ctrl+]缩进代码Ctrl+[取消缩进Alt+3注释代码Alt+4去除注释F5运行代码Ctrl+Z撤销一步1.3.2 使用Emacs
Emacs堪称“无所不能”的开发工具，很多人称之为最强大的文本编辑器。与Vim不同，Emacs没有模式编辑器，使用Emacs就像使用Windows的记事本一样，但Emacs比Windows的记事本的功能要强大得多。下载并安装Emacs工具的具体流程如下所示。（1）登录gnu官方网站，在Windows栏目下单击main GNU FTP server链接，如图1-10所示。图1-10 单击main GNU FTP server链接（2）在弹出的新页面中选择一个版本进行下载，如图1-11所示。图1-11 选择一个版本（3）下载完成后将得到一个ZIP格式的压缩包，解压完成后，运行Emacs所在目录下bin目录中的runemacs.exe文件，即可启动Emacs工具，其界面如图1-12所示。图1-12 运行Emacs后的界面
Emacs中的常用命令如表1-3所示。表1-3 Emacs中的常用命令命 令功 能C-v向后翻一页M-v向前翻一页C-1将当前行居中C-f向前移动一个字符M-f向前移动一个单词C-b向后移动一个字符M-b向后移动一个单词C-n向下移动一行C-p向上移动一行C-a移至当前行的第一个字符M-a移至当前所在句子的第一个字符C-e移至当前行的最后一个字符M-e移至当前所在句子的最后一个字符M-<移动到当前窗口的第一个字符M->移动到当前窗口的最后一个字符C-x C-c永久离开EmacsC-x C-f读取文件到EmacsC-x r以只读方式打开一个文件C-x C-q清除一个窗口的只读属性C-x C-s保存文件到磁盘中C-x s保存所有文件C-x i插入其他文件的内容到当前缓冲区中C-x C-v用将要读取的文件替换当前文件C-x C-w向当前缓冲区中写入指定的文件C-s向前查找C-r向后查找C-M-s正则表达式查找C-M-r反向正则表达式查找M-p选择前一个查找字符串M-n选择下一个查找字符串C-d向前删除字符M-d向前删除到字首M-DEL向后删除到字尾M-O C-k向前删除到行首C-k向后删除到行尾C-x DEL向前删除到句首M-k向后删除到句尾M--C-M-k向前删除到表达式首部C-M-k向后删除到表达式尾部C-x r r复制一个矩形到寄存器C-x r k删除矩形C-x r V插入刚刚删除的矩形C-x r o打开一个矩形，将文本移动至右边C-x r c清空矩形C-x r t为矩形中每一行加上一个字符串前缀C~x r i r在r缓冲区内插入一个矩形C-x l删除所有其他窗口C-x 2上下分割当前窗口C-x 3左右分割当前窗口C-x 0删除当前窗口C-M-v滚动其他窗口C-x O切换光标到另一个窗口C-x ^增加窗口高度C-x {减小窗口宽度C-x }增加窗口宽度1.4 认识第一段Python程序扫码看视频：认识第一段Python程序
经过本章前面内容的学习，已经了解了安装并搭建Python开发环境的知识。在下面的内容中，将通过一段具体代码初步了解Python程序的基本知识。实例1-1 认识第一段Python程序源码路径 daima\1\1-11.4.1 编码并运行（1）打开IDLE，依次单击File→New File，在弹出的新建文件中输入如下所示的代码。print('同学们好,我的名字是——Python!')print('这就是我的代码，简单吗？')拓展范例及视频二维码! 范例001：输出欢迎学习Python！源码路径：范例\001\ 范例002：输出连接的文本源码路径：范例\002\
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]