[Python基础]1 基本语法

我尝试用这一篇文章，把我认为的基本语法聊完。这一篇文章的内容量可能比较大...

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[Python基础]1 基本语法

这篇文章不太适合入门吧，内容侧重比较主观，而且喜欢介绍Python的语法糖，但这并不适合新手或者用惯了Java等语言的其他人。如果你是完全的新手，我更建议你去找本教程或者直接看菜鸟教程去。

此外，我这人的学习习惯是，相比于啃完整套教程再上手，我更喜欢一边学一边做demo，因此这篇文章里面有很多小代码段作为演示。

1. 从Hello, world开始

Hello, world!，就好像什么新生事物在向这个世界致意一样。

这么说有点中二，但我挺喜欢。

print("Hello, world!") # 没有什么调库，没有什么入口函数，直接这一行就OK
  • 其实从这么简单的一句代码就能看出不少端倪：
    • 与C/C++、Java等比较“规范”的语言不同，Python可以脚本式运行，而不需要int main()或者public static void main(String[] args)。当然也可以有入口函数，但如果只是单文件则没必要了。这个咱们之后再说。
    • Python代码的单行注释使用#
    • Python的每条语句结尾不要求;，但如果希望在一行内塞多条语句，那么需要用;分隔(这并不是官方的推荐做法，会有个Warning但不影响运行。不过忽略Warning是一个纯纯的坏习惯，不要这么做哦)

2. 躲不开的数据类型

大家似乎总是在意数据类型，但在Python里，这不是一个非常重要的问题。Guido van Rossum大神似乎在创立这个语言之初就希望它对数学友好，因此Python几乎杜绝了C语言中常见的舍入误差，Python帮你完成了高精表示和数据类型转换。

但我们还是可以稍微聊聊数据类型。下面我们使用type()函数来查看类型。

  • Python中常用的数据类型有以下几种：
## 数值型
print(type(1)) # <class 'int'>
print(1_000_000) # 1000000
print(type(1.5))  # <class 'float'>
print(type(1.3e5))  # <class 'float'>

## 字符串型
print(type("A"))  # <class 'str'>
print(type("你好"))  # <class 'str'>

## 布尔型
print(type(True))  # <class 'bool'>

## 空类型
print(type(None))  # <class 'NoneType'>

## 高级数据类型:列表、元组、字典、集合
print(type([1, 2, 3]))  # <class 'list'>
print(type((1, 2, 3)))  # <class 'tuple'>
print(type({1: "one", 2: "two", 3: "three"})) # <class 'dict'>
print(type({1, 2, 3}))  # <class 'set'>

## 函数
def testFunc():
    pass

print(type(testFunc))  # <class 'function'>
print(type(testFunc()))  # <class 'NoneType'>

## 类
class TestClass:
    pass

print(type(TestClass))  # <class 'type'>
print(type(TestClass()))  # <class '__main__.TestClass'>

是不是觉得前面还好，后面就怪起来了？咱们等后面讲“类”的时候再详细说，现在先针对基础的数据类型聊聊。

2.1 数值型-总结

其实也没有什么好说的….

  1. Python为数值精度问题做了大量优化，比如1.0 == 1是True、5 / 2结果是2.5等等，并且没有double，只有一个精度很高的float。
  2. 但尽管如此，Python也没有完全解决精度问题，比如0.1 + 0.2 == 0.3是False，这实际上是因为根据IEEE 754[1]规定的浮点数表示法，浮点数只能近似表示0.1或0.2，并非精确的，二者之和也不等于近似表示的0.3，所以才会出现这个问题。通常我们用0.3 - (0.1 + 0.2) < 1e-6或类似形式判断两个数值是否相等。
  3. 在Python中，对于比较大的整数，是可以使用下划线充当分隔符的(相当于下图所示的逗号)。这种做法在部分外国和数学领域比较常见，目的是增加可读性，当然，要是感觉不习惯，不用也完全可以。

大整数的分隔符

2.2 字符串型-总结

  1. Python中没有“字符”，所有的字符都是字符串，所以"A"和'A'是等价的。
  2. Python想要表达字符串的话，方式有很多，具体来讲是一对或三对单/双引号均可，比如以下的写法都是合法的，且实际内容一致：
  "Hello, world!"
  'Hello, world!'
  """Hello, world!"""
  '''Hello, world!'''

至于为什么要搞这么多种写法呢，老实讲一开始我也不理解，直到后来我通过Python执行SQL的时候，才发现这个特性的好处。

3 运算符

3.1 数学运算符

  • 加减乘除就不说了
  • %：求余(求模)，比如5 % 2结果是1，实际就是$5 \div 2 = 2 \cdots 1$
  • //：整除，比如5 // 2结果是2，实际就是$5 \div 2 = 2.5$，然后直接抹去小数

3.2 逻辑运算符

这里的逻辑运算符，基本上只用在if语句中，有时间可以瞟一眼真值表

  • and：与，两者均为True时结果为True，否则为False
  • or：或，两者均为False时结果为False，否则为True
  • not：非，not True就是False，not False就是True
  • 但是注意，在Python的if中，不是只有bool值才能参与判断的，很多其他类型的变量也可以参与逻辑运算，比如：
    • 数值：0（或0.0）为False，其他为True
    • 字符串：空字符串""为False，其他为True
    • 列表、元组、字典、集合：空为False，其他为True
    • 上述这些操作，其实就相当于bool(<var>)，对于其他未提到的情况，你也可以print(bool(var))查看这个变量转换为布尔值后的结果

3.3 布尔运算符

3.4 位运算符

3.5 字符串运算符

4. 非常实用的字符串处理

4.1 字符串的方法

4.2 难学但好用的正则表达式

我个人是非常喜欢正则表达式的，虽然目前的趋势是大家在尽量用库函数取代正则(因为上手比较难)，但是用熟之后仍然是个十分强大的工具。

此外，对于第一次接触的同学来说，正则表达式的复杂程度较高，而作用场景并不是那么大(主要是在数据清洗、爬虫等方面)，因此初学者可以先跳过这一部分。

  • 正则表达式的知识点大概可分为两部分：正则表达式的规则和re库函数。其中正则的规则是比较难记的，在网上讲解的也比较少，而库函数则好记且简单得多。

4.2.1 表达式规则

  • 所谓正则表达式，就是一组“用符号来表达某一类字符”的约束规则，我大概分了分类，列了下面这几张表：

  • 直接表示字符

    根据使用经验来说，最常使用的就是.、\d、\w、\s这几个，其他的相对来说没那么重要。

符号 含义 示例
. 通配符，匹配除换行符外的任意字符 a.b可以匹配a1b、a2b、a*b等
\d 匹配数字 \d可以匹配0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
\D 匹配非数字 \D可以匹配a、b、c、A、B、C等
\w 匹配字母、数字、下划线 \w可以匹配a、b、c、A、B、C、0、1、2、_等
\W 匹配非字母、数字、下划线 \W可以匹配*、#、@等
\s 匹配空白字符 \s可以匹配空格(Space键)、制表符(Tab键)、换行符(Enter键)等
\S 匹配非空白字符 \S可以匹配a、b、c、A、B、C等

  • []：指定字符范围

    这个使用方法能取代部分上面的符号约束，并且显而易见的可读性更好、更加灵活，因此在实际使用中，我更倾向于使用[]来表示字符集。

符号 含义 示例
[] 匹配中括号内的任意一个字符 [abc]可以匹配a、b、c
[^] 不匹配中括号内的任意一个字符 [^abc]可以匹配除了a、b、c之外的任意字符，注意,^仅在[]内表示反选(逻辑非)，在其他地方表示字符串的开头
[a-z]、[A-Z]、[a-z] 匹配括号内的任意一个字符 [a-z]可以匹配26个小写字母中的任意一个，[A-Z]可以匹配26个大写字母中的任意一个，[0-9]可以匹配0-9中的任意一个数字
[^a-z] 不匹配任意一个小写字母 [^a-z]可以匹配除了26个小写字母之外的任意字符
[0-9a-z] 匹配任意一个数字或小写字母 在中括号中的“范围”是可以组合使用的

  • 位置约束

    位置约束是指正则表达式中的^和$，分别表示字符串的开头和结尾。

符号 含义 示例
^ 匹配字符串的开头 ^abc可以匹配以abc开头的字符串
$ 匹配字符串的结尾 abc$可以匹配以abc结尾的字符串

  • 重复约束

    重复约束是指正则表达式中的*、+、?、{}，分别表示重复0+次、重复1+次、重复0或1次、重复指定次数。

符号 含义 示例
* 该符号前面的符号重复0次或多次 a*可以匹配""、a、aa、aaa等
+ 该符号前面的符号重复1次或多次 a+可以匹配a、aa、aaa等
? 该符号前面的符号重复0次或1次，因为约束了最大重复次数，因此也叫做“非贪婪模式” a?可以匹配""、a
{1:5} 该符号前面的符号重复1次到5次 a{1:5}可以匹配a、aa、aaa、aaaa、aaaaa。当然，如果只想匹配重复3次的情况，除了直接写aaa外，还可以用a{3}

  • 其他

    就是似乎不方便归类的一些符号，比如\、|、()等。

符号 含义 示例
\ 转义符，用于转义特殊字符，符合C语言习惯 \.可以匹配.，\*可以匹配*，比如我们想匹配文件名，那么通常就用\.来匹配文件名中分割文件名和后缀的.
() 不参与匹配，只是让正则表达式认为括号内的部分为整个元素 比如(ab)+匹配的是ab、abab、ababab等，而ab+匹配的则是ab、abb、abbb等
| 或，匹配符号左边或者右边的内容 a|b可以匹配a或者b，此时和[ab]等价
  • 这里有篇文章写的不错[2]，附加了很多示例，可以练一练。

4.2.2 re库函数

5. if、for和while

参考资料

  1. IEEE 754_百度百科
  2. 详解Python正则表达式（含丰富案例） - 知乎