开发工具和Python语言介绍

目录：

开发工具

Git
Python2.7/PIP
Pycharm

Python简介

语法简介
控制流
数据结构
面向对象
异常
随机数/正则表达式

PS：应该关注学习的方法论。

开发工具

一、Git

Gi分布式管理系统工具：Github/BitBucket

二、Python2.7/PIP

三、Pycharm

Python简介

一、语法简介

1 注释

1.1 单行注释

# 这是单行注释

1.2 多行注释

''' 这是
多行
注释 '''

2 字符串

str.split(sstr) # 将字符串str分割，以sstr为分隔符，缺省以空白符为分隔符，返回类型为列表
str.strip(sstr) # 将字符串str首尾的sstr全部移除，缺省以空白符为标准，返回类型字符串
str.lstrip() # 只移除str首部
str.rstrip() # 只移除str尾部
str.replace(str1, str2) # 将字符串中的str1替换成str2，返回类型字符串
str.startswith(sstr) # 判断字符串str是否以sstr开头，返回类型布尔类型
str.enswith(sstr) # 判断字符串str是否以sstr为结尾，返回类型布尔类型
str1+str2+str3 # 连接str1、str2、str3，返回类型字符串
len(str) # 计算字符串str的长度，返回类型整型
str.join(list/tuple) # 将列表/元组以str作为连接符连接，返回类型字符串
str.find(sstr) # 查找sstr在字符串str中的首字符的下标，返回类型整型，若未找到则返回-1

3 运算符

num1 | num2 # 返回num1与num2按位或的值
num1 & num2 # 返回num1与num2按位与的值
num1 ^ num2 # 返回num1与num2按位异或的值
arg1 and arg2 # 返回arg1或arg2，规则是从左到右演算表达式的值，若所有值为真则返回最后一个值，若某个为假则返回第一个假值
arg1 or arg2 # 返回arg1或arg2，规则是从左到右演算表达式的值，若某个为真则返回第一个真值，若全部为假则返回最后一个假值
not arg # 返回arg的相反的布尔值

4 变量

不需要声明变量类型，直接进行赋值；

5 内置函数

type(var) # 返回var的类型
max(arg1, arg2, ...) # 返回所有参数的最大值
min(arg1, arg2, ...) # 返回所有参数的最小值
cmp(obj1, obj2) # 比较obj1与obj2的大小，若大于返回1，若小于返回-1，若相等返回0
len(obj) # 返回对象obj的长度
range(start, stop, step) # 返回以start为开始、stop为结尾、step为步长构成的列表
abs(num) # 返回数字num的绝对值
dir(arg) # 返回参数的属性
eval(str) # 将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果
chr(num) # 返回num在ASCII码中对应的字符
ord(ch) # 返回字符ch在ASCII中对应的数值
divmod(num1, num2) # 返回num1对num2求余的值
open(name, mode) # 以mode格式将name文件打开，返回file对象
map(func, list) # 将列表中的每个元素作为参数传入函数func中，以列表形式返回所有执行结果
reload(module) # 重新加载之前已经导入的模块

二、控制流

if 条件表达式:
语句
elif 条件表达式:
语句
else:
语句

while 条件表达式:
语句

break # 跳出整个循环
continue # 跳出本次循环，进入下次循环
pass # 什么都不做

三、数据结构

1 列表list []

类似于C++的vector，但比vector强大。

list1.extend(list2) # 将list1与list2连接，并返回给list1
list=list1+list2 # 将list1与list2连接，并返回给list
list.insert(index, item) # 将item插入到下标为index的位置上，index位置之后的元素依次往后挪一位
list.pop(index) # 将下标index位置上的元素删除
list.reverse() # 将列表list逆序
list.append(item) # 将item插入到list末尾
list.sort() # 将列表list正序排序，也可逆序排序list.sort(reverse=True)
list.remove(item) # 删除第一个元素为item的元素，若没有该元素则返回错误
list.index(item) # 返回第一个元素为item的元素对应下标，若没有则返回错误
list.count(item) # 返回元素item出现次数

2 元组tuple ()

与列表类似，只是列表是可变的，元组是不可变的，相当于只读。

3 字典dictionary {}

字典是自动排序的。

dict.keys() # 返回由键构成的列表
dict.values() # 返回由值构成的列表
dict.items() # 返回由键值对构成的列表，常用于for key, value in dict.items():
dict.has_key(key) # 判断字典dict中是否有键key，返回布尔值
dict[key] # 返回字典中键为key对应的值
dict.get(key) # 同上
dict.pop(key) # 删除键为key的键值对
del dict[key] # 同上

4 集合set set(tuple/list)

set1 - set2 # 返回存在set1中但不存在set2中的集合
set1 | set2 # 返回要么在set1要么在set2中的集合
set1 & set2 # 返回既在set1中又在set2中的集合
set1 ^ set2 # 返回不同时在两个集合的集合

四、面向对象

Python的特点：封装、继承、多态
class Student(object): # 圆括号中是Student继承于哪个类，若没有合适的继承类就是用object
def __init__(self, name, score): # 相当于构造方法，且第一个参数永远是self，表示创建的实例本身
self.name = name
self.score = score

def print_score(self): # 类中定义的方法第一参数永远是self
print '%s %s' %(self.name, self.score)

if __name__ == '__main__':
s = Student('sissiy', 99) # 创建Student实例，不需要传递<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">self参数</span>
s.print_score()
1 类和实例

类是创建实例的模板，实例是一个个具体的对象；

各个实例拥有独立的数据，互不影响；方法是与实例绑定的函数，与普通函数不同，方法可直接访问实例的数据；

注意：Python是动态语言，允许对实例变量绑定任何数据；

2 访问限制

若要外部不能访问内部属性，在属性的名称前面加上两个下划线__，即变成一个私有变量；

class Student(object):
def __init__(self, name, score):
self.__name = name
self.__score = score
def print_score():
print '%s %s' %(self.__name, self.__score)

if __name__ == '__main__':
s = Student('sissiy', 99)
s.print_score
# 无法使用s.name直接访问属性
注意：以双下划线为开头、双下划线为结尾的变量是特殊变量，其可直接访问；

3 继承与多态

3.1 继承

继承可以把父类的所有功能直接拿过来，子类只需新增自己特有的方法，也可以把父类的方法覆盖重写；

class Animal(object):
def run(self):
print 'Animal is running...'

class Dog(Animal):
def run(self):
print 'Dog is running...'

if __name__ == '__main__':
a = Animal()
a.run() # Animal is running
d = Dog()
d.run() # Dog is running
3.2 多态

调用类实例方法时尽量把变量是做父类类型，以便所有子类类型都可正常接收；

class Animal(object):
def run(self):
print 'Animal is running...'

class Dog(Animal):
def run(self):
print 'Dog is running...'

def runnew(object):
object.run()

if __name__ == '__main__':
runnew(Animal())
runnew(Dog())
3.3 多重继承

通过多重继承，一个子类可同时获得多个父类的所有功能；

class Animal(object):
pass

class Runnable(object):
pass

class Dog(Animal, Runnable):
pass

if __name__ == '__main__':
d = Dog()

4 定制类

4.1 __str__

打印一个实例；

class Dog(object):
pass

if __name__ == '__main__':
d = Dog()
print d
输出：

<__main__.Dog object at 0x00000000027697F0>

分析：

输出内容不好看，可重写__str__()方法，使其返回指定内容；

class Dog(object):
def __str__(self):
return "Dog"

if __name__ == '__main__':
d = Dog()
print d
输出：

Dog

4.2 __repr__

直接输入变量，而不是用print，输出内容也不好看；

>>> d = Dog()
>>> d
<__main__.Dog object at 0x00000000027097B8>
直接显示变量调用的不是__str__()，而是__repr__()；

两者区别在于__str__()返回用户看到的字符串，__repr__()返回程序开发者看到的字符串，用于调试；

解决办法是再定义一个__repr__()方法，但通常__str__()和__repr__()代码一样，可如下定义：

class Dog(object):
def __str__(self):
return "Dog"
__repr__ = __str__

4.3 __iter__

若想一个类用于for..in循环，必须实现__iter__()方法，该方法返回一个迭代对象，for循环则不断调用该迭代对象的next()方法拿到循环的下一个值，知道遇到StopIteration错误时退出循环；

class Fib(object):
def __init__(self):
self.a, self.b = 0, 1 # 初始化两个计数器a，b

def __iter__(self):
return self # 实例本身就是迭代对象，故返回自己

def next(self):
self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 计算下一个值
if self.a > 100000: # 退出循环的条件
raise StopIteration();
return self.a # 返回下一个值

if __name__ == '__main__':
for n in Fib():
print n

五、异常

1 try机制

Python内置的try...except...else...finally用以处理错误；

if __name__ == '__main__':
try:
print 'try...'
r = 10 / int('a')
print 'result:', r
except ValueError, e: # 也可写成except ValueError as e:
print 'ValueError:', e
except ZeroDivisionError, e:
print 'ZeroDivisionError:', e
else:
print 'no error!'
finally:
print 'finally...'
print 'END'
输出：

try...

ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'a'

finally...

END

2 抛出错误

错误也是类，不惑一个错误就是捕获该类的一个实例；

使用raise语句抛出一个错误的实例；

只有在必要时，可定义一个错误类，选择继承关系，再用raise语句抛出一个错误的实例；否则尽量使用Python内置的错误类型；

常见的错误类型和继承关系：https://docs.python.org/2/library/exceptions.html#exception-hierarchy

class FooError(StandardError):
pass

def foo(s):
n = int(s)
if n==0:
raise FooError('invalid value: %s' % s)
return 10 / n
注意：raise语句不带参数，将把当前错误原样抛出；

3 记录错误

logging模块记录错误信息，输出到console或文件中；

3.1 简单将日志打印到屏幕

import logging
logging.debug('debug message')
logging.info('info message')
logging.warning('warning message')
logging.error('error message')
logging.critical('critical message')
输出：

WARNING:root:warning message

ERROR:root:error message

CRITICAL:root:critical message

分析：

默认情况下，Python的logging模块将日志打印到标准输出中，且只显示大于等于WARNING级别的日志；

日志级别等级CRITICAL > ERROR > WARNING > INFO > DEBUG > NOTSET；

默认日志格式为 日志级别:Logger名称:用户输出消息；

3.2 通过logging.basicConfig方法对日志的输出格式及方式进行配置

logging.basicConfig方法中参数：

filename：指定日志文件名

filemode：和file方法意义相同，指定日志文件的打开模式，如'w'或'a'

format：指定输出的格式和内容，format可以输出很多有用信息

%(levelno)s：打印日志级别的数值

%(levelname)s：打印日志级别名称

%(pathname)s：打印当前执行程序的路径，即sys.argv[0]

%(filename)s：打印当前执行程序名

%(funcName)s：打印日志的当前函数

%(lineno)d：打印日志的当前行号

%(asctime)d：打印日志的时间

%(thread)d：打印线程ID

%(threadName)d：打印线程名称

%(process)d：打印进程ID

%(message)s：打印日志信息

datefmt：指定事件格式，同time.strftime()

level：设置日志级别，默认为logging.WARNING

stream：指定将日志的输出流，可指定输出到sys.stderr、sys.stdout或文件，默认输出到sys.stderr，当stream和filename同时指定时stream被忽略

举例：

import logging

logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,
format='%(asctime)s %(filename)s[line:%(lineno)d] %(levelname)s %(message)s',
datefmt='%a, %d %b %Y %H:%M:%S',
filename='license.log',
filemode='w')
输出license.log内容：

Thu, 04 Aug 2016 21:49:27 debug.py[line:99] DEBUG debug message

Thu, 04 Aug 2016 21:49:27 debug.py[line:100] INFO info message

Thu, 04 Aug 2016 21:49:27 debug.py[line:101] WARNING warning message

Thu, 04 Aug 2016 21:49:27 debug.py[line:102] ERROR error message

Thu, 04 Aug 2016 21:49:27 debug.py[line:103] CRITICAL critical message

六、随机数/正则表达式

1 随机数

导入模块：import random

random.random()：生成一个0到1的随机浮点数[0, 1.0)

random.seed()：指定随机数生成时所用算法开始的整数值，若指定值则每次生成的随机数都相同，若不指定则系统根据时间来选择随机数

random.randint(a, b)：生成一个指定范围内的整数[a, b]

random.choice(sequence)：从序列中获取一个随机数，可以是list, tuple, 字符串

random.sample(sequence, k)：从序列中随机获取指定长度的片段

random.shuffle(list)：将一个列表中元素打乱

2 正则表达式

\d —— 匹配一个数字字符

\D —— 匹配一个非数字字符

\w —— 匹配一个数字或字母

\W —— 匹配一个非数字、非字母的字符

\s —— 匹配空白符

\S —— 匹配非空白符

. —— 对前一个字符匹配任意字符

* —— 对前一个字符匹配0个或多个字符

+ —— 对前一个字符匹配1个或多个字符

? —— 对前一个字符匹配0个或1个字符

{n} —— 对前一个字符匹配n个字符

{m, n} —— 对前一个字符匹配m-n个字符

[] —— 范围，[]中的^表示取反

| —— 匹配左右表达式任意一个

^ —— 匹配行的开头

$ —— 匹配行的结束

() —— 提取分组

\ —— 转义字符

3 re模块

re模块包含所有正则表达式的功能；

3.0 import re

导入re模块；

3.1 re.compile(pattern)

编译正则表达式，返回RegexObject对象，通过该对象调用match()、search()、findall()方法；

p = re.compile(r'\d+')
result = p.match(str)
# 等价于result = re.match(r'\d+', str)

3.2 re.match(pattern, string)

从字符串的起始位置匹配一个模式，若起始位置匹配失败返回None；

其中，pattern是匹配的正则表达式，string是要匹配的字符串；

使用group(num)或groups()匹配对象函数来获取匹配表达式；

其中，group(num)提取子串，group(0)提取原始字符串，group(1)、group(2)、……表示匹配的第1、2、……个子串；groups()返回一个包含所有匹配的子串的元组；

举例：

line = "Cats are smarter than dogs"
matchObj = re.match(r'(.*) are (.*?) .*', line)
if matchObj:
print "matchObj.group(0) : ", matchObj.group(0)
print "matchObj.group(1) : ", matchObj.group(1)
print "matchObj.group(2) : ", matchObj.group(2)
print "matchObj.groups() : ", matchObj.groups()
输出：

matchObj.group(0) :  Cats are smarter than dogs

matchObj.group(1) :  Cats

matchObj.group(2) :  smarter

matchObj.groups() :  ('Cats', 'smarter')

3.3 re.search(pattern, string)

匹配并提取第一个匹配的对象，若匹配失败返回None；

使用group(num)或groups()匹配对象函数来匹配表达式；

举例：

line = "Cats are smarter than dogs";
searchObj = re.search(r'(.*) are (.*?) .*', line)
if searchObj:
print "searchObj.group(0) : ", searchObj.group(0)
print "searchObj.group(1) : ", searchObj.group(1)
print "searchObj.group(2) : ", searchObj.group(2)
print "searchObj.groups() : ", searchObj.groups()
输出：

searchObj.group(0) :  Cats are smarter than dogs

searchObj.group(1) :  Cats

searchObj.group(2) :  smarter

searchObj.groups() :  ('Cats', 'smarter')

3.4 re.findall()

匹配所有匹配的对象，返回类型是list；

使用下标对其进行遍历，从0开始；

举例：

str = '12a32bc43jf'
a = re.findall(r'\d+', str)
print a
print a[0]
输出：

['12', '32', '43']

12