一、 Python编程语言入门介绍
1.1 什么是Python？
Python是一种跨平台的计算机程序设计语言，属于解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言，在许多领域都有应用，包括Web编程，脚本编写，科学计算和人工智能。
Python最初被设计用于编写自动化脚本(shell)，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越来越多被用于独立的、大型项目的开发。
Python非常受Google，NASA，CIA和Disney等组织的欢迎和使用。
Python怎么读？
我们身边大多数人都叫它“派森”，包括很多IT行业工作者都这么叫。但是如果你关注过国外的Python讲座或会议，会发现其实很多美国人习惯把它叫做“派桑”。实际上“Python”这个词是有两种读法的，英音的读法更接近于汉字“派森”，美音则更接近于“派桑”的读音。
下图是词典的解释。
图 1-1
1.2 Python与其他编程语言的比较
总的来说，每种编程语言各有千秋，各有自己存在的价值；C语言是可以用来编写操作系统的贴近硬件的语言，所以，C语言适合开发那些追求运行速度、充分发挥硬件性能的程序。而Python是用来编写应用程序的高级编程语言。
当你用一种语言开始作真正的软件开发时，你除了编写代码外，还需要很多基本的已经写好的现成的东西，来帮助你加快开发进度。比如说，要编写一个电子邮件客户端，如果先从最底层开始编写网络协议相关的代码，那估计一年半载也开发不出来。高级编程语言通常都会提供一个比较完善的基础代码库，让你能直接调用，比如，针对电子邮件协议的SMTP库，针对桌面环境的GUI库，在这些已有的代码库的基础上开发，一个电子邮件客户端几天就能开发出来。
Python就为我们提供了非常完善的基础代码库，覆盖了网络、文件、GUI、数据库、文本等大量内容，被形象地称作“内置电池（batteries included）”。用Python开发，许多功能不必从零编写，直接使用现成的即可。
除了内置的库外，Python还有大量的第三方库，也就是别人开发的，供你直接使用的东西。当然，如果你开发的代码通过很好的封装，也可以作为第三方库给别人使用。
许多大型网站就是用Python开发的，例如YouTube、Instagram，还有国内的豆瓣。很多大公司，包括Google、Yahoo等，甚至NASA（美国航空航天局）都大量地使用Python。
前面简单的介绍了Python编程语言，接下来普及一下编程语言的基础知识。
用任何编程语言来开发程序，都是为了让计算机做指定的事情，比如: 删除某些文件，下载一个文件，编写一个文档等等；而计算机的CPU只认识机器指令，所以，尽管不同的编程语言差异极大，最后都得“翻译”成CPU可以执行的机器指令。而不同的编程语言，做同样的一件事情，编写的代码量，差距也很大。
比如，完成同一个任务，C语言要写1000行代码，Java只需要写100行，而Python可能只要20行；所以Python是一种相当高级的语言。
但是，代码少的代价是导致运行速度慢，可能C程序运行1秒钟，Java程序可能需要2秒，而Python程序可能就需要10秒。
这样看起来Python效率很低？其实不然。Python可以十分方便地和C融合到一起；这种组合彻底解决了后顾之忧：先用Python快速开发搭建产品原型，再找出性能瓶颈有针对性优化。正所谓好钢用在刀刃上，Python不仅节约时间，节省成本，减少风险。
从开发者个人角度而言：计算机语言只是用来达成目（偷懒）的工具，我们只是希望通过简单的输入，让程序替代我们执行一些枯燥繁琐的工作。
编程语言选择关注的最多点：
(1) 能否提高个人编码效率；
(2) 是否有各种强大的第三方库，拿来就能使用；
(3) 语句是否简洁。
二、搭建Python开发环境
2.1 Python版本介绍
因为Python是跨平台的，它可以运行在Windows、Mac和各种Linux/Unix系统上。在Windows上写Python程序，放到Linux上也是能够运行的。
要开始学习Python编程，首先就得把Python安装到你的电脑里。安装后，你会得到Python解释器（就是负责运行Python程序的），一个命令行交互环境，还有一个简单的集成开发环境。
目前，Python有两个版本，一个是2.x版，一个是3.x版，这两个版本是不兼容的。由于3.x版越来越普及，后面就选择 3.x版本进行安装。
2.2 在windows下安装Python环境
Python官网下载地址:
https://www.python.org/downloads/
图2-2–1 下载Python
勾上Add Python 3.8 to PATH，然后点“Install Now”即可完成安装。
图2-2–2 安装Python
图2-2–3 安装成功
安装完成之后，打开windows的命令行窗口。
图2-2–4
在命令行运行python，出现下面的提示就表示安装成功。
图2-2–5
进入终端之后，输入exit()可以退出Python命令行。
图2-2–6
Python安装成功后，在python交互式环境模式下，可以简单学习一下Python的第一份代码：
| C:Users11266>python
Python 3.8.0 (tags/v3.8.0:fa919fd, Oct 14 2019, 19:21:23) [MSC v.1916 32 bit (Intel)] on win32
Type “help”, “copyright”, “credits” or “license” for more information.
>>> 100+500 #直接输入有效数字进行运算
600
>>> 300-100
200
>>> print(“hello python”) #打印文本
hello python
>>> print(‘hello python’) #打印文本
hello python
>>> exit() #退出交互式命令行
C:Users11266> |
2.3 在ubuntu18.04环境下安装Python环境
Ubuntu18.04预装的Python版本是3.6.8，Python3.6.8是3.6的最后一个版本。
图2-3–1
安装Python3.8.0 可以去Python官网下载源码包安装编译就可以:
https://www.python.org/downloads/source/
图2-3–2
图2-3–3
图2-3–4
源码包下载成功之后进行解压，解压完毕，就可以开始安装了。
| 执行命令:# ./configure检测安装环境依赖等，检查完毕后，如果有需要安装的依赖，使用apt安装。
执行编译源码命令: # make
然后使用安装命令：# make install |
Ubuntu18.04命令行实际操作过程:
| wbyq@wbyq:~/下载$ ls
Python-3.8.0.tar.xz
wbyq@wbyq:~/下载$ sudo tar xvf Python-3.8.0.tar.xz
wbyq@wbyq:~/下载$ cd Python-3.8.0/
wbyq@wbyq:~/下载/Python-3.8.0$ ./configure
wbyq@wbyq:~/下载/Python-3.8.0$sudo make
wbyq@wbyq:~/下载/Python-3.8.0$sudo make install
如果没有make或者gcc命令，根据提示安装一个即可。
编译安装可能会报错,安装依赖库即可:
wbyq@wbyq:~/下载/Python-3.8.0$ sudo apt-get install zlib1g-dev
wbyq@wbyq:~/下载/Python-3.8.0$ sudo apt install make
wbyq@wbyq:~/下载/Python-3.8.0$ sudo apt install gcc |
安装成功之后，解压的包和源码包就可以删除掉。释放空间，在命令行输入python3就可以进入Python交互式命令行。
图2-3–5
2.4 运行Python代码方式
(1) 交互式解释器
你可以通过命令行窗口进入python并在交互式解释器中开始编写Python代码。
示例:
| C:Users11266>python
Python 3.8.0 (tags/v3.8.0:fa919fd, Oct 14 2019, 19:21:23) [MSC v.1916 32 bit (Intel)] on win32
Type “help”, “copyright”, “credits” or “license” for more information.
>>> 123+5
128
>>> 666-100
566
>>> print(“hello world”)
hello world |
(2) 命令行脚本
编写Python代码时，可以将Python代码保存以.py为扩展名的文本文件，比如: code.py。
示例: 将以下代码写到文本编辑器中，然后保存为code.py
| print(“hello world”)
print(“123+456=”,123+456) |
进入到code.py文件存放的目录下，使用python解释器运行code.py文件。
| wbyq@wbyq:/$ cd /mnt/hgfs/linux-share-dir/
wbyq@wbyq:/mnt/hgfs/linux-share-dir$ python3 code.py
hello world
123+456= 579 |
图2-3–6
在linux下，python文件也可以直接运行，但是在编写代码时需要在文件第一行指定解释器，并给文件指定可执行权限。(如果不指定解释器，脚本默认使用/bin/bash shell解释器进行运行)
示例代码:
| #!/usr/bin/env python3
print(“hello world”)
print(“123+456=”,123+456) |
图2-3–7
2.4 编写Python推荐的编辑器
(1) PyCharm
PyCharm是一种Python IDE，带有一整套可以帮助用户在使用Python语言开发时提高其效率的工具。比如调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制。此外，该IDE提供了一些高级功能，以用于支持Django框架下的专业Web开发。
(2) Visual Studio Code
Microsoft在2015年4月30日Build 开发者大会上正式宣布了 Visual Studio Code 项目:一个运行于 Mac OS X、Windows和 Linux 之上的，针对于编写现代 Web 和云应用的跨平台源代码编辑器。
下载地址:
https://code.visualstudio.com/
图2-4-1
图2-4–2
(3) Notepad++
Notepad(记事本)是代码编辑器或WINDOWS中的小程序，用于文本编辑，在文字编辑方面与Windows写字板功能相当。是一款开源、小巧、免费的纯文本编辑器。
下载地址:
https://notepad-plus-plus.org/downloads/
图2-4–3
(4) sublime text
Sublime Text 3是一款流行的代码编辑器软件,也是HTML和散文先进的文本编辑器,可运行在Linux,Windows和Mac OS X。也是许多程序员喜欢使用的一款文本编辑器软件。
下载地址:
http://www.sublimetext.com/3
图2-4–4
2.5 windows下安装VSCode代码编辑器
2.5.1 下载vscode安装包进行安装
安装包下载之后，直接鼠标双击运行。
图2-5–1
图2-5–2
图2-5–3
图2-5–4
图2-5–5
图2-5–6
图2-5–7
图2-5–8
软件安装之后下面设置 Visual Studio 支持中文语言
首先打开 Visual Studio 软件， 再按下 F1 或者 Shift + Ctrl + P：
然后在命令行输入 Configure Display Language
选择安装语言选项。
图2-5–9
安装之后右下角有提示重启，点击重启即可。
图2-5–10
图2-5–11
新建文本文件，保存的后缀为.py。
图2-5–12
图2-5–13
图2-5–14
图2-5–15
图2-5–16
图2-5–17
图2-5–18
2.5.2 修改vscode的颜色主题
下面介绍更改颜色vscode的内置颜色主题方法。
图2-5–19
图2-5–20
2.6 ubuntu下安装VSCode代码编辑器
2.6.1 下载vscode安装包
先去官网下载Linux下的安装包。
下载地址:
https://code.visualstudio.com/
图2-6-1
2.6.2 开始安装vscode
图2-6-2
图2-6-3
图2-6-4
图2-6-5
2.6.3 设置vscode支持中文语言
设置 Visual Studio 支持中文语言，打开 Visual Studio 软件， 再按下 F1 或者 Shift + Ctrl + P：
图2-6-6
然后在命令行输入 “Configure Display Language” 后回车确认，选择安装语言选项。
图2-6-7
图2-6-8
图2-6-9
图2-6-10
2.6.4 安装python扩展支持并运行代码测试
图2-6-11
图2-6-12
图2-6-13
2.6.5 解决vscode内置终端字体间隔过大问题
图2-6-14
设置终端的字体为等线字体monospace
图2-6-15
图2-6-16
大自然的搬运工