本文是Python通用編程系列教程，已全部更新完成，實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是從零基礎(chǔ)開始到精通Python編程語言。本教程不是對(duì)Python的內(nèi)容進(jìn)行泛泛而談，而是精細(xì)化，深入化的講解，共5個(gè)階段，25章內(nèi)容。所以，需要有耐心的學(xué)習(xí)，才能真正有所收獲。雖不涉及任何框架的使用，但是會(huì)對(duì)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行全局的講解，甚至?xí)?duì)一些開源模塊和服務(wù)器進(jìn)行重寫。學(xué)完之后，你所收獲的不僅僅是精通一門Python編程語言，而且具備快速學(xué)習(xí)其他編程語言的能力，無障礙閱讀所有Python源碼的能力和對(duì)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的全面認(rèn)識(shí)。對(duì)于零基礎(chǔ)的小白來說，是入門計(jì)算機(jī)領(lǐng)域并精通一門編程語言的絕佳教材。對(duì)于有一定Python基礎(chǔ)的童鞋，相信這套教程會(huì)讓你的水平更上一層樓。

一 運(yùn)算方式

1. 數(shù)學(xué)運(yùn)算

既然我們編程的目的是為了控制計(jì)算機(jī)能夠像人腦一樣工作，那么人腦能做什么，就需要程序中有相應(yīng)的機(jī)制去模擬。人腦無非是數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，對(duì)于數(shù)學(xué)運(yùn)算就是加減乘除，很簡(jiǎn)單，我們先來看一下。
計(jì)算機(jī)的核心部件就是CPU，CUP有兩個(gè)功能，控制和運(yùn)算，接下來就看一下計(jì)算機(jī)是如何進(jìn)行運(yùn)算的，關(guān)于計(jì)算的控制功能會(huì)在第五階段有詳細(xì)的說明。
以下假設(shè)變量：a=10，b=20：
[圖片上傳失敗...(image-8bcfc2-1554346982569)]

2. 比較運(yùn)算

以下假設(shè)變量：a=10，b=20
[圖片上傳失敗...(image-28561e-1554346982569)]

3. 賦值運(yùn)算

以下假設(shè)變量：a=10，b=20
[圖片上傳失敗...(image-524859-1554346982569)]

4. 邏輯運(yùn)算

[圖片上傳失敗...(image-4184c8-1554346982569)]

5. 身份運(yùn)算

# is比較的是id
# 而==比較的是值

二 分支語句

1. if，else

對(duì)于邏輯運(yùn)算，即人根據(jù)外部條件的變化而做出不同的反映，比如<br />如果：一切都是天意，那么：誰也逃不離

if ’everything‘ is “God's will“:
    print('everyone can not flee')

或許這個(gè)例子太抽象了，我們?cè)倥e一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：未成年人禁止吸煙。

age=15
if age >= 18:
    print('禁止吸煙')
else:
    print('可以吸煙')

成年人雖然可以吸煙，但是體重低于50kg的人最好是不要吸煙，還有在工作場(chǎng)所不能吸煙

age = 98
weight = 45
is_public_place = True
# 只有同時(shí)滿足三個(gè)條件才可以吸煙
if age >= 18 and weight >= 50 and not is_public_place:
    print('可以吸煙')
else:
    print('不能吸煙')

2. if循環(huán)嵌套使用

age = 98
weight = 45
# is_public_place = True
is_public_place = False
# 1 只要在公共場(chǎng)所就不能吸煙
if is_public_place:
    print('任何人禁止吸煙')
else:
    # 2 不是工作場(chǎng)所，先判斷用戶年齡
    user_age = input('請(qǐng)輸入年齡')
    user_age = int(user_age)
    if user_age >= 18:
        # 3 再來判斷用戶體重
        user_weight = input('請(qǐng)輸入體重')
        user_weight = int(user_weight)
        if user_weight >= 50:
            print('可以吸煙')
        else:
            print('體重太輕了，建議不要吸煙')
    else:
        print('未成年人禁止吸煙')

3. if，elif，else 使用

如果：成績(jī)>=90，那么：優(yōu)秀
如果成績(jī)>=80且<90,那么：良好
如果成績(jī)>=70且<80,那么：普通
其他情況：很差

score=input('>>: ')
score=int(score)
if score >= 90:
    print('優(yōu)秀')
elif score >= 80:
    print('良好')
elif score >= 70:
    print('普通')
else:
    print('很差')

使用模板

if 條件1:
　　　　縮進(jìn)的代碼塊
　　elif 條件2:
　　　　縮進(jìn)的代碼塊
　　elif 條件3:
　　　　縮進(jìn)的代碼塊
　　......
　　else:　　
　　　　縮進(jìn)的代碼塊

三 循環(huán)語句

1. while 循環(huán)

(1) while循環(huán)(條件循環(huán))

為什么要使用循環(huán)，先來看下面一段代碼

albert_age = 18
guess = int(input(">>:"))
if guess > albert_age :
    print("猜的太大了，往小里試試...")
elif guess < albert_age :
    print("猜的太小了，往大里試試...")
else:
    print("恭喜你，猜對(duì)了...")
#第2次
guess = int(input(">>:"))
if guess > albert_age :
    print("猜的太大了，往小里試試...")
elif guess < albert_age :
    print("猜的太小了，往大里試試...")
else:
    print("恭喜你，猜對(duì)了...")
#第3次
guess = int(input(">>:"))
if guess > albert_age :
    print("猜的太大了，往小里試試...")
elif guess < albert_age :
    print("猜的太小了，往大里試試...")
else:
    print("恭喜你，猜對(duì)了...")

毫無疑問，這是一段low逼的代碼。。。。。。因?yàn)橹貜?fù)的代碼太多了，這種情況我們完全可以使用while 條件循環(huán)來處理，while循環(huán)又叫做條件循環(huán)，既滿足條件才會(huì)執(zhí)行，語法如下：

while 條件:    
    # 循環(huán)體
    # 如果條件為真，那么循環(huán)體則執(zhí)行，執(zhí)行完畢后再次循環(huán)，重新判斷條件。。。
    # 如果條件為假，那么循環(huán)體不執(zhí)行,循環(huán)終止

注意：滿足條件就是指條件為真，一般我們會(huì)用True直接表示條件為真，或者使用下面小練習(xí)的 count <= 10 的運(yùn)算判斷的形式，如果表示條件為假可以這樣表示：

False    None    0   ""    ()    []   {}  
# 總結(jié)一下：False，0或者空都為False

(2) while循環(huán)小練習(xí)

#打印0-10
count=0
while count <= 10:
    print('loop',count)
    count+=1
#打印0-10之間的偶數(shù)
count=0
while count <= 10:
    if count%2 == 0:
        print('loop',count)
    count+=1
#打印0-10之間的奇數(shù)
count=0
while count <= 10:
    if count%2 == 1:
        print('loop',count)
    count+=1

(3) while循環(huán)之死循環(huán)

死循環(huán)就是會(huì)一直執(zhí)行的循環(huán)，因?yàn)闂l件一直成立

import time
num=0
while True:
    print('count',num)
    time.sleep(1)
    num+=1

(4) while循環(huán)嵌套與tag

tag只是一個(gè)變量，不過他是布爾類型，只有True和False，你也可以寫成0或者1，當(dāng)我們有多層循環(huán)的時(shí)候，使用tag可以迅速退出所有循環(huán)

tag=True 
　　while tag:
　　　　......
　　　　while tag:
　　　　　　........
　　　　　　while tag:
　　　　　　　　tag=False

(5) while循環(huán)break與continue

這是理解的重點(diǎn)，以后會(huì)經(jīng)常用

#break用于退出本層循環(huán)
while True:
    print "123"
    break
    print "456"
#continue用于退出本次循環(huán)，繼續(xù)下一次循環(huán)
while True:
    print "123"
    continue
    print "456"

所以上面猜年齡的程序可以這樣改寫

albert_age = 18
while True:
    guess = int(input(">>:"))  
    if guess > albert_age :     
        print("猜的太大了，往小里試試...")  
    elif guess < albert_age :     
        print("猜的太小了，往大里試試...")  
    else:
        print("恭喜你，猜對(duì)了...")
        break  # 用戶猜對(duì)的時(shí)候退出循環(huán)

(6) while與else組合使用

與其它語言else 一般只與if 搭配不同，在Python 中還有個(gè)while ...else 語句，while 后面的else 作用是指，當(dāng)while 循環(huán)正常執(zhí)行完，中間沒有被break 中止的話，就會(huì)執(zhí)行else后面的語句。

count = 0
while count <= 5 :
    count += 1
    print("Loop",count)
else:
    print("循環(huán)正常執(zhí)行完啦")
print("-----out of while loop ------")

"""
輸出
Loop 1
Loop 2
Loop 3
Loop 4
Loop 5
Loop 6
循環(huán)正常執(zhí)行完啦
-----out of while loop ------
"""
# 如果執(zhí)行過程中被break啦，就不會(huì)執(zhí)行else的語句啦
count = 0
while count <= 5 :
    count += 1
    if count == 3:break
    print("Loop",count)
else:
    print("循環(huán)正常執(zhí)行完啦")
print("-----out of while loop ------")

"""
輸出
Loop 1
Loop 2
-----out of while loop ------
"""

2. for循環(huán)

(1) for循環(huán)(迭代循環(huán))

for循環(huán)是迭代式循環(huán)，for 遍歷 被循環(huán)的每一項(xiàng)內(nèi)容，語法如下

for i in range(10): 
    縮進(jìn)的代碼塊

說明：

• 其中i為迭代出來出來的一個(gè)個(gè)對(duì)象，i只是一個(gè)變量名，可以任意
• 關(guān)鍵字for 和 in是必須的
• range(10) 是一個(gè)被迭代的對(duì)象，只要能存多個(gè)值，他就可以被迭代，你直接寫一個(gè)列表也是一樣的
• 迭代循環(huán)可以理解被迭代的對(duì)象就是一個(gè)老母雞，她肚子里有的是蛋，迭代出來的對(duì)象就是蛋

(2) break與continue（同上while循環(huán)）

(3) for循環(huán)與else連用

我們常常會(huì)在for循環(huán)遍歷一個(gè)序列或者字典后,接著語句else,很多新手會(huì)誤以為是判斷執(zhí)行else后面的代碼,其實(shí)不然,for循環(huán)里面也不存在判斷,而已執(zhí)行完遍歷的對(duì)象后,再執(zhí)行else后面的代碼

# 實(shí)例1
L = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
for i  in L:
    print(i)
else:
    print('ending')
"""
#輸出
>>>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ending
"""

# 實(shí)例2

dir = {1:'kobe',2:'LBJ',3:'CP3',4:'TDK'}
for k,v in dir.items():
    print (k,v)
else:
    print('ending')

"""
#輸出
1 kobe
2 LBJ
3 CP3
4 TDK
ending
"""

三 流程控制語句用法說明

1. 避免多層分支嵌套

如果這篇文章只能刪減成一句話就結(jié)束，那么那句話一定是“要竭盡所能的避免分支嵌套”。過深的分支嵌套是很多編程新手最容易犯的錯(cuò)誤之一。假如有一位新手程序員寫了很多層分支嵌套，那么你可能會(huì)看到一層又一層的大括號(hào)：if: if: if: ... else: else: else: ...俗稱“嵌套 if 地獄（Nested If Statement Hell）”。如果能夠避免的話，盡可能用其他的方式代替，這種多層嵌套非常不利于代碼的可讀性，尤其是當(dāng)一個(gè) if 分支下代碼的量比較多的時(shí)候。

2. 封裝那些過于復(fù)雜的邏輯判斷

如果條件分支里的表達(dá)式過于復(fù)雜，出現(xiàn)了太多的 not/and/or，那么這段代碼的可讀性就會(huì)大打折扣，這時(shí)我們可以把他拆解，或者先用not 的形式取反。

3. 留意不同分支下的重復(fù)代碼

重復(fù)代碼是代碼質(zhì)量的天敵，而條件分支語句又非常容易成為重復(fù)代碼的重災(zāi)區(qū)。所以，當(dāng)我們編寫條件分支語句時(shí)，需要特別留意，不要生產(chǎn)不必要的重復(fù)代碼。當(dāng)你編寫分支代碼時(shí)，請(qǐng)額外關(guān)注由分支產(chǎn)生的重復(fù)代碼塊，如果可以簡(jiǎn)單的消滅它們，那就不要遲疑。

4. 使用“德摩根定律”

在做分支判斷時(shí)，我們有時(shí)候會(huì)寫成這樣的代碼：

# 如果用戶賬戶沒有余額或者用戶透支額度，拒絕用戶購(gòu)買
# 以下是偽代碼
if not “用戶登錄” or not “有透支額度”:
    print("拒絕用戶購(gòu)買")

第一眼看到代碼時(shí)，是不是需要思考一會(huì)才能理解它想干嘛？這是因?yàn)樯厦娴倪壿嫳磉_(dá)式里面出現(xiàn)了 2 個(gè) not 和 1 個(gè) or。而我們?nèi)祟惽『貌簧瞄L(zhǎng)處理過多的“否定”以及“或”這種邏輯關(guān)系。這個(gè)時(shí)候，就該 德摩根定律 出場(chǎng)了。通俗的說，德摩根定律就是 not A or not B 等價(jià)于 not (A and B)。通過這樣的轉(zhuǎn)換，上面的代碼可以改寫成這樣：

if not (“用戶登錄” and “有透支額度”):
    print("拒絕用戶購(gòu)買")

5. 在條件判斷中使用 all() / any()

all() 和 any() 兩個(gè)函數(shù)非常適合在條件判斷中使用。這兩個(gè)函數(shù)接受一個(gè)可迭代對(duì)象，返回一個(gè)布爾值，其中：

• all(seq)：僅當(dāng) seq 中所有對(duì)象都為布爾真時(shí)返回 True，否則返回 False
• any(seq)：只要 seq 中任何一個(gè)對(duì)象為布爾真就返回 True，否則返回 False

假如我們有下面這段代碼：

def all_numbers_gt_10(numbers):
   # 僅當(dāng)序列中所有數(shù)字大于 10 時(shí)，返回 True
   if not numbers:
       return False
   for n in numbers:
       if n <= 10:
           return False
   return True

如果使用 all() 內(nèi)建函數(shù)，再配合一個(gè)簡(jiǎn)單的生成器表達(dá)式，上面的代碼可以寫成這樣：

def all_numbers_gt_10_2(numbers):
   return bool(numbers) and all(n > 10 for n in numbers)

簡(jiǎn)單、高效，同時(shí)也沒有損失可用性。

6. 使用 try/while/for 中 else 分支

讓我們看看這個(gè)函數(shù)：

def do_stuff():
   first_thing_successed = False
   try:
       do_the_first_thing()
       first_thing_successed = True
   except Exception as e:
       print("Error while calling do_some_thing")
       return
   # 僅當(dāng) first_thing 成功完成時(shí)，做第二件事
   if first_thing_successed:
       return do_the_second_thing()

在函數(shù) do_stuff 中，我們希望只有當(dāng) do_the_first_thing() 成功調(diào)用后（也就是不拋出任何異常），才繼續(xù)做第二個(gè)函數(shù)調(diào)用。為了做到這一點(diǎn)，我們需要定義一個(gè)額外的變量 first_thing_successed 來作為標(biāo)記。其實(shí)，我們可以用更簡(jiǎn)單的方法達(dá)到同樣的效果：

def do_stuff():
   try:
       do_the_first_thing()
   except Exception as e:
       print("Error while calling do_some_thing")
       return
   else:
       return do_the_second_thing()

在 try 語句塊最后追加上 else 分支后，分支下的do_the_second_thing() 便只會(huì)在 try 下面的所有語句正常執(zhí)行（也就是沒有異常，沒有 return、break 等）完成后執(zhí)行。類似的，Python 里的 for/while 循環(huán)也支持添加 else 分支，它們表示：當(dāng)循環(huán)使用的迭代對(duì)象被正常耗盡、或 while 循環(huán)使用的條件變量變?yōu)?False 后才執(zhí)行 else 分支下的代碼。

7. 與 None 值的比較

在 Python 中，有兩種比較變量的方法：== 和 is，二者在含義上有著根本的區(qū)別：

• ==：表示二者所指向的的值是否一致
• is：表示二者是否指向內(nèi)存中的同一份內(nèi)容，也就是 id(x) 是否等于 id(y)

None 在 Python 語言中是一個(gè)單例對(duì)象，如果你要判斷某個(gè)變量是否為 None 時(shí)，記得使用 is而不是 ==，因?yàn)橹挥?is 才能在嚴(yán)格意義上表示某個(gè)變量是否是 None。<br />否則，可能出現(xiàn)下面這樣的情況：

class Foo(object):
    def __eq__(self, other):
        return True


foo = Foo()
print(foo)
print(foo == None)
print(foo is None)

在上面代碼中，F(xiàn)oo 這個(gè)類通過自定義 __eq__ 魔法方法的方式，很容易就滿足了 == None 這個(gè)條件。<br />所以，當(dāng)你要判斷某個(gè)變量是否為 None 時(shí)，請(qǐng)使用 is 而不是 ==。

8. 留意 and 和 or 的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)

看看下面這兩個(gè)表達(dá)式，猜猜它們的值一樣嗎？

(True or False) and False
True or False and False

答案是：不一樣，它們的值分別是 False 和 True，你猜對(duì)了嗎？問題的關(guān)鍵在于：and 運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)大于 or。因此上面的第二個(gè)表達(dá)式在 Python 看來實(shí)際上是 True or (False and False)。所以結(jié)果是 True 而不是 False。在編寫包含多個(gè) and 和 or 的表達(dá)式時(shí)，請(qǐng)額外注意 and 和 or 的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)。即使執(zhí)行優(yōu)先級(jí)正好是你需要的那樣，你也可以加上額外的括號(hào)來讓代碼更清晰。