python简介与入门

Python入门指南：从零开始掌握这门“万能”语言

Python是当下最热门的编程语言之一，没有悬念。但很多人只知其名，不知其所以然——它到底能做什么？怎么上手？今天就把这些东西掰开揉碎讲清楚。

先说一下核心结论：Python之所以能火，不是靠营销，而是靠它实打实的“好用”。语法简单到让人怀疑人生，但功能却强大到能撑起一个完整的互联网公司。

一，什么是Python

Python，简单来说，就是一门高级、通用、解释型的开源编程语言。它的老爹叫Guido van Rossum，在1991年把它带到这个世界上。

它的设计哲学只有四个字：可读优先。别的语言用大括号定义代码块，它用缩进——空格或者制表符。这听起来有点奇怪，但实际用起来，你会发现代码结构清晰得像一本教科书。

几个核心特点值得记住：

**简洁易读**：语法接近自然语言。比如print("Hello World!")，直接就能输出内容，新手也能一眼看懂。

**跨平台兼容**：Windows、Linux、macOS，随便跑，不用折腾。

**丰富的生态库**：超过20万个第三方库，包括NumPy、Pandas、Django这些明星产品，覆盖科学计算、Web开发、AI等所有主流领域。

**多范式支持**：面向对象、函数式、过程式，切换自如，没有束缚。

**动态类型系统**：变量类型在运行时自动推断，不需要像Ja va那样繁琐地声明类型。

**开源社区驱动**：全球开发者共同维护，迭代速度极快，目前最新版本已经到Python 3.12。

二，Python都能做什么

这个问题其实可以反过来问：Python不能做什么？它几乎覆盖了所有主流开发领域。

Web开发：国内大厂，豆瓣、知乎、美团、饿了么，背后都有Python的身影。国外更不用说，Google的搜索系统大量使用Python，连Python之父本人都被Google聘用了。YouTube的视频分享服务，大部分也是用Python写的。

大数据处理：大数据这个概念一火，Python也跟着水涨船高。借助第三方框架，Python可以轻松搭建大数据处理平台。金融分析、量化交易领域，Python是当之无愧的第一语言。

人工智能：这才是Python真正封神的战场。AI领域里，Python比其他语言拥有压倒性优势——简单、快速、可扩展。主流的AI框架几乎都支持Python，这就意味着你能用最少的代码，调用最强大的模型。

自动化运维开发：对于运维工程师来说，掌握一门开发语言已经是标配了。Python简单易学，能满足绝大部分自动化运维需求。那些不想学太复杂的开发语言、但又需要提升效率的运维，Python几乎是首选。

云计算：科学计算领域，Python同样不可替代。NASA从1997年就开始大量使用Python进行各种复杂的科学运算。后来他们还开发了一套云计算软件叫OpenStack，并对外公开发布。

爬虫：网络爬虫领域，Python几乎是霸主地位。它提供的标准库和第三方库，基本可以做到随意获取想要的数据。多数分析挖掘公司，都靠爬虫从不同来源抓取数据，构建自己的大数据平台。

游戏开发：用Python写游戏，听上去有点不可思议，但确实可行。比如文明系列游戏，就是用Python编写的。在游戏开发中，Python经常作为脚本语言内嵌到游戏里，既享受了游戏引擎的高性能，又受益于脚本化的开发效率。

Python的应用领域远不止这些。图形图像处理、机器人控制、数据库编程、自然语言分析……只要你能想到的，Python几乎都能做。

三，在Windows系统中安装Python

安装过程其实很简单，但有几个细节需要注意。

1. 下载安装包

进入Python官网（https://www.python.org），选择Windows版本，推荐安装Python 3.13版本。下载完成后，双击安装文件，一路默认即可。

2. 打开运行环境

安装完成后，从开始菜单找到Python 3.13，打开IDLE，进入Python交互环境。>>>后面就是代码输入区域，可以直接输入命令测试。

3. 安装Visual Studio Code

IDLE虽然能用，但功能有限，推荐安装VSCode作为主力编辑器。双击安装包，按提示完成安装即可。

4. 修改语言为简体中文

在VSCode的扩展市场里搜索“简体中文”，选择第一个安装。完成后右下角会出现重启提示，重启后界面就变成中文了。

5. 安装Python插件

同样在扩展市场里搜索“Python”，点击安装。安装完成后，回到初始界面选择新建文件，选择Python文件，就可以开始写代码了。

五，在Linux系统中安装Python

Linux下安装Python稍微复杂一些，但流程清晰，照着做就能搞定。

1. 下载源代码包

在Python官网选择“Source code”下载，通常选择XZ压缩源。

2. 传输到Linux系统

下载完成后，将压缩包传输到Linux系统中。

3-5. 解压、安装依赖、编译

依次执行解压命令、安装依赖包（包括openssl库，用于解决乱码问题）、编译安装。注意，中间报错不用理会。

[root@localhost /]#dnf -y install readline-devel openssl-devel openssl11 openssl11-devel
[root@localhost /]#make && make install
[root@localhost Python-3.11.6]# pwd
##切换到解压后的python目录
/root/Python-3.11.6
[root@localhost Python-3.11.6]# ./configure --prefix=/usr/local/python3
##指定python的目录为/usr/local/python3

6. 测试安装结果并创建软链接

[root@localhost bin]# python3
##测试python是否安装
Python 3.11.6 (main, Dec 18 2024, 22:06:12) 
[GCC 12.3.1 (openEuler 12.3.1-62.oe2403sp1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. 
##使用ctrl+d进行退出
>>>
[root@localhost /]# cd /usr/local/python3/bin
[root@localhost bin]# ls
2to3   idle3   pip3   pydoc3   python3   python3.11-config
2to3-3.11   idle3.11   pip3.11   pydoc3.11   python3.11   python3-config
##由于系统内置的已有链接，以下软链接可做可不做
[root@localhost bin]# ls -s /usr/local/python3/bin/python3 /usr/bin/python3
[root@localhost bin]# ls -s /usr/local/python3/bin/pip3 /usr/bin/pip3

7. 设置国内pip更新源

##指定阿里云镜像更新地址
[root@localhost bin]# pip3 config set gplobal.index-url http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple
[root@localhost bin]# pip3 config set install.trusted-host mirrors.aliyun.com
[root@localhost bin]# pip3 install --upgrade pip
##对python进行更新

六：Python的语法基础

下面用Windows的Python环境来演示，看看语法到底有多简单。

1，标识符

标识符就是对变量、常量、函数、类等对象起的名字。Python在任何场景都严格区分大小写——A和a代表的意义完全不同。

命名规则很简单：标识符的长度不受限制，但字符必须是字母、数字或下划线，不能使用空格、连字符、标点符号；第一个字符不能是数字，必须是字母或下划线；不能使用Python关键字。

2，Python保留字

保留字也叫关键字，是Python官方确定的语法专用标识符，不能用作自定义名称。关键字只包含小写字母，可以通过Python提供的库直接输出查看。

3，语句与缩进

语句：在代码中，能够完整表达某个意思的最短代码，被称为语句。Python的标准语句不需要使用分号，换行就表示语句结束。

代码块：为完成某一特定功能而联系在一起的一组语句构成一个代码块。有判断、循环、函数、类等各种代码块。

Python最具特色的语法就是使用缩进来表示代码块，不需要使用大括号。一般用四个空格来缩进。在VSCode中，Tab键会自动转换为4个空格。在Linux的VIM编辑器里，建议使用空格。

多行语句：如果一条语句太长，也可以占用多行，用反斜杠\来实现。

4，pass语句

pass语句是占位语句，它什么都不做，只是为了保证语法正确性。以下场景可以使用：不知道后面代码怎么写的时候；不需要写代码细节的时候；语法必须但实际内容为空的时候。

七：Python常用的数据类型

1，数字

数字类型包括整型、浮点型、布尔型等。Python会根据变量的值自动判断类型，程序员不需要关心变量空间是什么类型。

整型和浮点型：整数用整型表示，小数用浮点数表示。变量a起初赋值为10，是整型变量；当执行a=1.98时，a又变成了浮点型变量。这说明变量的类型是可以改变的。

布尔型：用于逻辑运算，有两个值True和False。if判断语句为真则执行后续代码；为假则不执行。

Python运算符：算术运算符+、-、*、/和小括号，运算顺序和数学一样。此外还有%和**，分别实现求模和求幂运算。

2，字符串

字符串类型是一组包含数字、字母和符号的集合。Python中有3种表示字符串的方式：单引号、双引号、三引号。单引号和双引号作用一样，但定义多行文字时必须使用三引号。

注意事项：引号必须成对出现，不能混合使用。如果字符串中单独出现单引号或双引号，可以使用另一种引号定义，或者使用转义字符“\”。

常用转义字符包括：\n换行、\t横向制表符、\r回车等。

3，列表

列表是Python中非常重要的数据类型，由中括号[]定义，元素以逗号分隔。列表中的数据有序排列，可以实现添加、删除、查找和修改操作。

取值：通过索引位置获取，索引从0开始。也可以使用负数索引，从列表末尾开始计数。

修改：指定索引位置直接赋值。

添加：append()方法添加到末尾，insert()方法插入到指定位置。

删除：使用del语句删除指定索引位置的元素。

查找：使用in关键字，返回布尔类型True或False。

合并与重复：使用加号合并列表，使用星号重复列表。

4，元组

元组和列表类似，但关键区别在于：元组创建后不可修改。元组由小括号()定义，一旦创建，不能做任何修改操作。

元组与列表的对比：列表用方括号，可变；元组用圆括号，不可变。列表支持添加、修改、删除、搜索；元组仅支持搜索。

为什么使用元组？因为不可变意味着数据更安全，操作速度比列表快。

元组和列表可以互相转换：list()将元组转为列表，tuple()将列表转为元组。

5，字典

字典由“键-值”对组成，键是唯一的，不能存在多个相同的键。字典通过键来获取对应的值，而不是通过数字索引。

创建：使用花括号{}，键值之间用冒号分隔，键值对之间用逗号分隔。键可以是数字、字符串、元组，一般用字符串作为键。

取值：通过键获取对应的值。

添加：直接对不存在的键赋值，会自动追加。

修改：直接对存在的键赋值。

删除：使用del语句删除指定键。

需要注意的是，字典键名区分大小写，同一个单词大小写不同，被视为不同的键。