Python初体验学习笔记
一、Python简介与应用领域
1. Python语言特点
Python是一种高级解释型编程语言,由Guido van Rossum于1991年首次发布。它具有以下显著特征:
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语法简洁:使用缩进代替大括号,代码可读性强
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跨平台:支持Windows、macOS和Linux等操作系统
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丰富的标准库:内置大量实用模块,如
os
、sys
、math
等 -
动态类型:变量不需要声明类型
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多范式支持:支持面向对象、函数式和过程式编程
关键词解释:
-
解释型语言:代码运行时由解释器逐行翻译执行,无需预先编译成机器码
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动态类型:变量类型在运行时确定,可以随时改变
2. Python应用领域
Python广泛应用于:
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Web开发:Django、Flask框架
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数据分析:Pandas、NumPy库
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人工智能:TensorFlow、PyTorch框架
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自动化运维:Ansible、SaltStack
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科学计算:SciPy、Matplotlib
二、开发环境搭建
1. Python安装
推荐安装Python 3.10+版本,因为:
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包含最新的语言特性
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有更好的性能优化
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长期支持(LTS)版本
安装方法:
# Windows
1. 访问官网 https://www.python.org/downloads/
2. 下载Windows installer (64-bit)
3. 安装时勾选"Add Python to PATH"# macOS
1. 使用Homebrew安装:brew install python@3.10
2. 或从官网下载macOS安装包# Linux (Ubuntu)
sudo apt update
sudo apt install python3.10
验证安装:
python3 --version # 应显示Python 3.10.x
2. 开发工具配置
(1) VS Code配置
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安装VS Code:https://code.visualstudio.com/
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安装Python扩展:
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打开扩展市场(Ctrl+Shift+X)
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搜索"Python"并安装Microsoft官方扩展
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配置Python解释器:
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Ctrl+Shift+P → 输入"Python: Select Interpreter"
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选择已安装的Python 3.10
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(2) PyCharm配置
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下载社区版:https://www.jetbrains.com/pycharm/
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新建项目时选择Python 3.10解释器
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推荐设置:
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启用"Use black as formatter"
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设置4空格缩进
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关键词解释:
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IDE:集成开发环境(Integrated Development Environment),提供代码编辑、调试和运行的一体化工具
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解释器:执行Python代码的程序,如CPython、PyPy等
三、第一个Python程序
1. Hello World程序
# 这是一个单行注释
print("Hello World") # print是内置函数,用于输出内容"""
这是多行注释
可以跨越多行
"""
关键函数:
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print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
-
objects
:要打印的对象,多个用逗号分隔 -
sep
:分隔符,默认为空格 -
end
:结束字符,默认为换行符 -
file
:输出目标,默认为标准输出 -
flush
:是否立即刷新缓冲区
-
示例:
print("Hello", "World", sep="-", end="!") # 输出:Hello-World!
2. 代码执行方式
Python代码可以通过多种方式运行:
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交互模式:
python3 # 进入交互环境 >>> print("Hello") Hello >>> exit() # 退出
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脚本模式:
# 创建hello.py文件 echo 'print("Hello")' > hello.py# 运行 python3 hello.py
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IDE直接运行:
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VS Code:右键 → Run Python File
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PyCharm:点击绿色运行按钮
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四、关键概念解析
1. 解释器 vs 编译器
特性 | 解释器 | 编译器 |
---|---|---|
执行方式 | 逐行解释执行 | 整体编译为机器码后执行 |
速度 | 较慢 | 较快 |
跨平台性 | 强(依赖解释器) | 弱(需针对平台编译) |
调试 | 方便(可单步执行) | 困难 |
代表语言 | Python、JavaScript | C、C++、Go |
案例说明:
# Python解释器工作方式示例
def greet():print("Hello")greet() # 解释器会逐行读取并执行这些代码
2. Python执行过程
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源代码(.py) → 2. 字节码(.pyc) → 3. Python虚拟机(PVM)执行
查看字节码:
import dis
dis.dis('print("Hello")')# 输出:
# 1 0 LOAD_NAME 0 (print)
# 2 LOAD_CONST 0 ('Hello')
# 4 CALL_FUNCTION 1
# 6 RETURN_VALUE
五、实践作业
1. 在不同IDE中运行代码
任务:在VS Code和PyCharm中分别运行以下程序
# circle.py
import mathradius = float(input("输入半径: "))
area = math.pi * radius ** 2
print(f"面积为: {area:.2f}")
比较点:
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代码提示功能
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调试体验
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运行方式差异
2. 理解执行过程
实验:
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创建test.py:
def square(x):return x * xprint(square(5))
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生成字节码:
python3 -m compileall test.py
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查看生成的__pycache__/test.cpython-310.pyc文件
六、常见问题解答
Q1: Python2和Python3的主要区别?
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print语句→print函数
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整数除法行为改变(3/2=1.5)
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Unicode作为默认字符串类型
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更多新特性:f-string、类型注解等
Q2: 如何选择Python解释器?
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CPython:官方实现,最常用
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PyPy:JIT编译,执行速度快
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Anaconda:包含科学计算库的发行版
Q3: 为什么我的print输出没有换行?
print("Hello", end="") # end参数控制了结束字符
print("World") # 输出:HelloWorld
七、学习建议
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坚持每天编码,哪怕只有几行
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使用版本控制(Git)管理代码
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阅读优秀的开源项目代码
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遇到问题时善用官方文档和Stack Overflow
通过本课学习,应该已经掌握了Python的基本开发环境配置和简单程序编写。接下来可以深入学习Python的基础语法和数据结构。