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版本：1.20

A Byte of Python

Copyright © 2003-2005 Swaroop C H

《简明 Python 教程》为 "A Byte of Python" 的唯一指定简体中文译本，版权 © 2005 沈洁元

本书的由来

我最初接触Python是当我需要为我的软件钻石写一个方便安装过程的安装程序的时候。我得在Python和Perl语言中选择一个绑定Qt库。我在网上做了一些研究，偶然发现了一篇文章。那是Eric S. Raymond（著名的电脑高手）谈Python如何成为它最喜欢地编程语言的一篇文章。我同时发现PyQt绑定与Perl-Qt相比要出色得多，所以我选择了Python语言。

之后我开始寻找一本关于Python的优秀书籍。我竟然找不到！虽然我找到了一些O'Reilly的书，不过它们不是太贵就是如同一本参考手册而不是一本指南。我最后使用了Python附带的文档，不过它太简略了。那个文档确实很好的给出了Python的概念，不过不够全面。尽管最后我根据我以前得编程经验掌握了那个文档，不过我觉得它完全不适合于新手。

大约在我首次使用Python语言的六个月之后，我安装了那时最新的Red Hat 9.0 linux。在我玩弄KWord应用程序的时候，我突然想写一点关于Python的东西。很快我就写了30多页，然后我开始认真地想办法把它变成一本完整的书。经过 多次 的改进和重写，它终于成为了一本有用的完整的Python语言学习指南。我把本书贡献给开源软件者们。

本书来自于我个人学习Python的笔记，不过我尽力让它更加适合别人的口味。

在开源精神的鼓舞下，我收到了许多建设性的建议和批评以及来自热心读者的反馈，它们使这本书变得更加出色。

本书目前的状况

本书目前仍然在进一步完善中。许多章节已经频繁地做了修改。然而本书已经十分成熟了，你一定可以很容易地通过它学习Python。如果你觉得本书中有什么错误或者难懂的地方，请告诉我。

本书将来计划增加更多的章节，包括wxPython，Twisted，有可能的话甚至还有Boa Constructor。

约定条款

本书（原版）依照创作共用约定（署名-非商业作品-保持一致）发布。简单地说，你只要署上我的名字，就可以免费复制、分发和展示本书。未得到我的允许，你禁止把本书用于商业目的。你在修改本书的时候，必须清楚地标明所有做了改动的地方，你发布修改后的作品时也必须遵照与本书相同的约定。

请访问创作公用约定的网站浏览约定全文，或者查看一个简单易懂的约定描述。那里还有一个连环画似的约定条款的解释。

反馈

我尽了很大的力让这本书即生动又尽可能的准确。然而，如果你找到任何不太令你满意的地方或者错误，或者是需要改进的地方，请告诉我以便我改正它们。你可以把它们通过swaroop@byteofpython.info发送给我。

值得思考的一些东西

第1章 介绍

Python语言是少有的一种可以称得上即简单又功能强大的编程语言。你将惊喜地发现Python语言是多么地简单，它注重的是如何解决问题而不是编程语言的语法和结构。

Python的官方介绍是：Python是一种简单易学，功能强大的编程语言，它有高效率的高层数据结构，简单而有效地实现面向对象编程。Python简洁的语法和对动态输入的支持，再加上解释性语言的本质，使得它在大多数平台上的许多领域都是一个理想的脚本语言，特别适用于快速的应用程序开发。

Python语言的创造者Guido van Rossum是根据英国广播公司的节目“蟒蛇飞行马戏”命名这个语言的，并非他本人特别喜欢蛇缠起它们的长身躯碾死动物觅食。

2.Python的特色

Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样，尽管这个英语的要求非常严格！Python的这种伪代码本质是它最大的优点之一。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。

就如同你即将看到的一样，Python极其容易上手。前面已经提到了，Python有极其简单的语法。

Python是FLOSS（自由/开放源码软件）之一。简单地说，你可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。这是为什么Python如此优秀的原因之一——它是由一群希望看到一个更加优秀的Python的人创造并经常改进着的。

当你用Python语言编写程序的时候，你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。

由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工作在不同平台上）。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的所有Python程序无需修改就可以在下述任何平台上面运行。

这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE甚至还有PocketPC！

这一点需要一些解释。

一个用编译性语言比如C或C++写的程序可以从源文件（即C或C++语言）转换到一个你的计算机使用的语言（二进制代码，即0和1）。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。当你运行你的程序的时候，连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。

而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码 运行 程序。在计算机内部，Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式，然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。事实上，由于你不再需要担心如何编译程序，如何确保连接转载正确的库等等，所有这一切使得使用Python更加简单。由于你只需要把你的Python程序拷贝到另外一台计算机上，它就可以工作了，这也使得你的Python程序更加易于移植。

Python即支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在 面向过程 的语言中，程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在 面向对象 的语言中，程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。与其他主要的语言如C++和java相比，Python以一种非常强大又简单的方式实现面向对象编程。

如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们。

你可以把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能。

Python标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作，包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、xml、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI（图形用户界面）、Tk和其他与系统有关的操作。记住，只要安装了Python，所有这些功能都是可用的。这被称作Python的“功能齐全”理念。

除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图像库等等。

3.为什么不使用Perl

也许你以前并不知道，Perl是另外一种极其流行的开源解释性编程语言。

如果你曾经尝试过用Perl语言编写一个大程序，你一定会自己回答这个问题。在规模较小的时候，Perl程序是简单的。它可以胜任于小型的应用程序和脚本，“使工作完成”。然而，当你想开始写一些大一点的程序的时候，Perl程序就变得不实用了。我是通过为Yahoo编写大型Perl程序的经验得出这样的总结的！

与Perl相比，Python程序一定会更简单、更清晰、更易于编写，从而也更加易懂、易维护。我确实也很喜欢Perl，用它来做一些日常的各种事情。不过当我要写一个程序的时候，我总是想到使用Python，这对我来说已经成了十分自然的事。Perl已经经历了多次大的修正和改变，遗憾的是，即将发布的Perl 6似乎仍然没有在这个方面做什么改进。

我感到Perl唯一也是十分重要的优势是它庞大的CPAN库——综合Perl存档网络。就如同这个名字所指的意思一样，这是一个巨大的Perl模块集，它大得让人难以置信——你几乎用这些模块在计算机上做任何事情。Perl的模块比Python多的原因之一是Perl拥有更加悠久的历史。或许我会在comp.lang.python上建议把Perl模块移植到Python上的计划。

另外，新的Parrot虚拟机按设计可以运行完全重新设计的Perl 6也可以运行Python和其他解释性语言如Ruby、php和Tcl等等。这意味着你将来 或许 可以在Python上使用所有Perl的模块。这将成为两全其美的事——强大的CPAN库与强大的Python语言结合在一起。我们将拭目以待。

4.程序员的话

读一下像ESR这样的超级电脑高手谈Python的话，你会感到十分有意思：

Eric S. Raymond是《The Cathedral and the Bazaar》的作者、“开放源码”一词的提出人。他说Python已经成为了他最喜爱的编程语言。点击打开链接这篇文章也是促使我第一次接触Python的真正原动力。

Bruce Eckel著名的《Thinking in Java》和《Thinking in C++》的作者。他说没有一种语言比得上Python使他的工作效率如此之高。同时他说Python可能是唯一一种旨在帮助程序员把事情弄得更加简单的语言。请阅读完整的采访以获得更详细的内容。

Peter Norvig是著名的Lisp语言书籍的作者和Google公司的搜索质量主任（感谢Guido van Rossum告诉我这一点）。他说Python始终是Google的主要部分。事实上你看一下Google招聘 点击打开链接的网页就可以验证这一点。在那个网页上，Python知识是对软件工程师的一个必需要求。

Bruce Perens是OpenSource.org和UserLinux项目的一位共同创始人。UserLinux旨在创造一个可以被多家发行商支持标准的Linux发行版。Python击败了其它竞争对手如Perl和Ruby成为UserLinux支持的主要编程语言。

第2章 安装Python

如果你正在使用一个Linux的发行版比如Fedora或者Mandrake或者其他（你的选择），或者一个BSD系统比如FreeBSD，那么你可能已经在你的系统里安装了Python。

要测试你是否已经随着你的Linux包安装了Python，你可以打开一个shell程序（就像konsole或gnome-terminal）然后输入如下所示的命令python -V。

$ python -VPython 2.3.4

注释$是shell的提示符。根据你的操作系统的设置，它可能与你那个不同，因此我只用$符号表示提示符。

如果你看见向上面所示的那样一些版本信息，那么你已经安装了Python了。

如果你得到像这样的消息：

$ python -Vbash: python: command not found

那么你还没有安装Python。这几乎不可能，只是极其偶尔才会遇到。

在这种情况下，你有两种方法在你的系统上安装Python。

利用你的操作系统附带的包管理软件安装二进制包，比如Fedora Linux的yum、Mandrake Linux的urpmi、Debian Linux的apt-get、FreeBSD的pkg_add等等。注意，使用这种方法的话，你需要连接因特网。

你也可以从别的地方下载二进制包然后拷贝到你的PC中安装。

你可以从源代码编译Python然后安装。在网站上有编译的指令。

Windows®用户可以访问Python.org/download，从网站上下载最新的版本（在写本书的时候，最新版本是2.3.4版）。它的大小大约是9.4MB，与其他大多数语言相比是十分紧凑的。安装过程与其他Windows软件类似。

提示即便安装程序为你提供了不检查 可选 组件的选项，你也不要不作任何检查！有些组件对你很有用，特别是集成开发环境。

有趣的是，大约70%的Python下载是来自Windows用户的。当然，这并不能说明问题，因为几乎所有的Linux用户已经在安装系统的时候默认安装了Python。

在Windows命令行中使用Python如果你想要从Windows命令行调用Python，那么你需要先正确的设置PATH变量。对于Windows 2000、XP、2003，点击控制面板->系统->高级->环境变量。在“系统变量”表单中点击叫做PATH的变量，然后编辑这个变量，把;C:/Python23加到它的结尾。当然，是Python所在的正确目录名。对于较旧版本的Windows，把下面这行加到文件C:/AUTOEXEC.BAT中：PATH=%PATH%;C:/Python23，然后重新启动系统。对于Windows NT，则使用AUTOEXEC.NT文件。

对于Linux系统，很可能你已经在你的系统里安装了Python。否则，你可以通过你的发行版附带的包管理软件安装Python。对于Windows系统，安装Python就是下载安装程序然后双击它那么简单。从现在起，我们将假设你已经在你的系统里安装了Python。

第3章 最初的步骤

1.简介

我们将看一下如何用Python编写运行一个传统的“Hello World”程序。通过它，你将学会如何编写、保存和运行Python程序。

有两种使用Python运行你的程序的方式——使用交互式的带提示符的解释器或使用源文件。我们将学习这两种方法。

2.使用带提示符的解释器

在命令行的shell提示符下键入python，启动解释器。现在输入PRint 'Hello World'，然后按Enter键。你应该可以看到输出的单词Hello World。

对于Windows用户，只要你正确的设置了PATH变量，你应该可以从命令行启动解释器。或者你可以选择使用IDLE程序。IDLE是集成开发环境的缩写。点击开始->程序->Python 2.3->IDLE(Python GUI)。Linux用户也可以使用IDLE。

注意，>>>是你键入Python语句的提示符。

例3.1 使用带提示符的Python解释器

$ pythonPython 2.3.4 (#1, Oct 26 2004, 16:42:40)[GCC 3.4.2 20041017 (Red Hat 3.4.2-6.fc3)] on linux2Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>> print 'hello world'hello world>>>

注意，Python会在下一行立即给出你输出！你刚才键入的是一句Python 语句 。我们使用print（不要惊讶）来打印你提供给它的值。这里，我们提供的是文本Hello World，它被迅速地打印在屏幕上。

如何退出Python提示符如果你使用的是Linux/BSD shell，那么按Ctrl-d退出提示符。如果是在Windows命令行中，则按Ctrl-z再按Enter。

3.挑选一个编辑器

在我们开始讲述以源文件方式编写Python程序之前，我们需要一个编辑器来写源文件。挑选一个编辑器确实是极其重要的。你挑选一个编辑器就如同你挑选一辆你将购买的轿车一样。一个好的编辑器会帮助你方便地编写Python程序，使你地编程旅程更加舒适，帮助你更加快捷安全地到达目的地（实现目标）。

对于编辑器的基本要求之一是语法加亮功能，利用这一功能，你的Python程序的不同部分被标以不同的颜色，这样你可以更好 看清楚 你的程序，使它的运行显得形象化。

如果你使用Windows，那么我建议你使用IDLE。IDLE具备语法加亮功能，还有许多其他的功能，比如允许你在IDLE中运行你的程序。特别值得注意的是：不要使用Notepad——它是一个糟糕的选择，因为它没有语法加亮功能，而且更加重要的是，它不支持文本缩进。而我们将会看到文本缩进对于我们来说极其重要。一个好的编辑器，比如IDLE（还有VIM）将会自动帮助你做这些事情。

如果你使用Linux/FreeBSD，那么你有很多种选择。如果你是一位有经验的程序员，你一定已经在使用VIM或者Emacs了。勿庸置疑，它们是两个功能最强大的编辑器。使用它们编写你的Python程序，你将从中受益。我个人使用VIM编写我的大多数程序。如果你是一个初学编程的人，那么你可以使用Kate，它也是我最喜欢的编辑器之一。只要你愿意花时间学习使用VIM或Emacs，那么我强烈建议你一定要学习两者之一，因为从长远看来它们对你是极其有帮助的。

如果你还想寻找一下其他可供选择的编辑器，可以看一下详尽的Python编辑器列表，然后作出你的选择。你也可以使用Python的IDE（集成开发环境）。请看一下详尽的支持Python的IDE列表以获得详尽的信息。一旦你开始编写大型的Python程序，IDE确实很有用。

我再一次重申，请选择一个合适的编辑器——它能使编写Python程序变得更加有趣、方便。

4.使用源文件

现在让我们重新开始编程。当你学习一种新的编程语言的时候，你编写运行的第一个程序通常都是“Hello World”程序，这已经成为一种传统了。在你运行“Hello World”程序的时候，它所做的事只是说声：“Hello World”。正如提出“Hello World”程序的Simon Cozens^[1]所说：“它是编程之神的传统咒语，可以帮助你更好的学习语言。”

启动你选择的编辑器，输入下面这段程序，然后把它保存为helloworld.py。

#!/usr/bin/python# Filename : helloworld.pyprint 'Hello World'

（源文件：code/helloworld.py）

为了运行这个程序，请打开shell（Linux终端或者DOS提示符），然后键入命令python helloworld.py。如果你使用IDLE，请使用菜单Edit->Run Script或者使用键盘快捷方式Ctrl-F5。输出如下所示。

$ python helloworld.pyHello World

如果你得到的输出与上面所示的一样，那么恭喜！——你已经成功地运行了你的第一个Python程序。

万一你得到一个错误，那么请确保你键入的程序 准确无误 ，然后再运行一下程序。注意Python是大小写敏感的，即print与Print不一样——注意前一个是小写p而后一个是大写P。另外，确保在每一行的开始字符前没有空格或者制表符——我们将在后面讨论为什么这点是重要的。

让我们思考一下这个程序的前两行。它们被称作 注释 ——任何在#符号右面的内容都是注释。注释主要作为提供给程序读者的笔记。

Python至少应当有第一行那样的特殊形式的注释。它被称作 组织行 ——源文件的头两个字符是#!，后面跟着一个程序。这行告诉你的Linux/Unix系统当你 执行 你的程序的时候，它应该运行哪个解释器。这会在下一节做详细解释。注意，你总是可以通过直接在命令行指定解释器，从而在任何平台上运行你的程序。就如同命令python helloworld.py一样。

重要在你的程序中合理地使用注释以解释一些重要的细节——这将有助于你的程序的读者轻松地理解程序在干什么。记住，这个读者可能就是6个月以后的你！

跟在注释之后的是一句Python 语句 ——它只是打印文本“Hello World”。print实际上是一个操作符，而“Hello World”被称为一个字符串——别担心我们会在后面详细解释这些术语。

5.可执行的python程序