Python 2 - 快速簡介
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這是一份關於 Python 的快速介紹，包含Python的基本語言元素、開發環境及版本差異（2.7與3.x）。文件討論了Python的特性、安裝步驟、編輯工具、基本資料型別和控制流程等重要概念，並且提供了使用範例。還包括了資源管理、模組化及單元測試等進階主題，適合對Python語言有興趣的初學者參考。
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執行 Python
■ 互動模式
● 直接在終端機視窗執行 python 指令
● 測試簡單的程式碼時使用
■ 檔案執行模式
● 平常用來執行 Python 程式的方法
● 將程式碼放在檔案中
● 執行 python [FILE_PATH] 指令執行
● 如果希望程式執行完成後進入互動模式
■ 使用 python -i [FILE_PATH] 指令](https://image.slidesharecdn.com/python2-150726171919-lva1-app6891/85/Python-2-12-320.jpg)
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基本容器型態
■ 串列 / 陣列
● tuple
■ 內容與長度不可變動
■ 例 : (“element-0”, 1, 2.0,)
● list
■ 內容與長度可變動
■ 例 : [“element-0”, 1, 2.0,]
■ 字典 / 雜湊表
● dict
■ 內含的鍵值對沒有順序
■ 例 : {“key-0”: “value-0”, 1: “value-1”, “2”: 2.0,}](https://image.slidesharecdn.com/python2-150726171919-lva1-app6891/85/Python-2-20-320.jpg)
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基本容器型態 (cont.)
■ 集合
● 內容元素不重複並且沒有順序
● set
■ 內容可被修改
■ 例 : set([1, 2.0, “3”,])
● frozenset
■ 內容不可修改
■ 記憶體使用較少
■ 讀取速度較快
■ 例 : frozenset([1, 2.0, “3”,])](https://image.slidesharecdn.com/python2-150726171919-lva1-app6891/85/Python-2-21-320.jpg)
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印出巢狀容器實體
■ 使用 pprint 模組可以印出較容易閱讀的格式
● Pretty Print
■ 自動地將巢狀容器實體縮排
>>> print c
{'a': (1, 2, {3: '-', 5: '+', 7: '='}), 'c': {1: 1.0, 2: 2.0,
3: 3.0}, 'b': 99.999999, None: [7, 8, 9]}
>>> import pprint
>>> pprint.pprint(c)
{None: [7, 8, 9],
'a': (1, 2, {3: '-', 5: '+', 7: '='}),
'b': 99.999999,
'c': {1: 1.0, 2: 2.0, 3: 3.0}}](https://image.slidesharecdn.com/python2-150726171919-lva1-app6891/85/Python-2-35-320.jpg)
Python 2 - 快速簡介
- 1. 1 Python 2 A quick introduction Vincent CY Liao 2014-04-20, revised at 2015-07-26
- 2. 2 Outline ■ 簡介 ■ 開發環境 ■ 基本語言元素
- 3. 3 簡介 ■ 什麼是 Python ? ■ 2.7 vs. 3.x
- 4. 4 什麼是 Python ? ■ 通用型的程式語言 ● 自動記憶體管理 ● 支援物件語法 ● 支援函數式程式設計 ■ 發展現況 ● Python 2 ( 最新版本 : 2.7.10; 2015-05-23) ■ 於 2000-10-16 發表 ■ 將會支援到 2020 年 ● Python 3 ( 最新版本 : 3.4.3; 2015-02-25) ■ 於 2008-12-03 發表 ■ 語法不完全相容於 Python 2 http://www.python.org/
- 5. 5 2.7 vs. 3.x ■ 大多在 Python 3 上有的新功能會移植回 2.7 ■ 不會移植回 2.7 的功能 ● 字串預設為 Unicode 字串 ● 更清楚的分離處理 string 與 byte 的方式 ■ 針對跨越 string 與 byte 的操作有嚴格的限制 ● 例外串聯 (exception chaining) ■ 在例外處理程式段落中再丟出例外 ■ 且仍可與原始例外有所聯結 ● 僅使用 keyword 傳入的參數 ● 更豐富的 tuple 展開語法
- 6. 6 開發環境 ■ 取得軟體 ■ 建置與安裝 ■ 編輯工具 ■ 執行 Python
- 7. 7 取得軟體 ■ 大多數的 Linux 都內建有 Python ● Debian ■ 6 (Squeeze): 2.6; ■ 7 (Wheezy), 8 (Jessie): 2.7 ● ubuntu ■ 10.04 (Lucid): 2.6; ■ 12.04 (Precise), 14.04(Trusty): 2.7 ● RHEL ■ 5 (Tikanga): 2.4; ■ 6 (Santiago): 2.6
- 8. 8 取得軟體 (cont.) ■ 檢視系統 Python 版本 ● $ python -V workstation:~ devuser$ python -V Python 2.7.10
- 10. 10 建置與安裝 ■ 準備安裝目錄 ■ 安裝 Python cd ~ mkdir -p bin/pkg mkdir tmp cd tmp tar -zxf ~/Python-2.7.10.tgz ./configure –prefix=/home/USER/bin/pkg/python-2.7 make make install cd ~/bin ln -s pkg/python-2.7/bin/python . ./python --version export PATH=~/bin:$PATH
- 11. 11 編輯工具 ■ PyDev ● 基於 Eclipse 的整合開發界面 ■ Geany ● 支援程式碼折疊的文字編輯器 ■ gedit ● GNOME 內建的圖形化文字編輯器
- 12. 12 執行 Python ■ 互動模式 ● 直接在終端機視窗執行 python 指令 ● 測試簡單的程式碼時使用 ■ 檔案執行模式 ● 平常用來執行 Python 程式的方法 ● 將程式碼放在檔案中 ● 執行 python [FILE_PATH] 指令執行 ● 如果希望程式執行完成後進入互動模式 ■ 使用 python -i [FILE_PATH] 指令
- 14. 14 基本語言元素 ■ 原始碼檔案諸元 ■ 基本型別 ● 數值 ● 字串 ● 容器 ■ 函數 ■ 類別 ■ 協定 ■ 流程控制 ■ 例外 ■ 資源管理員 ■ 程式模組 ■ 常用的關鍵字
- 15. 15 原始碼檔案 ■ 以 .py 作為慣用的延伸檔名 ■ 縮排字元必須一致 ● 不可混用 Tab 與空白 ● Python 利用縮排進行程式區段的分隔 ■ 建議使用 UTF-8 作為檔案的編碼 ■ 除了作為進入點的執行檔外第一行建議空白 ■ 第二行建議放置檔案編碼指示 ■ 接下來應放置一字串說明程式碼用途
- 16. 16 原始碼檔案 (cont.) #!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- ””” 範例的程式碼 ””” import sys # … def _main(): # … if __name__ == "__main__": _main() # <<< if __name__ == "__main__": # vim: ts=4 sw=4 foldmethod=marker ai nowrap
- 17. 17 基本數值型態 ■ 整數 ● int ■ 32 bits 或 64 bits 等硬體支援的整數型別 ■ 例 : 123 ● long ■ 64 bits 以上，規格上無限制 ■ 例 : 1000000000000L ■ 浮點數 ● float ■ 64 bits ■ 例 : 0.333
- 18. 18 基本數值型態 (cont.) ■ 複數 ● 實數與虛數皆為浮點數 ■ z.real ■ z.imag ● 例 : ■ 1.0 + 2.0j ■ complex(1.0, 2.0)
- 19. 19 基本字串型態 ■ 單純字串 ● str ● 例 : ■ “start: - abc.n- defghi.” ■ r”a line is n not a line.n” ■ Unicode 字串 ● unicode ● 例 : ■ u”input 正體中文字串 is alright.” ■ ur”a raw string n 用 Unicode.”
- 20. 20 基本容器型態 ■ 串列 / 陣列 ● tuple ■ 內容與長度不可變動 ■ 例 : (“element-0”, 1, 2.0,) ● list ■ 內容與長度可變動 ■ 例 : [“element-0”, 1, 2.0,] ■ 字典 / 雜湊表 ● dict ■ 內含的鍵值對沒有順序 ■ 例 : {“key-0”: “value-0”, 1: “value-1”, “2”: 2.0,}
- 21. 21 基本容器型態 (cont.) ■ 集合 ● 內容元素不重複並且沒有順序 ● set ■ 內容可被修改 ■ 例 : set([1, 2.0, “3”,]) ● frozenset ■ 內容不可修改 ■ 記憶體使用較少 ■ 讀取速度較快 ■ 例 : frozenset([1, 2.0, “3”,])
- 22. 22 函數 ■ 參數可以有預設值 ● 此類參數必須在參數定義的末端 ■ 呼叫函數傳參數時可以使用鍵值對的方式 def my_function(arg0, arg1, arg2=”a-default”, arg3=None): ””” 函數說明 ””” # 函數實作 my_function(0, 1, ”2”, 3.0) my_function(0, 1) # 使用參數預設值 my_function(0, arg1=1, arg3=3.0) # 使用鍵值對的方式指定參數
- 23. 23 常用內建函數 ■ int(), long(), float(), bool() ● 強制轉型為數值，失敗時會丟出例外 ■ str(v) ● 將指定的變數 v 轉為字串 ■ repr(v) ● 將指定的變數 v 轉為程式碼表示字串 ■ len(c) ● 取得指定的容器物件 c 內含的元素數量
- 24. 24 類別 ■ 屬性值可以動態的在類別方法中被加上 ● 不一定要在建構子中宣告 ■ 但還是建議在建構子中建立類別物件屬性 ■ 檢查物件是否為給定類別的類別物件 ● isinstance(obj, class) ● isinstance(obj, (class1, class2,))
- 25. 25 類別 (cont.) class C(object): ””” 針對類別 C 的說明 ””” def __init__(self, v, *args, **kwds): super(C, self).__init__(*args, **kwds) self.p = 10 self.v = v def m(self, arg1, arg2): ””” 針對方法 m 的使用說明 ””” return self.p * self.v * arg1 * arg2 def __repr__(self): return “%s.C(%d)” % (__name__, self.v,)
- 26. 26 協定 ■ 用來實現相容型別的關係 ● 傳統物件導向語言使用繼承或是介面型別來達成 ■ 為一組要支援該協定之物件應實作函數之規範 ● 有哪些函數應被實作 ● 這些函數的參數與特定事件下的傳回值或例外 ■ 以 iterator 協定為例 ● iterator.__iter__() ■ 傳回 iterator 自己 ● iterator.next() ■ 傳回下一個元素物件 ■ 當沒有下一個元素物件時產生 StopIteration 例外
- 27. 27 協定 (cont.) ■ 其他常見協定 ● __str__ ■ 產生物件的文字表示字串 ● __repr__ ■ 產生可以建立此類別物件的程式碼字串 ● __call__ ■ 當物件被視為 callable 物件呼叫時執行 ● __cmp__ ■ 比較兩個物件的數值大小 ● __hash__ ■ 傳回物件的雜湊值，主要用在字典的鍵值或是集合中
- 28. 28 流程控制 ■ 條件執行 ● if: … elif: … else: … ■ 迴圈 ● for in: … else: … ■ break ■ continue ■ 常搭配 xrange() 使用 ● while: … else: … if (v is True) and (w is True): # 當 v 與 w 為 True 時執行 elif x is not True: # 當 x 不為 True 時執行 else: # 當 v 與 w 不為 True 且 x 為 True for e in c: # 對 c 中的所有元素 e 進行作業 else: # 迴圈結束後執行 while a != b: # 對 a 與 b 的值仍相異時執行 else: # 迴圈結束後執行
- 29. 29 例外 ■ 當異常時會有例外物件被丟出 ● 例外物件為繼承自 Exception 的物件 ■ 在程式中可攔截例外加以處理或忽略 ● try: … except: … else: … finally: … try: # 可能有例外的程式碼 except ValueError as ve: pass # 忽略 except: # 處理其餘異常 else: # 正常完成 finally: # 無論成功失敗最後都會執行
- 30. 30 資源管理員 ■ 取用資源後無論程式邏輯是否成功都必須釋放 ● 檔案 ● 資料庫連線 ■ 透過資源管理員 (Context Manager) 協定實現較 為簡潔的語法 ● 在 Context Manager 物件內需實做資源管理方法 ■ 進入資源使用程式區段時取得資源 ▸ __enter__(self) ■ 離開資源取用程式區段時釋放資源 ▸ __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_traceback) ● with … as ...
- 31. 31 資源管理員 (cont.) ■ 大多數內建的資源物件都有支援 ● open() ● threading.Lock(), thread.allocate_lock() try: # 取得資源並使用 fp = open(“f.txt”, “r”) ... finally: # 釋放資源 fp.close() with open(“f.txt”, “r”) as fp: # 使用資源 ... with open(...) as fp, w_lock: # 使用資源 ...
- 32. 32 程式模組 ■ 將程式碼分門別類放置在不同檔案 ■ 使用 import 關鍵字進行匯入 ● import my_module as m ■ 也可放在資料夾中 ● 資料夾中必須有 __init__.py 檔案存在 ● import my_package.my_module as m ■ 搜尋時是利用 sys.path 串列內容依序找尋
- 33. 33 常用關鍵字 ■ A in B ● 元素 A 是否存在於容器 B 中 ■ A is B ● 物件 A 與物件 B 是否為相同的參考 ● 多用在判斷是否為 None, True, False ■ pass ● 空指令 ● 填充程式碼區段使之滿足語法需求 ■ not, and, or ● 邏輯運算
- 34. 34 工具模組 ■ 使用 pprint 印出巢狀容器實體 ■ 單元測試 ■ YAML 資料表示與讀取 ■ VirtualEnv 隔離環境
- 35. 35 印出巢狀容器實體 ■ 使用 pprint 模組可以印出較容易閱讀的格式 ● Pretty Print ■ 自動地將巢狀容器實體縮排 >>> print c {'a': (1, 2, {3: '-', 5: '+', 7: '='}), 'c': {1: 1.0, 2: 2.0, 3: 3.0}, 'b': 99.999999, None: [7, 8, 9]} >>> import pprint >>> pprint.pprint(c) {None: [7, 8, 9], 'a': (1, 2, {3: '-', 5: '+', 7: '='}), 'b': 99.999999, 'c': {1: 1.0, 2: 2.0, 3: 3.0}}
- 36. 36 單元測試 ■ 針對函數或是類別測試 ● 將被測試程式 import 進測試程式 ● 撰寫小的程式碼片段並驗證程式輸出 ■ 透過單元測試可以讓程式碼的變動更有信心 ■ Python 內建單元測試框架 ● unittest ■ 當有很多程式要測試 ● 將測試程式命名為 test*.py ● 執行 python -m unittest discover
- 37. 37 單元測試 (cont.) import unittest from … import target_module class TestXXX(unittest.TestCase): def setUp(self): # 初始化測試用資源 def tearDown(self): # 釋放測試用資源 def test_xxxxxx(self): # 測試實作 t = target_module.target_function() self.assertEqual(t, ”correct value”) # ### class TestXXX if __name__ == '__main__': unittest.main() # vim: ts=4 sw=4 ai nowrap
- 38. 38 YAML ■ 人類較易讀的資料表示格式 ● YAML Ain't Markup Language ● 相較於 XML, JSON 等標記語言 ■ 基本容器 ● 串列 ■ 對應到 Python 的 list ■ 內含元素可以是純量或是其他容器 ● 字典 ■ 對應到 Python 的 dict ■ 鍵的部分必須為純量 ▸ 字串 ▸ 數值
- 39. 39 YAML (cont.) import yaml fp = open(”file.yaml”, ”r”) cmap = yaml.safe_load(fp) fp.close() # 視 YAML 檔案的內容而定 # cmap 可能是 list 或 dict - item 1 - item 2 - item 3 key 1: value 1 key 2: value 2 key 3: value 3 - uid: 62031 name: ”Alica” workstop: ACUR01 eye-sight: 1.0 prefer-side: LEFT - uid: 79158 name: ”Bob” workstop: HEAVY max-force: 96.8
- 40. 40 VirtualEnv ■ 建立隔離開的 Python 執行環境 ● 內附有 PIP 套件管理工具 ■ 常見使用方式 ● 當與其他使用者共用主機時 ● Python 應用程式使用相同但不同版本的函式庫 ● 建立開發環境
- 41. 41 VirtualEnv (cont.) ■ 下載 ● https://pypi.python.org/pypi/virtualenv ■ 安裝到系統內 mkdir tmp cd tmp tar -zxf ~/virtualenv-13.1.0.tar.gz cd virtualenv-13.1.0 /usr/bin/python setup.py build /usr/bin/python setup.py install
- 42. 42 VirtualEnv (cont.) ■ 安裝到使用者自定目錄 ● 需編輯啟動指令稿 mkdir tmp cd tmp tar -zxf ~/virtualenv-13.1.0.tar.gz cd virtualenv-13.1.0 /usr/bin/python setup.py build mkdir -p /home/USER/bin/pkg/virtualenv/lib/python2.7/site-packages export PYTHONPATH=/home/USER/bin/pkg/virtualenv/lib/python2.7/site-packages /usr/bin/python setup.py install –prefix=/home/USER/bin/pkg/virtualenv vi /home/USER/bin/pkg/virtualenv/bin/virtualenv #!/usr/bin/python # EASY-INSTALL-ENTRY-SCRIPT: 'virtualenv==13.1.0','console_scripts','virtualenv' __requires__ = 'virtualenv==13.1.0' import sys sys.path.append("/home/USER/bin/pkg/virtualenv/lib/python2.7/site-packages") from pkg_resources import load_entry_point
- 43. 43 VirtualEnv (cont.) ■ 日常使用方式 $ virtualenv ENV_NAME $ source ENV_NAME/bin/activate (ENV_NAME)$ (ENV_NAME)$ pip install PyYAML (ENV_NAME)$ python setup.py build (ENV_NAME)$ python setup.py install (ENV_NAME)$ deactivate $ # 建立隔離環境 # 啟用隔離環境 # 使用 PIP 安裝套件 ( 以 PyYAML 為例 ) # 也可以使用傳統的方式安裝套件 # 離開隔離環境
- 45. 45 Thank you !