Python概述

Python 并不是一门新的编程语言，它不仅简单易用，而且功能强大，Python是一门推崇“极简主义”的高级语言。Python于1991 年就发行了第一个版本，2010 年以后随着大数据和人工智能的兴起，Python 又重新焕发出了耀眼的光芒。在 2019 年 12 月份世界编程语言排行榜中，Python 排名第三，仅次于 Java 和C语言。

一. 编程语言概述

以下内容你也可以跳过，对编程语言有个了解，搞清楚一个核心问题： 如何让自己的计算机能够识别高级语言？

自从1946年世界上第一台电子计算机问世，人类和机器的交流方式和语言就成为了软件工程师和计算机从业者的主要研究方向，机器是不认识人类语言的。随着编程语言的不度发展，到现阶段编程语言可分为3类：机器语言、汇编语言和高级语言。

1 机器语言

计算机的硬件作为一种电路元件，它的输出和输入只能是有电或者没电，也就是所说的高电平和低电平，所以计算机传递的数据是由“0” 和“1”组成的二进制数，所以说二进制的语言是计算机语言的本质。

机器语言就是直接使用二进制编码，可以理解为代码都是01011010110这些的二进制指令，它直接和硬件打交道的，它是计算机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能。用机器语言编写程序，编程人员要首先熟记所用计算机的全部指令代码和代码的涵义,才能灵活的和计算机沟通。

机器语言和计算机直接沟通，无中间商直接执行、速度快，但不同型号的计算机的机器语言是不相通的，学习成本大，推广难度可想而知，除了计算机及硬件厂商家的专业人员外，绝大多数的程序员已经不再去学习机器语言了。

2 汇编语言

汇编语言是用于计算机或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。在汇编语言中，用助记符代替机器语言的指令操作码，例如：用"ADD"代表加法操作指令，"SUB"代表减法操作指令等等。但计算机的硬件不认识字母符号，这时候就需要一个专门的程序把这些字符变成计算机能够识别的二进制数或机器语言。它通常被应用在底层，硬件操作和高要求的程序优化的场合。驱动程序、嵌入式操作系统和实时运行程序都需要汇编语言。

不难看出机器语言作为一种编程语言， 灵活性较差可阅读性也很差，为了减轻机器语言带给软件工程师的不适应，人们对机器语言进行了升级和改进：用一些容易理解和记忆的字母，单词来代替一个特定的指令。

汇编语言仍是面向机器的语言，很难从其代码上理解程序设计意图，设计出来的程序不易被移植，故不像其他大多数的高级计算机语言一样被广泛应用。所以在高级语言高度发展的今天，它通常被用在底层，通常是程序优化或硬件操作的场合。

3 高级语言

在编程语言经历了机器语言，汇编语言等更新之后，人们发现了限制程序推广的关键因素——程序的可移植性。需要设计一个能够不依赖于计算机硬件，能够在不同机器上运行的程序，同时这种语言又要接近于数学语言或人的自然语言。

经过各软件工程师和专家的不懈努力，从第一个高级编程语言问世（1954年FORTRAN）到现今，共有几百种高级编程语言出现， 比如：BASIC、JAVA、C、C++、python等，伴随着软件编写效率的提高，软件开发也逐渐变成了有规模、有产业的商业项目。

高级语言是一种独立于机器，基本脱离了机器的硬件系统的编程语言。高级语言是参照数学语言而设计的近似于日常会话的语言。例如，要将2个变量相加并赋值给第三个变量，用高级语言表达为var3=var1+var2 。高级语言相对低级语言有较高的可读性，更易理解。

高级语言设计的程序必须经过“翻译”以后才能被机器执行。“翻译”的方法有两种，一种是解释，一种是编译。解释是把源程序翻译一句，执行一句的过程。编译是将源程序一次性翻译成机器指令过程，之后再执行。

编译型语言代表语言有：C、C++、汇编等
解释型语言代表语言有：Java、Python、PHP等

4 总结

机器语言：直接用二进制指令编写程序
优点： 编写的程序可以被计算机无障碍理解、直接运行，执行效率高
缺点：

• 二进制指令难以记忆，极易容易出错
• 编程的复杂度极高、跨平台性差

汇编语言：用英文标签取代二进制指令去编写程序
优点：相对于机器语言，使用英文标签编写程序相对简单，执行效率稍低，开发效率稍高
缺点：

• 仍然是直接操作硬件，比起机器语言来说，复杂度稍低，但依旧居高不下，所以开发效率依旧较低
• 依赖具体的硬件，跨平台性差

高级语言：用人类能理解的表达方式去编写

• 优点：学习难度大大降低 编程效率大大提高
• 缺点：计算机无法直接识别 执行速度相对较慢

5 核心问题： 如何让自己的计算机能够识别高级语言？

高级语言基本脱离了机器的硬件系统的编程语言。高级语言设计的程序必须经过“翻译”以后才能被机器执行。要编写高级语言，一般都要先下载安装对应高级语言的“翻译”

• 要识别C++，需要安装C++的编译器
• 要识别Python,需要安装Python的解释器

二 Python开发环境

首先下载及安装Python解释器 https://www.python.org/

开始菜单+R --> cmd --> python 显示出python的版本说明安装成功了

其次下载及安装PyCharm https://www.jetbrains.com/pycharm/

下载和安装过程略过了，网上太多了，大家自行找找吧；
核心还是Python解释器，没有Python解释器你就写不了Python程序。pycharm并不是必须的，pycharm是一款专门用来编写python代码的软件工具（这样的工具有很多），只是我们用此软件来写Python代码更方便

三. 快速上手

1 编写第一个python程序

1.1 文件-新建项目

1.2 创建main.py（一般项目中默认自带一个）

1.3 完成以下代码：

1.4 运行

2 注释

单行注释 - 以#和空格开头的部分
多行注释 - 三个引号开头，三个引号结尾

注释是编程语言的一个重要组成部分，用于在源代码中解释代码的作用从而增强程序的可读性和可维护性，注释在随源代码进入预处理器或编译时会被移除，不会在目标代码中保留也不会影响程序的执行结果。

3 输入、输出与运算

3.1输出

print()函数默认是将内容输出到编辑器控制台

3.2输入

input()函数默认是接收用户从键盘输入的内容

3.3变量

可以用变量来保存数据，如下：用data1和data2来分别保存从键盘输入的内容

3.4运算与运算转换

数据是可以做运算的，如下data1+data2
运算：

注意：通过input()从键盘接收到的内容，默认是字符串类型的(“”)

转换：
可以使用int()等函数，进数据进行类型的转换

注意：int(“50”)是将内容转换为整型数据，顾然也还有其他类似函数是转其他的类型，如float()等

4 模拟手机充值程序

phone_num = input('请输入要充值的手机号码：')
money = input('请输入要充值的金额：')
print('手机号码：' + phone_num + '成功充值' + money + '元')

5 流程控制与缩进

和C/C++、Java等语言不同，Python中没有用花括号来构造代码块而是使用了缩进的方式来表示代码的层次结构，如果if条件成立的情况下需要执行多条语句，只要保持多条语句具有相同的缩进就可以了。

5.1需求一、用户登陆验证

# 提示输入用户名和密码
# 验证用户名和密码
#     如果错误，则输出用户名或密码错误
#     如果成功，则输出 欢迎，XXX!

5.2需求二、根据用户输入内容输出其权限

# 根据用户输入内容打印其权限
# admin--> 超级管理员
# teac--> 普通管理员
# user--> 业务主管
# 其他 --> 普通用户

6 格式化输出

6.1 s% d%

格式化输出1

格式化输出2

6.2 f-string

在Python 3.6中引入 了f-strings，效率更高，使用说明，操作如下：

f-string是字符串前面加上 "f"，{ } 中可直接使用变量、表达式等。

案例1 ：

案例2：