03 Python 基礎 - 《Python 核心編程》

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?? 語句和文法?? 變數賦值?? 標識符和關鍵字?? 基本風格指南?? 記憶體管理?? 第一個 Python 程式3.1語句和文法Python 語句中有一些基本規則和特殊字元：
    ?? 井號(#)表示之後的字元為 Python 注釋
    ?? 換行 (\n) 是標準的行分隔字元（通常一個語句一行）
    ?? 反斜線 ( \ ) 繼續上一行
    ?? 分號 ( ; )將兩個語句串連在一行中
    ?? 冒號 ( : ) 將代碼塊的頭和體分開
    ?? 語句（代碼塊）用縮排塊的方式體現 (縮排四個空格寬度，避免使用定位字元)
    ?? 不同的縮排深度分隔不同的代碼塊
    ?? Python 檔案以模組的形式組織 (當一個模組變得過大,並且驅動了太多功能的話,就應該考慮拆一些代碼出來另外建一個模組.)注釋( # )    和很多 Unix 指令碼類似，Python 備註陳述式從 # 字元開始，注釋可以在一行 的任何地方開始，解譯器會忽略掉該行 # 之後的所有內容。要正確的使用注釋。繼續( \ )    Python 語句，一般使用換行分隔，也就是說一行一個語句。一行過長的語句可以使用反斜 杠( \ ) 分解成幾行，如下例：        # check conditions        if (weather_is_hot == 1) and \        (shark_warnings == 0):            send_goto_beach_mesg_to_pager()    有兩種例外情況一個語句不使用反斜線也可以跨行。        在使用閉合操作符時，單一語句可以 跨多行，例如：在含有小括弧、中括弧、花括弧時可以多行書寫。        另外就是三引號包括下的字串也可以跨行書寫。    如果要在使用反斜線換行和使用括弧元素換行作一個選擇，我們推薦使用括弧，這樣可讀 性會更好。多個語句構成程式碼群組(:)：    縮排相同的一組語句構成一個代碼塊，我們稱之程式碼群組。    像if、while、def 和class 這樣 的複合陳述式，首行以關鍵字開始，以冒號( : )結束，該行之後的一行或多行代碼構成程式碼群組。我們將首行及後面的程式碼群組稱為一個子句(clause)。程式碼群組由不同的縮排分隔    代碼的層次關係是通過同樣 深度的空格或定位字元縮排體現的。    核心風格：縮排四個空格寬度，避免使用定位字元         對一個初次使用空白字元作為代碼塊分界的人來說，遇到的第一個問題是：縮排多大寬度 才合適？兩個太少，六到八個又太多，因此我們推薦使用四個空格寬度。        需要說明一點，不同的文字編輯器中定位字元代表的空白寬度不一，如果你的代碼要跨平台應用，或者會被不同的編輯器讀寫，建議你不要使用定位字元。        使用空格或定位字元這兩種風格都得到了Python 創始人Guido  van Rossum 的支援，並被收錄到Python 代碼風格指南文檔。同一行書寫多個語句(;)    分號( ; )允許你將多個語句寫在同一行上，語句之間用分號隔開，而這些語句也不能在這 行開始一個新的代碼塊。    必須指出一點， 同一行上書寫多個語句會大大降低代碼的可讀性，Python 雖然允許但不 提倡你這麼做。模組    每一個Python 指令檔都可以被當成是一個模組。模組以磁碟檔案的形式存在。當一個模 塊變得過大，並且驅動了太多功能的話，就應該考慮拆一些代碼出來另外建一個模組。    模組裡的代碼可以是一段直接執行的指令碼，也可以是一堆類似庫函數的代碼，從而可以被別的模組匯入(import)調用。    模組可以包含直接啟動並執行代碼塊、類定義、函數定義或這幾者的組合。

3.2 變數賦值

賦值運算子    Python 語言中， 等號(=)是主要的賦值運算子。    注意，賦值並不是直接將一個值賦給一個變數， 儘管你可能根據其它語言編程經驗認為應該如此。在Python 語言中，對象是通過引用傳遞的。在賦值時，不管這個對象是新建立的，還是一個已經存在的，都是將該對象的引用（並不是值）賦值給變數。同樣的， 如果你比較熟悉C， 你會知道指派陳述式其實是被當成一個運算式（可以傳回值）。不過這條並不適合於 Python, Python 的指派陳述式不會傳回值。鏈式賦值

>>> y = x = x + 1>>> x, y(2, 2)

增量賦值

>>> x = 1>>> x += 1>>> x2

多元賦值 (採用這種方式賦值時， 等號兩邊的對象都是元組)

>>> x, y, z = 1, 2, ‘a string‘>>> x1>>> y2>>> z‘a string‘Python 的多元賦值方式可以實現無需中間變數交換兩個變數的值。

3.3 標識符

合法的Python 標識符    Python 標識符字串規則和其他大部分用C 編寫的進階語言相似：        ?? 第一個字元必須是字母或底線（_）
        ?? 剩下的字元可以是字母和數字或底線
        ?? 大小寫敏感關鍵字

內建

    除了關鍵字之外，Python 還有可以在任何一級代碼使用的“內建”的名字集合，這些名字 可以由解譯器設定或使用。    雖然built-in 不是關鍵字，但是應該把它當作“系統保留字”，不做他用。        然而，有些情況要求覆蓋（也就是：重定義，替換）它們。    Python 不支援重載標識符，所以任何時刻都只有一個名字綁定。     我們還可以告訴進階讀者built-in 是__builtins__模組的成員，在你的程式開始或在互動 解譯器中給出>>>提示之前，由解譯器自動匯入的。    把它們看成適用在任何一級Python 代碼的全域變數。專用底線標識符    Python 用底線作為變數首碼和尾碼指定特殊變數。

總結：?? _xxx 不用‘from module import *‘匯入?? __xxx__系統定義名字
?? __xxx 類中的私人變數名

    核心風格：避免用底線作為變數名的開始        因為底線對解譯器有特殊的意義，而且是內建標識符所使用的符號，我們建議程式員避免用底線作為變數名的開始。        一般來講，變數名_xxx 被看作是“私人的”，在模組或類外不可以使用。        當變數是私人的時候，用_xxx 來表示變數是很好的習慣。因為變數名__xxx__對Python 來說有特殊含義，對於普通的變數應當避免這種命名風格。3.4 基本風格指南    注釋，文檔，縮排，標識符    模組結構和布局        # (1) 起始行(Unix)        # (2) 模組文檔        # (3) 模組匯入        # (4) 變數定義        # (5) 類定義        # (6) 函數定義        # (7) 主程式        (1) 起始行            通常只有在類Unix 環境下才使用起始行，有起始行就能夠僅輸入指令碼名字來執行指令碼，無        需直接調用解譯器。        (2)模組文檔            簡要介紹模組的功能及重要全域變數的含義，模組外可通過 module.__doc__ 訪問這些內 容。         (3)模組匯入            匯入當前模組的代碼需要的所有模組；每個模組僅匯入一次（當前模組被載入時）；函數內部的模組匯入代碼不會被執行， 除非該函數正在執行。         (4)變數定義            這裡定義的變數為全域變數，本模組中的所有函數都可直接使用。            從好的編程風格角度說， 除非必須，否則就要盡量使用局部變數代替全域變數，如果堅持這樣做，你的代碼就不但容易維護，而且還可以提高效能並節省記憶體。         (5)類定義語句            所有的類都需要在這裡定義。當模組被匯入時class 語句會被執行, 類也就會被定義。類的文檔變數是class.__doc__。         (6)函數定義語句            此處定義的函數可以通過module.function()在外部被訪問到，當模組被匯入時 def 語句會被執行，函數也就都會定義好，函數的文檔變數是function.__doc__。         (7) 主程式            無論這個模組是被別的模組匯入還是作為指令碼直接執行，都會執行這部分代碼。通常這裡 不會有太多功能性代碼，而是根據執行的模式調用不同的函數。                          Figure 3–1 Typical Python file structure    推薦代碼風格：主程式調用main()函數 
        主程式碼通常都和你前面看到的代碼相似，檢查 __name__ 變數的值然後再執行相應的 調用（參閱下一頁的核心筆記）。
        主程式中的代碼通常包括變數賦值， 類定義和函數定義，隨後檢查__name__來決定是否調用另一個函數（通常調用main()函數）來完成該模組的功能。            主程式通常都是做這些事。（我們上面的例子中使用test()而不是main()是為了避免你在讀到核心筆記前感到迷惑。） 
        不管用什麼名字，我們想強調一點那就是：這兒是放置測試代碼的好地方。大部分的Python 模組都是用於匯入調用的，直接運行模組應該調用該模組的迴歸測試代碼。        請記住，絕大部分的模組建立 的目的是為了被別人調用而不是作為獨立執行的指令碼。        只有一個模組，也就是包含主程 序的模組會被直接執行，或由使用者通過命令列執行，或作為批處理執行， 或由Unix cron 任務定時執行，或通過Web 服務器調用，或通過GUI 執行。    核心筆記：__name__ 指示模組應如何被載入        如果模組是被匯入， __name__ 的值為模組名字         如果模組是被直接執行， __name__ 的值為 ‘__main__‘3.5 記憶體管理

?? 變數無須事先聲明
?? 變數無須指定類型
?? 程式員不用關心記憶體管理
?? 變數名會被“回收”
?? del 語句能夠直接釋放資源

變數定義
    在Python 中，無需顯式變數聲明語句，變數在第一次被賦值時自動聲明。
    和其他大多數語言一樣，變數只有被建立和賦值後才能被使用。
動態類型
    Python 中不但變數名無需事先聲明，而且也無需型別宣告。
    Python 語言中， 對象的類型和記憶體佔用都是運行時確定的。
    儘管代碼被編譯成位元組碼，Python 仍然是一種解釋型語言。
    在建立－－也就是賦值時，解譯器會根據文法和右側的運算元來決定新對象的類型。
    在對象建立後，一個該對象的引用會被賦值給左側的變數。記憶體配置    作為一個負責任的程式員，我們知道在為變數分配記憶體時，是在借用系統資源，在用完之 後， 應該釋放借用的系統資源。    Python 解譯器承擔了記憶體管理的複雜任務， 這大大簡化了應用程式的編寫。    你只需要關心你要解決的問題，至於底層的事情放心交給Python 解譯器去做就行了。引用計數    每個對象各有多少個引用， 簡稱引用計數。

    一個引用計數內部跟蹤變數，稱為一個引用計數器。

    當這個對象不再需要時， 也就是說， 這個對象的引用計數變為0 時， 它被記憶體回收。增加引用計數    當對象被建立並（將其引用）賦值給變數時，該對象的引用計數就被設定為1。    當同一個對象（的引用）又被賦值給其它變數時，        或作為參數傳遞給函數， 方法或類執行個體 時，        或者被賦值為一個視窗對象的成員時，該對象的一個新的引用，或者稱作別名，就被建立（則該對象的引用計數自動加1）。對象的引用計數在     ?? 對象被建立        x = 3.14    ?? 或另外的別名被建立        y = x    ?? 或被作為參數傳遞給函數（新的本地引用）        foobar(x)    ?? 或成為容器物件的一個元素        myList = [123, x, ‘xyz‘]減少引用計數    當對象的引用被銷毀時，引用計數會減小。        最明顯的例子就是當引用離開其作用範圍時，這種情況最經常出現在函數運行結束時，所有局部變數都被自動銷毀，對象的引用計數也就隨之減少。    當變數被賦值給另外一個對象時，原對象的引用計數也會自動減1：        foo = ‘xyz‘   #‘xyz‘  1        bar = foo     #‘xyz‘  2        foo = 123    #‘xyz‘  1    其它造成對象的引用計數減少的方式包括使用 del 語句刪除一個變數（參閱下一節）， 或 者當一個對象被移出一個視窗對象時（或該容器物件本身的引用計數變成了0 時）。    一個對象的引用計數在以下情況會減少：        ?? 一個本地引用離開了其作用範圍。比如 foobar()(參見上一下例子）函數結束時。        ?? 對象的別名被顯式的銷毀。            del y # or del x                ?? 從現在的名字空間中刪除 y                ?? x 的引用計數減一        ?? 對象的一個別名被賦值給其它的對象            x = 123        ?? 對象被從一個視窗對象中移除            myList.remove(x)        ?? 視窗對象本身被銷毀            del myList # or goes out-of-scope垃圾收集    不再被使用的記憶體會被一種稱為垃圾收集的機制釋放。    雖然解譯器跟蹤對象 的引用計數， 但垃圾收集器負責釋放記憶體。    垃圾收集器是一塊獨立代碼， 它用來尋找引用計數為0 的對象。        它也負責檢查那些雖然引用計數大於0 但也應該被銷毀的對象。         特定情形會導致循環參考。         一個循環參考發生在當你有至少兩個對象互相引用時， 也就是說所有的引用都消失時， 這 些引用仍然存在， 這說明只靠引用計數是不夠的。    Python 的垃圾收集器實際上是一個引用計數器和一個迴圈垃圾收集器。    當一個對象的引用計數變為0，解譯器會暫停，釋放掉這個對象和僅有這個對象可訪問（可到達）的其它對象。    作為引用計數的補充， 垃圾收集器也會留心被分配的總量很大（及未通過引用計數銷毀的那些）的對象。    在這種情況下， 解譯器會暫停下來， 試圖清理所有未引用的迴圈。核心技巧：使用局部變數替換模組變數
    類似 os.linesep 這樣的名字需要解譯器做兩次查詢：
        （1）尋找os 以確認它是一個模組，
        （2）在這個模組中尋找 linesep 變數。因為模組也是全域變數， 我們多消耗了系統資源。
    如果你在一個函數中類似這樣頻繁使用一個屬性，我們建議你為該屬性取一個本地變數別名。
    變數尋找速度將會快很多－－在尋找全域變數之前， 總是先尋找本地變數。
    這也是一個讓你的程式跑的更快的技巧： 將經常用到的模組屬性替換為一個本地引用。代碼跑得更快，而也不用老是敲那麼長的變數名了。3.6 相關模組和開發工具    Python 代碼風格指南（PEP8）, Python 快速參考和Python 常見問答都是開發人員很重要的“工具”。    另外， 還有一些模組會協助你成為一個優秀的Python 程式員。

?? Debugger: pdb
?? Logger: logging
?? Profilers: profile, hotshot, cProfile

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