【Python学习笔记】 第10章 Python语句简介

重温Python的知识结构

1. 程序由模块组成。
2. 模块包含语句。
3. 语句包含表达式。
4. 表达式创建并处理对象。

从基础上看，Python编写的程序实际上时由语句和表达式构成的。表达式用于处理对象，并被嵌入到语句中。语句使用并引导表达式处理我们前几章所学的对象。

语句可以创建对象。

Python的语句

下表总结了Python的语句集。其中，有些语句已经在前面的章节中使用到。

说明：

• 赋值语句有多种形式：基本的、序列的、扩展的。
• print在Python 3.X是一个内置函数调用，在Python 2.X是一个语句。
• yield在Python 3.X也是一个表达式，而不是语句。

版本2.X的特性：

• nonlocal不可用。
• exec是一个语句，有特定的语法。
• try/except和try/finally合并（2.5）。
• with/as需要导入模块__future__中的with_statement。

两种不同的if

这里着重说明Python的语法与C/C++的语法的不同。以if为例，在C/C++是这么写的：

if (x > y){
    x = 1;
    y = 2;
}

Python是这么写的：

if x > y:
    x = 1
    y = 2

看上去，Python更简洁。

Python增加的元素

Python增加了冒号:，所有的Python复合语句（即内嵌了其他语句的语句）都是如此，即首行以冒号结尾，下一行嵌套的代码缩进：

Header line:
    Nested statement block

Python删除的元素

括号是可选的

首先是语句第一行的括号：

if (x > y){

在Python中，可以不用括号。虽然用括号不会报错，但不用括号更接近Python风格。

行终止就是语句终止

在C/C++中，语句以分号;终止。一般情况下，Python的语句以一行的结束为结束而不需要分号。也就是说，x = 1 会被视为一个语句。但是，如果用一些特殊手段，Python的语句会变为多行。

缩进的结束就是代码块的结束

在C/C++中，代码块以左大括号{开始，以右大括号}结束。在Python中，代码块以开始缩进为开始，以结束缩进为结束。这里，代码块就是第2-3行。缩进就是：左侧留空白。

if x > y:
    x = 1
    y = 2
a = 1

为什么采用缩进语法

根据逻辑结构将代码对齐是使程序具有可读性的重要步骤。实际上，编写任何语言的代码都需要通过缩进来提高可读性，成熟的IDE也支持自动缩进。

经验法则：不应该在同一段Python代码中混合使用制表符\t和空格，否则会引发错误。

几种特殊情况

在Python语法模型中：

• 一行的结束就终止了该行语句（没有分号）。

• 嵌套语句通过它们的缩进，来划分代码块（没有大括号）。

语法规则的特殊情况

一行挤进多条语句，此时这些语句由分号隔离的情况：

>>> a = 1; b = 2; print(a + b)
3

只有当摆到一起的语句本身不是复合语句时才这么做，如果有if、while等语句最好单独开一行。

一条语句的范围横跨多行的情形。实现这一操作只需要用一对括号把语句括起来。任何括在这些符号里的代码都可以跨越好几行，直到Python遇到闭合括号的那一行。

mylist = [1111,
	      2222,
	      3333]

这里程序被括在一对方括号里，因此Python接着运行下一行，直到遇见闭合的方括号为止。大括号中的字典集合、中括号的序列、小括号的元组都可以这么用。

括号可以包含一切，包括表达式和复合语句：

X = (A + B +
     C + D)
if (A == 1 and
    B == 2 and
    C == 3):
    print('spam' * 3)

还有一种方法能够跨越数行——用反斜线。

X = A + B + \
    C + D

这种方法容易引发错误（反斜线不能有空格），因此不推荐。

代码块规则的特殊情况

复合语句的主体如果只有一行，可以出现在Python的首行冒号之后：

if x > y: print(x)

当然，这种情况只适用于复合语句本身只包含一个简单语句的情况。也可以用多个语句用分号挤进一行（但不推荐）。

简短示例：交互式循环

一个简单的交互式循环

假设有人要求写一个程序，要求在控制窗口与用户交互。准确的说，要求用户键盘输入数据的循环并打印每次读取的结果。我们需要写一个标准的“读取/计算/打印”的循环程序。

这种程序类似于：

while True:
    reply = input('Enter text:')
    if reply == 'stop': break
    print(reply.upper())

以下是这段代码的解释：

• 这段代码利用率Python的while循环，它后面跟着一个表达式，可能是真或者是假，冒号后面是当表达式为真时，执行的复合语句。当复合语句执行完毕，在回到while循环重新判断表达式的真假。
• input用于控制台输入，它的参数是一个字符串，当执行到这一语句，input输出这个字符串，读取用户输入的内容并返回用户输入的内容。
• 单行的if在这里出现。
• break语句会跳出当前的循环。

这段代码的功能是：从用户读取一行输入，并转换成大写字母打印，直到用户输入stop为止。注意到，while首行下面的三行代码都有同样程度的缩进，这意味着它们都是与while相关联、重复的代码块。

对用户输入做数学运算

以刚才的交互式循环为基础，我们要做一些数学运算。比如，每一次循环，输入一个数，返回这个数的平方：

while True:
    reply = input('Enter text:')
    if reply == 'stop': break
    print(int(reply) ** 2)
print('Bye')

用户输入的数是以字符串类型表示的，但是只有数值类型才能进行平方运算。因此我们要通过int函数把字符串转换为整数。

这里的程序在末尾加了输出'Bye'的信息。由于它没有缩进，故不是循环体的一部分。也就是说，跳出循环后这个语句才会执行。

通过测试输入数据来处理错误

对应刚才的程序而言，如果我们输入了处数字和stop以外的内容，会出现错误。

Enter text:123
15129
Enter text:?
Traceback (most recent call last):
  File "<.py文件的绝对路径>", line 4, in <module>
    print(int(reply) ** 2)
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '?'

这是因为我们刚才忽略了“乱输入”的情况。我们可以用字符串对象的isdigit方法检查字符串是否为一个数字：

while True:
    reply = input('Enter text:')
    if reply == 'stop':
        break
    elif not reply.isdigit():
        print('Bad!' * 8)
    else:
        print(int(reply) ** 2)
print('Bye')

这里，if、elif、else是同一个语句的组成部分，Python执行语句时会从上到下检测冒号前面的表达式是否为真，如果为真则执行代码块，否则跳到代码块下一行。接着，整个if区块都在while循环的一部分。

运行时，如果输入的既不是数字，也不是stop，那么程序会在错误发生前捕捉它，并打印错误消息，否则其行为与之前的程序不变。

用try处理错误

try也可以捕捉错误并做出反应。

while True:
    reply = input('Enter text:')
    if reply == 'stop': break
    try:
        num = int(reply)
    except:
        print('Bad!' * 8)
    else:
        print(num ** 2)
print('Bye!')

try是一种复合语句，其组成是：try关键字后面跟着一个代码块，再跟着一个提供异常处理代码的except部分、以及没有引发异常时执行的else部分。Python首先执行try后面的代码块，如果有异常，则执行except的代码块，否则执行else的代码块。

对浮点数的支持

如果我们不只是要计算整数的平方，我们可以用float()方法把字符串转化为浮点数。但是，此时我们不能用isdigit()函数了，也就是第一种方法不行。

嵌套三层深的代码

我们可以进一步改进。比如，我们根据输入的大小，决定是否打印结果。

while True:
    reply = input('Enter text:')
    if reply == 'stop':
        break
    elif not reply.isdigit():
        print('Bad!' * 8)
    else:
        num = int(reply)
        if num < 20:
            print('low')
        else:
            print(int(reply) ** 2)
print('Bye')

这个版本把一个if语句嵌入另一条if语句的else部分。当出现这样嵌套的情形时，我们只需要再向右缩进即可。