第 3 课 Python 基础语法

        本节会对Python 的基础语法进行讲解说明，如注释、缩进规则、编码规范等。

1. 注释

        注释是对程序的解释和说明。Python 支持两种注释类型：单行注释、多行注释。

1.1 单行注释

        使用井号键“#”作为单行注释的符号，语法格式如下：

#注释内容

1.2 多行注释

        在注释内容的开头与结尾处各自使用三个单引号“'''”或三个双引号“"""”（单引号和双引号请通过英文输入法下进行），即可对多行内容进行注释，语法格式如下：

'''
注释内容
注释内容
'''
"""
注释内容
"""

2. 缩进规则

        Python 采用代码缩进和冒号“:”来区分代码块之间的层次。
        在Python 中，对于类定义、函数定义、流程控制语句、异常处理语句等，行尾的冒号和下一行的缩进，代表下一个代码块的开始，而缩进的结束则表示此代码块的结束。

        以下图代码为例，每一个红框为一个代码块。

        Python 对代码的缩进要求非常严格，同一级别的代码块的缩进量必须是一致的。在编码
时，可以使用“Tab”键进行缩进，也可以通过自行输入4 个空格进行缩进。

        注意：通常以4 个空格为一个缩进单位。默认情况下，一个“Tab”键代表4 个空格。

PyCharm的Tab也是可以配置的，如下图所示

3. 编码规范

        Python 采用PEP8 作为编码规范。其中，“PEP”是指8号Python 增强建议书（Python
Enhancement Proposal #8）。
        在编码时严格遵守编码规范，能够令代码看起来更整洁、美观，有益于增加代码的可读性。下面是部分编码规则：

        注：这部分内容并不是强制规定，只是一个良好编程规则的建议

        1、一个import 导入一个模块，尽量避免一次导入多个模块。

        2、不在行尾添加分号“;”，不将两条命令放置在同一行。

        3、每行的字符数尽量不多于80，可将命令分为多行，并使用小括号“()”进行连接。
此外，不推荐使用反斜杠“\”连接多行内容。

        4、使用必要的空行可以增加代码的可读性。

        5、通常情况下，运算符两侧、函数参数之间以及逗号两侧，都建议使用空格进行分隔。

4. 标识符号命名规则

        标识符的主要作用就是作为变量、函数、类、模块以及其他对象的名称。在Python 中，标识符的命名需要遵守一定的命令规则，例如：

1. 标识符由字符（A~Z、a~z）、下划线“_”和数字组成，但不能使用数字作为第一个字符。
2. 标识符不能和Python 中的关键字/保留字相同，
3. 标识符中不能包含空格、“@”、“%”和“$”等特殊字符。
4. 标识符中的字母是严格区分大小写的。以“num”、“Num”和“NUM”为例，这三个变量是完全独立、毫无关联的。
5. 以下划线“_”为开头的标识符具备特殊含义，除非特定场景需要，应避免使用以下划线开头的标识符。

     下划线前导变量说明

1. 双前导和末尾下划线（__var__）：这种用法表示Python里的特殊方法专用的标识，如__init__代表类的构造函数。这些方法名通常以双下划线开始和结束，并且具有特殊的用途
2. 单前导下划线（_var）：下划线前缀的含义是告知其他程序员：以单个下划线开头的变量或方法仅供内部使用，该约定在PEP 8中有定义。这不是Python强制规定的。Python不像Java那样在"私有"和"公共"变量之间有很强的区别。前导下划线的确会影响从模块中导入名称的方式，如果使用通配符从模块中导入所有名称，则Python不会导入带有前导下划线的名称（from my_module import *）；常规导入不受前导单个下划线命名约定的影响（import my_module）。
3. 双下划线前缀（__var）：双下划线前缀会导致Python解释器重写属性名称，以避免子类中的命名冲突。在子类访问时，该变量会被改写成 classname_var，这意味着，这些名称在类的外部无法直接访问，从而在一定程度上避免了命名冲突。

 5. 数据类型

        Python3 中的数据类型分为六大类：数字（Number）、字符串（String）、列表（List）、元组（Tuple）、字典（Dictionary）和集合（Set）。
        其中，数字（Number）、字符串（String）和元组（Tuple）是不可变数据，而列表（List）、字典（Dictionary）和集合（Set）是可变数据。
        注意：在Python 中，可以利用type()函数查看变量的类型。

        在Python中，可变和不可变是针对数据结构的属性而言的。可变数据类型指的是数据结构内部的元素可以改变，如列表（list）和字典（dict）。不可变数据类型指的是数据结构内部的元素不可以改变，如整数（int）、浮点数（float）、字符串（str）、元组（tuple）等。

        对于不可变数据类型，如果你想改变变量的值，你需要创建一个新的对象并将变量重新指向它。
        例如，当你尝试修改一个整数的值时：

x = 5
x = 10 # 这里并不是改变了x的值，而是创建了一个新的整数对象10，并让x指向它

        对于可变数据类型，如列表，你可以直接修改列表内部的元素，也可以添加或删除元素：

lst = [1, 2, 3]
lst[1] = 20 # 直接修改列表中的元素
lst.append(4) # 添加新元素

        不可变数据类型的主要优点是它们是无状态的，易于进行比较操作，并且可以作为字典的键。另外，多个引用指向同一个不可变对象时，它们实际上指向的是同一个内存地址，这可以提高内存的使用效率。

5.1 数字

表示数字或数值的数据类型称为数字类型。数字类型包含以下四种：

1. 整型（int）：表现形式有二进制、八进制、十进制和十六进制。
2. 浮点型（float）：一般以十进制表示，由整数和小数组成。每个浮点型数据占8 个字节，即64 位。
3. 复数类型（complex）：由实部和虚部组成，实部部分和虚部部分都是浮点型。
4. 布尔类型（bool）：仅有“True”和“False”两个取值，“True”对应整数“1”，“False”对应整数“0”。

5.2 字符串

        一个字符串就是若干个字符的集合。在Python 语言中，字符串的表示方法有三种：单引号“'”、双引号“"”和三重引号（即三个单引号“'''”或三个双引号“"""”）。其中，用单引号和双引号表示的字符串是等价的，且返回对象的类型相同。

        注意：当字符串内出现引号，需要对其进行转义处理，即在引号前添加反斜杠“\”，以免出现语法错误。

5.3 列表(List)

        列表是Python 中的一种序列结构，可以存储任意类型的数据，如整数、小数、字符串、列表、元组等，其创建格式如下：
        变量名= [元素1, 元素2,..., 元素n]
        列表不限制元素个数，且同一列表内可包含不同数据类型的元素。但为了程序的可读性，建议一个列表内只存放一种类型的数据。列表的每一个元素都对应一个整数型的索引值，可以通过索引值来得到相应的元素值，进而对其进行修改与删除。

5.4 元组(Tuple)

        元组是Python 中另一种重要的序列结构，和列表类似，其创建格式如下：
                变量名= (元素1, 元素2,..., 元素n)
        与列表不同，元组是不可变序列，不支持修改或删除元素值。此外，元组内只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号，否则括号会被当作运算符使用。

5.5 字典(Dictionary)

        字典是一种无序的、可变的序列，其创建格式如下：
                变量名= (key1:value1, key2:value2,…, keyn:valuen)
        字典是Python 中唯一的映射类型，即元素之间存在相互对应的关系。一般将各个元素对应的索引称为“键（key）”，各个键对应的元素称为“值（value）”，键与其关联的值称为“键值对”。
        字典的元素可以是列表、元组、字典等任意数据类型，但键（key）值必须使用不可变类型。此外，在同一个字典变量中，键（key）值必须是唯一的。

6.6 集合(Set)

        集合用于存储不重复的元素，其创建格式如下：
                变量名= {元素1, 元素2,..., 元素n}
        集合只能存储不可变的数据类型，如整形、浮点型、字符串、元组，而无法存储列表、字典、集合这些可变的数据类型。