翻譯：《實用的Python程式設計》02_Hello_world

1.2 第一個程式

本節討論有關如何建立一個程式、執行直譯器和除錯的基礎知識。

執行 Python

Python 程式始終在直譯器中執行。

直譯器是一個“基於控制檯”的應用程式，通常從命令列 shell 啟動。

python3Python 3。6。1 （v3。6。1：69c0db5050， Mar 21 2017， 01：21：04）［GCC 4。2。1 （Apple Inc。 build 5666） （dot 3）］ on darwinType “help”， “copyright”， “credits” or “license” for more information。>>>

老練的程式設計師以這種方式使用直譯器時通常都沒有問題，但對於初學者來說，這種方式並不是那麼友好。您可能會使用一個為 Python 提供不同介面的環境，但是學會如何執行 Python 終端仍然是一項有必要了解的技能。

互動模式

當啟動 Python 時，可以進入一種互動的模式，在這種模式下，可以進行程式設計實驗。

如果輸入程式碼完畢，這些程式碼將會馬上執行。沒有 edit/compile/run/debug 等流程。

>>> print（‘hello world’）hello world>>> 37*421554>>> for i in range（5）：。。。     print（i）。。。01234>>>

這就是所謂的“讀取-求值-輸出-迴圈”（譯者注：簡寫為 REPL，也有人譯為 “互動式直譯器”，正像 Python 這個詞一樣，為了更好地理解，這裡不翻譯。），對於程式碼除錯和探索非常有用。

暫停

：如果您不知道如何與 Python 進行互動，先停止您正在做的事情，然後弄清楚如何與 Python 進行互動。如果您正在使用的是整合開發環境（IDE），它可能隱藏在一個選單選項或者其它視窗後面。本課程的許多部分都假定您能與直譯器進行互動。

讓我們仔細看看 REPL 的元素：

>>>

提示符用於開始一個新的語句。

。。。

提示符用於繼續一個語句，輸入一個空行表示全部輸入結束，並執行所輸入的程式碼。

。。。

提示符可能會顯示，也可能不會顯示，這取決於使用的環境。對於本課程，將

。。。

提示符顯示為空白，以便於剪下、貼上示例程式碼。

下劃線

_

儲存最後的結果。

>>> 37 * 421554>>> _ * 23108>>> _ + 503158>>>

僅在互動模式下如此（指下劃線

_

儲存最後的結果），永遠不要在程式中使用這種方式。

建立程式

程式寫在

。py

檔案中。

# hello。pyprint（‘hello world’）

你可以使用你最喜歡的文字編輯器來建立這些

。py

檔案。

執行程式

要執行程式，請在終端中使用

python

命令執行它。示例，在 Unix 系統的命令列中是這樣執行一個 Python 程式的：

示例，在 Unix 系統的命令列中執行程式：

bash % python hello。pyhello worldbash %

或者，從 Windows shell 中執行一個 Python 程式：

C：\SomeFolder>hello。pyhello worldC：\SomeFolder>c：\python36\python hello。pyhello world

注意：在 Windows 系統上，可能需要指定 Python 直譯器的完整路徑，例如

c：\python36\python

。但是，如果 Python 是以通常的方式安裝的，可能只需要輸入程式檔名即可，例如

hello。py

。

示例程式

讓我們解決以下的問題：

一天早上，您走出去，在芝加哥的西爾斯大廈旁的人行道上放 1 美元鈔票。從那以後的每一天，您放的鈔票都是前一天的兩倍。這疊鈔票需要多長時間才能超過

塔

的高度。

這是答案：

# sears。pybill_thickness = 0。11 * 0。001 # Meters （0。11 mm）sears_height = 442 # Height （meters）num_bills = 1day = 1while num_bills * bill_thickness < sears_height：    print（day， num_bills， num_bills * bill_thickness）    day = day + 1    num_bills = num_bills * 2print（‘Number of days’， day）print（‘Number of bills’， num_bills）print（‘Final height’， num_bills * bill_thickness）

當執行

sears。py

程式的時候，會得到下面的輸出：

bash % python3 sears。py1 1 0。000112 2 0。000223 4 0。000444 8 0。000885 16 0。001766 32 0。00352。。。21 1048576 115。3433622 2097152 230。68672Number of days 23 Number of bills 4194304 Final height 461。37344

使用此程式作為指南，您可以學到許多重要的關於 Python 的核心概念。

語句

一個 Python 程式是由一系列的語句組成。

a = 3 + 4b = a * 2print（b）

每個語句以換行符終止。語句會一個接一個地執行，直到控制流達到檔案的末尾。

註釋

註釋是不會被直譯器執行的文字。

a = 3 + 4# This is a commentb = a * 2print（b）

註釋由

#

號表示，並延伸到行的末尾。

變數

變數是一個值的名稱。可以使用從 a 到 z 的字母（小寫和大寫都可以）表示，也可以使用下劃線

_

符號表示。數字也可以作為變數名的一部分，但第一個字元除外。

height = 442 # valid_height = 442 # validheight2 = 442 # valid2height = 442 # invalid

型別

變數不需要使用值的型別進行宣告。型別與右側的值關聯，而不是變數名。

height = 442 # An integerheight = 442。0 # Floating pointheight = ‘Really tall’ # A string

Python 是動態語言。當程式執行時，變數的感知“型別”可能會發生改變，這取決於賦給變數的當前值。

大小寫敏感

Python 語言是大小寫敏感的（即區分大小寫），大寫字母和小寫字母被認為是不同的字母。下面這些都是不同的變數：

name = ‘Jake’Name = ‘Elwood’NAME = ‘Guido’

Python 語言自帶的語句總是小寫：

while x < 0：   # OKWHILE x < 0：   # ERROR

迴圈

while

語句執行一個迴圈：

while num_bills * bill_thickness < sears_height：    print（day， num_bills， num_bills * bill_thickness）    day = day + 1    num_bills = num_bills * 2print（‘Number of days’， day）

只要

while

之後的表示式的值是

true

，

while

下面縮排的語句就會被執行。

縮排

縮排用於表示放在一起的語句組。考慮前面的示例：

while num_bills * bill_thickness < sears_height：    print（day， num_bills， num_bills * bill_thickness）    day = day + 1    num_bills = num_bills * 2print（‘Number of days’， day）

縮排將下面的語句分組為一個重複的操作：

print（day， num_bills， num_bills * bill_thickness） day = day + 1 num_bills = num_bills * 2

因為在末尾的

print（）

語句（即

print（‘Number of days’， day）

）沒有縮排，所以不屬於迴圈。空行只是為了可讀性，並不影響程式的執行。

縮排的最佳實踐

使用空格（spaces）而不是製表符（tabs）。

每級使用四個空格。

使用支援 Python 的編輯器。

Python 唯一的要求就是同一程式碼塊內的縮排必須一致。例如，下面的縮排是錯誤的：

while num_bills * bill_thickness < sears_height： print（day， num_bills， num_bills * bill_thickness） day = day + 1 # ERROR num_bills = num_bills * 2

條件語句

if

語句用來執行一個條件：

if a > b： print（‘Computer says no’）else： print（‘Computer says yes’）

為了檢查多個條件，可以使用

elif

來新增額外的檢查。

if a > b： print（‘Computer says no’）elif a == b： print（‘Computer says yes’）else： print（‘Computer says maybe’）

輸出

print

函式將傳入的引數值輸出成一行文字。

print（‘Hello world！’） # Prints the text ‘Hello world！’

也可以將變數進行輸出。輸出的文字將是變數的值，而不是變數的名字。

x = 100print（x） # Prints the text ‘100’

如果將兩個以上的值傳遞給

print

函式，它們在輸出的時候被空格分開。

name = ‘Jake’print（‘My name is’， name） # Print the text ‘My name is Jake’

print（）

函式總是將換行符放在最後。

print（‘Hello’）print（‘My name is’， ‘Jake’）

上面的程式碼會輸出如下的內容：

HelloMy name is Jake

額外的換行符可以被抑制：

print（‘Hello’， end=‘ ’）print（‘My name is’， ‘Jake’）

上面的程式碼將會輸出如下內容：

Hello My name is Jake

使用者輸入

要讀取一行型別化的使用者輸入，可以使用

input（）

函式：

name = input（‘Enter your name：’）print（‘Your name is’， name）

input（）

函式向用戶輸出一句提示，並且返回他們的響應。

這對於一個簡短的程式、學習練習或者簡單的除錯是非常有用的。

但這並未廣泛應用於實際的程式中。

pass 語句

有時候需要指定一個空的程式碼塊，那麼可以使用

pass

關鍵字。

if a > b：    passelse：    print（‘Computer says false’）

pass

語句也稱為 “無操作” 語句，它什麼也不做。它用作語句的佔位符，可能以後會被新增。

習題

這是需要建立 Python 檔案並且執行這個檔案的第一組練習。從現在開始，假定你正在編輯的檔案位於

practical-python/Work/

目錄。為了幫您找到合適的 位置，已經建立了許多具有合適的檔名的空的啟動檔案。請找到在第一個練習中使用的

Work/bounce。py

檔案。

習題 1.5: 彈跳球

一個橡膠球從 100 米高的地方落下來，球每次撞到地面時彈到原來高度的 3/5 。編寫一個程式

bounce。py

，輸出一張表格，顯示前 10 次反彈的高度。

程式生成的表格大概像下面這樣：

1 60。02 36。03 21。5999999999999984 12。9599999999999995 7。7759999999999996 4。66559999999999957 2。79935999999999968 1。67961599999999989 1。007769599999999810 0。6046617599999998

注意：如果使用 round（） 函式，可以使輸出稍微簡潔一些。請嘗試使用 round（） 函式將輸出四捨五入到 小數點後 4 位。

1 60。02 36。03 21。64 12。965 7。7766 4。66567 2。79948 1。67969 1。007810 0。6047

習題 1.6: 除錯

下面的程式碼片段包含來自於

西爾斯大廈問題

的程式碼，它還有一個 bug：

# sears。pybill_thickness = 0。11 * 0。001    # Meters （0。11 mm）sears_height   = 442             # Height （meters）num_bills     = 1day           = 1while num_bills * bill_thickness < sears_height：    print（day， num_bills， num_bills * bill_thickness）    day = days + 1    num_bills = num_bills * 2print（‘Number of days’， day）print（‘Number of bills’， num_bills）print（‘Final height’， num_bills * bill_thickness）

將上面顯示的程式碼複製並貼上到一個名為

sears。py

的新程式中。當執行

sears。py

裡的程式碼時，將會收到一條導致程式奔潰的錯誤資訊。錯誤資訊如下所示：

Traceback （most recent call last）： File “sears。py”， line 10， in   day = days + 1NameError： name ‘days’ is not defined

讀取錯誤資訊是 Python 程式碼的重要組成部分。如果程式奔潰，則回溯訊息的最後一行是程式為什麼奔潰的實際原因。在此（

NameError： name ‘days’ is not defined

）之上，你應該可以看到原始碼片段（

day = days + 1

）、可識別的檔名（

sears。py

）和錯誤程式碼的行號（

line 10

）。

哪行是錯誤的？

錯誤是什麼？

解決錯誤。

成功執行程式。Run the program successfully

注：完整翻譯見 github上的practical-python-zh倉庫。