逻辑行和物理行

你所看到的代码中的行即为 物理行 ,而python将一条语言当作一个 逻辑行

python假设一个物理行对应一个逻辑行。

逻辑行的例子是形如print('Hello World')的单条语句,如果它独占一行(就象你在编辑器看到的),那么它也是一个物理行。

python本身鼓励每条语句占一行 ,这样可读性更强。

如果你希望在一个物理行包含多个逻辑行,则必须使用分号 ; 显式一个逻辑行/语句的结束. 例,

 i = 5
 print(i)

与下面的等效

 i = 5;
 print(i);

这样写的效果也一样

 i = 5; print(i);

甚至可以这样写

 i = 5; print(i)

虽然有多种写法,但我强烈建议你一个物理行只包含一个逻辑行。不过当逻辑行太长,也可以把它写成多个物理行。

这些办法都是为了尽可能避免分号,使得代码的可读性更强。事实上我从不使用甚至都没在python程序中看到过分号

下面是一个将逻辑行扩展为多个物理行的例子,它被称做 显式行合并(explicit line joining)

 s = 'This is a string. \
 This continues the string.'
 print(s)

相应的输出为:

 This is a string. This continues the string.

与之类似的,

 print\
 (i)

相当于

 print(i)

另外某些情况下会导致 隐式行合并(implicit line joining) ,比如逻辑行使用了大中小括号,此时无需反斜杠。

在后面我们会使用列表编写程序,届时你会看到这种用法。

缩进

在python中空白字符是非常重要的,更具体的说是 每行开头的空白字符十分重要 。这被称作缩进。

逻辑行开头的空白字符(空格和制表符tab)用于确定逻辑行的缩进级别,依此按顺序将语句分组。

也就是说同组的语句必须拥有相同的缩进级别,而这些语句组被称作。下一章我们会看到块的重要性。

现在你需要牢记的是 错误的缩进会导致程序出错,举个例子:

 i = 5
  print('Value is ', i) #错误! 注意本行的开头多了一个空格.
 print('I repeat, the value is ', i)

运行上面代码会得到下面的错误信息:

 File "whitespace.py", line 4
 print('Value is ', i) # Error! Notice a single space at the start of the line
    ^
 IndentationError: unexpected indent

你可能注意到了程序的第2行的开头多了一个空格。错误信息告诉我们程序的语法是非法的,即程序的编写有问题。

这也意味着你不能随便开始新的语句块(除了主块, 我们一直在主块内编写)。

如何缩进

不要混合使用制表符和空格来缩进,因为这在跨越不同的平台的时候,无法正常工作。我 强烈建议 你在每个缩进层次使用 四个空格 或 单个制表符 。

选择这两种缩进风格之一。更加重要的是,选择一种风格,然后一贯地使用它,即 只 使用这一种风格。

关于空格和制表符的选择,可以参考 知乎上的讨论

单语句块

我们已经看到每个语句块都根据它的缩进级别将彼此区分开。不过有一个例外。

如果某语句块只包含单条语句,你可以把它放到同一行,例如条件语句或循环语句。

下面的例子清楚的说明了这点:

1
2
3
4
>>> flag = True
>>> if flag: print 'Yes'
...
Yes

注意上面的单条语句被放置到同一行而没有作为单独的块。

虽然你利用这点可以让程序变的更短,但我强烈建议你避免使用它(除了错误检测),主要原因是使用适当的缩进可以更方便的添加额外的语句。

运算符和表达式

运算符

我们将简单浏览一下运算符和它们的用法:

技巧

你可以交互地使用解释器来计算例子中给出的表达式。例如,为了测试表达式2 + 3,使用交互式的带提示符的Python解释器:

1
2
3
4
5
>>> 2 + 3
5
>>> 3 * 5
15
>>>

运算符 名称 说明 例子
+ 两个对象相加 3 + 5得到8'a' + 'b'得到'ab'
- 得到负数或是一个数减去另一个数 -5.2得到一个负数。50 - 24得到26
* 两个数相乘 或是 返回一个被重复若干次的字符串 2 * 3得到6'la' * 3得到 'lalala'
** 返回x的y次幂 3 \** 4得到81(即3 * 3 * 3 * 3
/ x除以y 4 / 3 得到 1.3333333333333333
// 取整除 返回商的整数部分 4 // 3得到1
% 取模 返回除法的余数 8%3得到2-25.5%2.25得到1.5
<< 左移 把一个数的向左移若干比特位(每个数在内存中都表示为比特或二进制数字,即0和1) 2 << 2得到8。——2按比特表示为10,左位移两bit位后得到1000,十进制中表示为8
>> 右移 把一个数的向右移若干比特位 11 >> 1 得到5。——11按比特表示为1011,向右移动1比特后得到101,即十进制的5
& 按位与 数的按位与 5 & 3得到1。
| 按位或 数的按位或 5 | 3得到7
^ 按位异或 数的按位异或 5 ^ 3得到6
~ 按位翻转 x的按位翻转是-(x+1) ~5得到6
< 小于 返回x是否小于y。所有比较运算符返回布尔值True或False。请注意布尔值大小写敏感。 5 < 3返回False3 < 5返回True。比较可以被任意连接,如3 < 5 < 7返回True
> 大于 返回x是否大于y 5 > 3返回True。如果两个操作数都是数字,它们首先被转换为一个共同的类型。否则,它总是返回False
<= 小于等于 返回x是否小于等于y x = 3; y = 6; x <= y返回True
>= 大于等于 返回x是否大于等于y x = 4; y = 3; x >= y返回True
== 等于 比较对象是否相等 x = 2; y = 2; x == y返回Truex = 'str'; y = 'stR'; x == y返回Falsex = 'str'; y = 'str'; x == y返回True
!= 不等于 比较两个对象是否不相等 x = 2; y = 3; x != y返回True
not 布尔“非” 如果x为True,返回False。如果x为False,它返回True。 x = True; not x返回False
and 布尔“与” 如果x为False,x and y返回False,否则它返回y的计算值。 x = False; y = True; x and y,由于x是False,返回False。在这里,Python不会计算y,因为它知道这个表达式的值肯定是False(因为x是False)。这个现象称为短路计算
or 布尔“或” 如果x是True,它返回True,否则它返回y的计算值。 x = True; y = False; x or y返回True。短路计算在这里也适用。

注意

  1. 还有 isis not 这两个身份操作符,可用于检测两个对象的引用是否引用了同一个对象——在检测内置的None对象时,这两个操作符尤其有用。
  2. Python 支持标准的逻辑操作符 andor、与notandor都是“短路”操作符,返回的是决定结果的操作数——这可能并非布尔类型值(尽管可以转换为布尔类型值)。not总是返回True或者False。例如:

1
2
3
4
5
6
7
8
>>> 4 and 5
5
>>> 4 or 5
4
>>> not 5
False
>>> not 1
True

  1. Python 运行一次性进行多次比较,例如:

1
2
3
>>> n = 5
>>> 0 < n < 10
True

操作符优先级

从低到高排序:

运算符 描述
lambda Lambda表达式
or 布尔“或”
and 布尔“与”
not x 布尔“非”
innot in 成员测试
isis not 同一性测试
<<=>>=!=== 比较
| 按位或
^ 按位异或
& 按位与
<<>> 移位
+- 加法与减法
*/% 乘法、除法与取余
+x-x 正负号
~x 按位翻转
**
x.attribute 属性参考
x[index] 下标
x[index:index] 寻址段
f(arguments...) 函数调用
(experession,...) 绑定或元组显示
[expression,...] 列表显示
{key:datum,...} 字典显示
'expression,...' 字符串转换

算术运算次序记忆秘诀PEMDAS - 括号(Parentheses) > 幂(Exponents) > 乘除(Multiplication, Division) > 加减(Addition, Substration)

计算顺序

默认地,运算符优先级表决定了哪个运算符在别的运算符之前计算。然而,如果你想要改变它们的计算顺序,你得使用圆括号。例如,你想要在一个表达式中让加法在乘法之前计算,那么你就得写成类似(2 + 3) * 4的样子。

结合规律

运算符通常由左向右结合,即具有相同优先级的运算符按照从左向右的顺序计算。例如,2 + 3 + 4被计算成(2 + 3) + 4。一些如赋值运算符那样的运算符是由右向左结合的,即a = b = c被处理为a = (b = c)

表达式

例子:

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#!/usr/bin/python
# Filename: expression.py
length = 5
breadth = 2
area = length * breadth
print('Area is', area)
print('Perimeter is', 2 * (length + breadth))

输出:

1
2
3
$ python expression.py
Area is 10
Perimeter is 14

工作原理

矩形的长与宽存储在同名变量中。我们通过计算面积与周长的表达式得出这两个值。我们将表达式length * breadth的值存储在变量area中,并使用print函数打印变量值。在第二种情况中,我们直接使用print函数打印表达式2 * (length + breadth)的值。

另外注意一下输出:即便我们没有专门在'Area is'与变量area中加入空格,Python仍美观地打印出了此输出。Python自动为我们生成了一个漂亮的输出格式并因此令程序更可读:我们不需要担心输出字符串中的空格。这是另一个Python简化程序员工作的例子。

伟洲注:这也是逗号,和加号+用于连接字符串的区别,加号只会直接连接两字符串,不会进行空格的检测和处理。

编码方式

Python 2 里,.py文件默认的编码方式为ASCII。而Python 3 的源码的默认编码方式为UTF‐8。

如果想使用一种不同的编码方式来保存 Python 代码,我们可以在每个文件的第一行(或者hash-bang下)放置编码声明(encoding declaration):

1
# -*- coding: <encoding name> -*-

了解更多信息,可以参阅 PEP 263: 指定Python源码的编码方式

对象引用

当你创建一个对象并将其赋给一个变量的时候,变量只是引用了这个对象,而变量并不代表这个对象本身!

换言之,变量名指向你的计算机内存的一部分,而这部分内存用于存储实际的对象。这叫做名字到对象的绑定

通常你不用关心这些,但你应该知道由于引用造成的一些微妙的影响。

示例

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#!/usr/bin/python
# Filename: reference.py
print('Simple Assignment')
shoplist = ['apple', 'mango', 'carrot', 'banana']
mylist = shoplist # mylist只是指向相同对象的另一个名字
del shoplist[0] # 我购买了第一个水果,所以把它从清单中删除
print('shoplist is', shoplist)
print('mylist is', mylist)
# 注意列表shoplist和mylist打印了相同的内容,其中都不包括'apple',因为它们指向的是相同的对象。
print('Copy by making a full slice')
mylist = shoplist[:] # 以全切片创造一个列表的完整拷贝
del mylist[0] # 删除第一个元素
print('shoplist is', shoplist)
print('mylist is', mylist)
# 注意现在两个列表指向不同的对象(注:回忆一下,切片操作会返回一个新的对象!)

输出

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$ python reference.py
Simple Assignment
shoplist is ['mango', 'carrot', 'banana']
mylist is ['mango', 'carrot', 'banana']
Copy by making a full slice
shoplist is ['mango', 'carrot', 'banana']
mylist is ['carrot', 'banana']

说明

记住,如果你想创建一个诸如列表这样的序列或复杂对象(不是象整数那样的简单对象)的拷贝,必须使用切片操作(也可以是用copy函数)。

如果你只是简单的用变量名指向另一个变量名,两者实际上将引用相同的对象,如果你不注意这点将会招来麻烦!

补充资料

  1. Simple statements

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