细说Python编程：从入门到科学计算
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1.4　认识Python程序

本节通过示例帮助读者认识Python程序，学习Python程序的基本知识，包括命令行、脚本、代码行等，为后续的编程打下基础。

1.4.1　命令行

交互式编程不需要创建脚本文件，是通过Python解释器的交互模式来编写代码的。第一行Python代码是从命令行开始的，Python的命令行是指在Python命令行窗口中输入的Python语言命令，下面通过示例说明。

1．Python IDLE命令行

在Python IDLE中输入如图1-28所示的命令，会立即显示命令的结果。看起来很有趣，这是学习者开始控制计算机的第一步。

图1-28　IDLE命令行

从更现实的角度来说，这是交互式Python解释器。符号“>>>”就是命令输入提示符，在其后面输入的Python命令就是命令行。

2．PyCharm命令行

类似于Python IDLE解释器的命令行，在PyCharm中也可以输入命令行进行Python编程。如图1-29所示是PyCharm中的命令行及其结果。

图1-29　PyCharm命令行

此处没有直接输入Python命令，而是使用Python运算符进行了一些简单的运算，命令提示符也由之前的“>>>”变为“In[x]”，这里x表示数字，是行号。以数字表示十分有助于学习者区分自己的代码。

1.4.2　Python代码行

Python程序是由符合Python语法的一行行Python代码构成的，Python程序一般用代码的行号标记代码。以下程序段共有4行代码：

     print('hello python')
     print('hello world')
     a, b = 4, 5
     print(a+b)

在PyCharm编辑器中，执行菜单栏中的Navigate→Line/Column…命令（见图1-30），即可进入输入指定行对话框，如图1-31所示。

图1-30　PyCharm行选择选项卡

图1-31　PyCharm行选择输入栏

当某行的Python代码过长（超过一行）时，可以通过三引号等扩展至新的一行，也可以通过反斜杠“\”对Python程序进行换行。例如以下两段Python代码，其输出结果相同。

【例1-1】　Python代码示例。

输入代码：

     print('''Python
            is a great programming language''')

或

     01 print\
     02    ('''Python
     03        is a great programming language''')

运行结果都是：

     "Python
            is a great programming language"

1.4.3　Python脚本

通过脚本参数调用解释器开始执行脚本，直到脚本执行完毕，当脚本执行完成后，解释器不再有效。Python脚本一般是将编辑器中编写的多行代码存储为名字后缀为“.py”的文件，如图1-32所示。

图1-32　Python脚本示例

1.4.4　缩进

Python语言不同于其他编程语言，其最大的特点在于采用严格的缩进和冒号“:”来表明程序的框架逻辑，用来表示代码直接的包含和层次关系。缩进的空格数是可变的，但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数，一般相邻层级相差4个空格。

【例1-2】　Python缩进示例。

输入如下代码：

     if True:
         print ("This is level two")
     else:
         print ("This is level two")

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表示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。

Python中可以使用空格或者Tab键实现对代码的缩进，但无论是手动敲空格还是使用Tab键，通常情况下都是采用4个空格长度作为一个缩进量（默认情况下，一个Tab键表示4个空格）。另外，可以通过Shift+Tab组合键实现反缩进，即后退4个空格。

下面以示例来说明，由于还没有学习更多的Python语法知识，下面的代码读者可能不完全理解，此处只需体会缩进即可，代码含义在之后的学习中会逐渐理解。

【例1-3】　Python复杂缩进示例。

输入如下代码：

Python对代码的缩进要求非常严格，同一个级别代码块的缩进量必须一样，否则解释器会报SyntaxError异常错误。例如下面的代码，将位于同一作用域中的两行代码的缩进量分别设置为4个空格和3个空格，这段程序在编译时无法顺利执行，会报错。

【例1-4】　Python缩进错误示例。

输入如下代码：

     if age<18:
         print('未成年')
        print("还在上学")

对于Python缩进规则，初学者可以这样理解，Python要求属于同一作用域中的各行代码的缩进量必须一致，但具体缩进量为多少，Python解释器本身并不做硬性规定。

在IDLE开发环境中，可以自己调整空格缩进量，如图1-33所示。执行菜单栏中的Options→Configure IDLE命令，即可进入Settings对话框，选择Windows选项卡，利用其中的Indent spaces选项可以调整默认缩进量，如图1-34所示。

图1-33　进入IDLE调整缩进量

图1-34　IDLE调整缩进量

1.4.5　注释

Python代码的注释用于解释代码，增强代码的可读性，可以使用读者熟悉的语言完成（如汉语），当Python脚本执行时，Python语言会通过注释符号识别注释的部分，在执行代码时跳过它们。代码的注释主要有单行注释和多行注释两种方式。

Python中的单行注释以“#”开头，示例中“#这是单行注释”不执行，用于解释和理解Python程序。

【例1-5】　单行注释。

输入如下代码：

     # 这是单行注释
     print("This is a comment!")

多行注释用3个单引号'''或者3个双引号"""将注释引起来，示例中两个"""之间的代码不执行，只执行print("This is a comment!")命令。

【例1-6】　多行注释。

输入如下代码：

     """
     这是多行注释
     这是多行注释
     这是多行注释
     """
     print("This is a comment!")
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