为什么使用Python
假设我们有这么一项任务:简单测试局域网中的电脑是否连通.这些电脑的ip范围从192.168.0.101到192.168.0.200.
思路:用shell编程.(Linux通常是bash而Windows是批处理脚本).例如,在Windows上用ping ip 的命令依次测试各个机器并得到控制台输出.由于ping通的时候控制台文本通常是"Reply from ... " 而不通的时候文本是"time out ... " ,所以,在结果中进行字符串查找,即可知道该机器是否连通. 实现:Java代码如下: String cmd="cmd.exe ping "; String ipprefix="192.168.10."; int begin=101; int end=200; Process p=null; for(int i=begin;i<end;i++){ p= Runtime.getRuntime().exec(cmd+i); String line = null; BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream())); while((line = reader.readLine()) != null) { //Handling line , may logs it. } reader.close(); p.destroy(); }
这段代码运行得很好,问题是为了运行这段代码,你还需要做一些额外的工作.这些额外的工作包括:
- 编写一个类文件
- 编写一个main方法
- 将之编译成字节代码
- 由于字节代码不能直接运行,你需要再写个小小的bat或者bash脚本来运行.
当然,用C/C++同样能完成这项工作.但C/C++不是跨平台语言.在这个足够简单的例子中也许看不出C/C++和Java实现的区别,但在一些更为复杂的场景,比如要将连通与否的信息记录到网络数据库.由于Linux和Windows的网络接口实现方式不同,你不得不写两个函数的版本.用Java就没有这样的顾虑.
同样的工作用Python实现如下: import subprocess cmd="cmd.exe" begin=101 end=200 while begin<end: p=subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE) p.stdin.write("ping 192.168.1."+str(begin)+"\n") p.stdin.close() p.wait() print "execution result: %s"%p.stdout.read()
对比Java,Python的实现更为简洁,你编写的时间更快.你不需要写main函数,并且这个程序保存之后可以直接运行.另外,和Java一样,Python也是跨平台的. 有经验的C/Java程序员可能会争论说用C/Java写会比Python写得快.这个观点见仁见智.我的想法是当你同时掌握Java和Python之后,你会发现用Python写这类程序的速度会比Java快上许多.例如操作本地文件时你仅需要一行代码而不需要Java的许多流包装类.各种语言有其天然的适合的应用范围.用Python处理一些简短程序类似与操作系统的交互编程工作最省时省力.
Python应用场合
足够简单的任务,例如一些shell编程.如果你喜欢用Python设计大型商业网站或者设计复杂的游戏,悉听尊便.
2 快速入门
2.1 Hello world
安装完Python之后(我本机的版本是2.5.4),打开IDLE(Python GUI) , 该程序是Python语言解释器,你写的语句能够立即运行.我们写下一句著名的程序语句:
print "Hello,world!"
并按回车.你就能看到这句被K&R引入到程序世界的名言. 在解释器中选择"File"--"New Window" 或快捷键 Ctrl+N , 打开一个新的编辑器.写下如下语句:
print "Hello,world!" raw_input("Press enter key to close this window 
");
"); 保存为a.py文件.按F5,你就可以看到程序的运行结果了.这是Python的第二种运行方式. 找到你保存的a.py文件,双击.也可以看到程序结果.Python的程序能够直接运行,对比Java,这是一个优势.
2.2 国际化支持
我们换一种方式来问候世界.新建一个编辑器并写如下代码:
print "欢迎来到奥运中国!" raw_input("Press enter key to close this window ");
"); 在你保存代码的时候,Python会提示你是否改变文件的字符集,结果如下:
# -*- coding: cp936 -*- print "欢迎来到奥运中国!" raw_input("Press enter key to close this window ");
"); 将该字符集改为我们更熟悉的形式:
# -*- coding: GBK -*- print "欢迎来到奥运中国!" # 使用中文的例子 raw_input("Press enter key to close this window ");
"); 程序一样运行良好.
2.3 方便易用的计算器
用微软附带的计算器来计数实在太麻烦了.打开Python解释器,直接进行计算:
a=100.0 b=201.1 c=2343 print (a+b+c)/c
2.4 字符串,ASCII和UNICODE
可以如下打印出预定义输出格式的字符串:
print """ Usage: thingy [OPTIONS] -h Display this usage message -H hostname Hostname to connect to """
字符串是怎么访问的?请看这个例子:
word="abcdefg" a=word[2] print "a is: "+a b=word[1:3] print "b is: "+b # index 1 and 2 elements of word. c=word[:2] print "c is: "+c # index 0 and 1 elements of word. d=word[0:] print "d is: "+d # All elements of word. e=word[:2]+word[2:] print "e is: "+e # All elements of word. f=word[-1] print "f is: "+f # The last elements of word. g=word[-4:-2] print "g is: "+g # index 3 and 4 elements of word. h=word[-2:] print "h is: "+h # The last two elements. i=word[:-2] print "i is: "+i # Everything except the last two characters l=len(word) print "Length of word is: "+ str(l)
请注意ASCII和UNICODE字符串的区别:
print "Input your Chinese name:" s=raw_input("Press enter to be continued "); print "Your name is : " +s; l=len(s) print "Length of your Chinese name in asc codes is:"+str(l); a=unicode(s,"GBK") l=len(a) print "I'm sorry we should use unicode char!Characters number of your Chinese \ name in unicode is:"+str(l);
"); print "Your name is : " +s; l=len(s) print "Length of your Chinese name in asc codes is:"+str(l); a=unicode(s,"GBK") l=len(a) print "I'm sorry we should use unicode char!Characters number of your Chinese \ name in unicode is:"+str(l);
2.5 使用List
类似Java里的List,这是一种方便易用的数据类型:
word=['a','b','c','d','e','f','g'] a=word[2] print "a is: "+a b=word[1:3] print "b is: " print b # index 1 and 2 elements of word. c=word[:2] print "c is: " print c # index 0 and 1 elements of word. d=word[0:] print "d is: " print d # All elements of word. e=word[:2]+word[2:] print "e is: " print e # All elements of word. f=word[-1] print "f is: " print f # The last elements of word. g=word[-4:-2] print "g is: " print g # index 3 and 4 elements of word. h=word[-2:] print "h is: " print h # The last two elements. i=word[:-2] print "i is: " print i # Everything except the last two characters l=len(word) print "Length of word is: "+ str(l) print "Adds new element " word.append('h') print word
" word.append('h') print word
2.6 条件和循环语句
# Multi-way decision x=int(raw_input("Please enter an integer:")) if x<0: x=0 print "Negative changed to zero" elif x==0: print "Zero" else: print "More" # Loops List a = ['cat', 'window', 'defenestrate'] for x in a: print x, len(x)
2.7 如何定义函数
# Define and invoke function. def sum(a,b): return a+b func = sum r = func(5,6) print r # Defines function with default argument def add(a,b=2): return a+b r=add(1) print r r=add(1,5) print r
并且,介绍一个方便好用的函数:
# The range() function a =range(5,10) print a a = range(-2,-7) print a a = range(-7,-2) print a a = range(-2,-11,-3) # The 3rd parameter stands for step print a
2.8 文件I/O
spath="D:/download/baa.txt" f=open(spath,"w") # Opens file for writing.Creates this file doesn't exist. f.write("First line 1.\n") f.writelines("First line 2.") f.close() f=open(spath,"r") # Opens file for reading for line in f: print line f.close()
2.9 异常处理
s=raw_input("Input your age:") if s =="": raise Exception("Input must no be empty.") try: i=int(s) except ValueError: print "Could not convert data to an integer." except: print "Unknown exception!" else: # It is useful for code that must be executed if the try clause does not raise an exception print "You are %d" % i," years old" finally: # Clean up action print "Goodbye!"
2.10 类和继承
class Base: def __init__(self): self.data = [] def add(self, x): self.data.append(x) def addtwice(self, x): self.add(x) self.add(x) # Child extends Base class Child(Base): def plus(self,a,b): return a+b oChild =Child() oChild.add("str1") print oChild.data print oChild.plus(2,3)
2.11 包机制
每一个.py文件称为一个module,module之间可以互相导入.请参看以下例子:
# a.py def add_func(a,b): return a+b
# b.py from a import add_func # Also can be : import a print "Import add_func from module a" print "Result of 1 plus 2 is: " print add_func(1,2) # If using "import a" , then here should be "a.add_func"
module可以定义在包里面.Python定义包的方式稍微有点古怪,假设我们有一个parent文件夹,该文件夹有一个child子文件夹.child中有一个module a.py . 如何让Python知道这个文件层次结构?很简单,每个目录都放一个名为_init_.py 的文件.该文件内容可以为空.这个层次结构如下所示:
parent --__init_.py --child -- __init_.py --a.py b.py
那么Python如何找到我们定义的module?在标准包sys中,path属性记录了Python的包路径.你可以将之打印出来:
import sys print sys.path
通常我们可以将module的包路径放到环境变量PYTHONPATH中,该环境变量会自动添加到sys.path属性.另一种方便的方法是编程中直接指定我们的module路径到sys.path 中:
import sys sys.path.append('D:\\download') from parent.child.a import add_func print sys.path print "Import add_func from module a" print "Result of 1 plus 2 is: " print add_func(1,2)
总结
你会发现这个教程相当的简单.许多Python特性在代码中以隐含方式提出,这些特性包括:Python不需要显式声明数据类型,关键字说明,字符串函数的解释等等.我认为一个熟练的程序员应该对这些概念相当了解,这样在你挤出宝贵的一小时阅读这篇短短的教程之后,你能够通过已有知识的迁移类比尽快熟悉Python,然后尽快能用它开始编程.
当然,1小时学会Python颇有哗众取宠之嫌.确切的说,编程语言包括语法和标准库.语法相当于武术招式,而标准库应用实践经验则类似于内功,需要长期锻炼.Python学习了Java的长处,提供了大量极方便易用的标准库供程序员"拿来主义".(这也是Python成功的原因),在开篇我们看到了Python如何调用Windows cmd的例子,以后我会尽量写上各标准库的用法和一些应用技巧,让大家真正掌握Python. 但不管怎样,至少你现在会用Python代替繁琐的批处理写程序了.希望那些真的能在一小时内读完本文并开始使用Python的程序员会喜欢这篇小文章,谢谢!