【10月更文挑战第5天】「Mac上学Python 7」基础篇1 - Python基础与编码规范

本篇将详细介绍Python编程中的基础概念和编码规范，内容涵盖变量的定义与使用、命名规则、代码风格、注释方式、编码设置、模块管理等。通过学习本篇，用户将能够编写符合规范、易于维护的Python代码，为后续深入学习打下坚实基础。

一、Python变量基础

1.1 变量定义与赋值

在Python中，变量是用于引用存储在内存中的数据的标识符。可以通过赋值运算符 = 将值存储到变量中。

1.1.1 变量的赋值

1. 使用等号将值赋给变量：

   product_name = "智能手表"
   price = 1299
   is_available = True
   rating = 4.8
   quantity_sold = 500
   print(product_name, price, is_available, rating, quantity_sold)
   

   输出：

   智能手表 1299 True 4.8 500
   

2. 变量名存在于命名空间中，命名空间将变量名与内存中的对象关联。全局命名空间在程序启动时存在，局部命名空间在函数调用时创建。

1.1.2 动态类型与引用

Python是动态类型语言，变量的类型在运行时确定，同一个变量可以多次赋值为不同类型：

count = 100     # 整数
print(count)    # 输出 100
count = "百"    # 字符串
print(count)    # 输出 '百'

输出：

100
百

1.1.3 变量删除

使用 del 语句可以删除变量，使其从命名空间中移除：

del price
# print(price)  # 运行此行会报错，因为变量已被删除

1.2 变量的使用

1.2.1 重复赋值与使用

变量可以多次赋值和使用，数值型变量可以参与计算：

total_income = 0
order_price = 250
total_income += order_price  # 增加订单价格
total_income += order_price  # 再次增加订单价格
print("总收入:", total_income)

输出：

总收入: 500

1.2.2 变量传递与引用

在Python中，变量传递的是对象的引用而非值。修改引用时，原对象也会发生变化：

order_list = ["手机", "耳机"]
new_order = order_list  # 传递引用
new_order.append("平板")  # 修改new_order，order_list 也被修改
print(order_list)

输出：

['手机', '耳机', '平板']

1.2.3 内存地址

使用 id() 函数查看变量的内存地址：

x = 42
print(id(x))  # 查看变量 x 的内存地址
y = x
print(id(y))  # y 与 x 共享相同的内存地址

输出（地址可能因环境不同而变化）：

140737488346928
140737488346928

二、Python编码

2.1 系统默认编码

• 在大多数系统上，Python默认使用 utf-8 编码。

2.2 设置编码

• 如果需要更改Python脚本的编码格式，可以在脚本的开头指定编码：

  # -*- coding:gbk -*-
  

三、变量的命名规范

3.1 命名规则

Python变量的命名应遵循以下规则，确保代码清晰易读：

3.1.1 基本命名规则

1. 变量名只能包含字母、数字和下划线，且不能以数字开头。例如：

   name = "Alice"  # 合法
   age_25 = 25     # 合法
   # 3rd_place = "John"  # 非法，不能以数字开头
   

2. 变量名区分大小写，例如 Name 与 name 是不同的变量。

3.1.2 PEP 8 命名规范

Python官方的PEP 8规范建议遵循以下命名规范：

1. 小写字母与下划线：变量名应使用小写字母并用下划线分隔单词，例如 total_amount。
2. 常量使用大写字母：常量名应全部大写字母，例如 MAX_SCORE。
3. 类名使用驼峰命名法：类名应采用大写字母开头的驼峰命名法，如 OrderProcessor。

3.1.3 避免使用保留字

Python保留字不能作为变量名，保留字包括 if、else、while、for 等。可以通过以下命令查看所有保留字：

import keyword
print(keyword.kwlist)

输出：

['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 
 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 
 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

四、Python模块管理

4.1 模块载入方法

• Python中的模块可以通过 import 语句导入：

  import numpy               # 导入整个模块
  import numpy as np         # 使用别名
  from numpy import *        # 导入所有内容（不推荐）
  

五、Python编码规范

5.1 Python代码风格

遵循规范的代码风格可以提高代码的可读性与维护性。

5.1.1 基本编码规范

1. 每个 import 语句只导入一个模块：

   import os
   import sys
   

2. 每行代码不超过80个字符，超过时建议使用括号将代码分行显示：

   result = (a + b + c + d + e + f +
             g + h + i + j + k)
   

3. 运算符两侧应加空格：

   total = price * quantity
   

4. 函数与类定义之间应空两行，方法定义之间空一行。

5.1.2 Python注释

1. 单行注释 使用 #：

   # 这是一个单行注释
   total_price = price * quantity
   

2. 多行注释 使用三引号（""" 或 '''）：

   """
   这是一个多行注释
   用于描述复杂的逻辑或结构
   """
   

六、Python彩蛋（Easter Eggs）

Python中隐藏了一些有趣的彩蛋，通过内置命令可以体验这些彩蛋。

6.1 Python之禅

运行以下命令可以查看Python的设计哲学——Python之禅：

import this

输出：

Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
Flat is better than nested.
...

6.2 Python的“搞笑”模块

运行以下命令可以体验一个Python的彩蛋——飞翔的“反重力”：

import antigravity

七、小结

本篇详细介绍了Python中的变量定义与使用、命名规范、编码规范、模块管理以及一些Python的彩蛋。通过这些内容，用户将能编写规范、清晰的代码，为后续的Python编程打下坚实基础。

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