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30天学会Python编程:2. Python基础语法结构

hfteth 2025-07-03 15:23:19 技术文章 1 ℃

2.1 代码结构与缩进规则

定义与原理

Python使用缩进作为代码块的分界符,这是Python最显著的特征之一。不同于其他语言使用大括号{},Python强制使用缩进来表示代码层次结构。

特性与规范

  1. 缩进量:推荐使用4个空格(PEP8标准)
  2. 一致性:整个项目必须统一(全空格或全Tab)
  3. 嵌套结构:每层嵌套增加一级缩进

错误示例与修正

错误代码(混用Tab和空格):

def wrong_indent():
    print("Level 1")  # 4个空格
        print("Level 2")  # Tab键

正确代码:

def correct_indent():
    print("Level 1")  # 4个空格
    print("Level 2")  # 4个空格

2.2 注释与文档字符串

2.2.1 单行注释

语法:以#开头,到行尾结束

# 这是单行注释
x = 5  # 也可以放在代码后面

2.2.2 多行注释

实际实现方式(Python没有真正的多行注释语法):

"""
这是用字符串实现的多行注释
不会被执行但会产生字符串对象
"""

# 或者使用多个单行注释
# 注释第一行
# 注释第二行

2.2.3 文档字符串(Docstring)

定义:用三个引号包裹的模块/函数/类的说明文档

函数文档示例

def calculate_area(radius):
    """计算圆的面积
    
    Args:
        radius (float): 圆的半径,单位米
        
    Returns:
        float: 圆的面积,单位平方米
    """
    return 3.14 * radius ** 2

查看文档

print(calculate_area.__doc__)  # 输出函数的文档字符串
help(calculate_area)          # 查看帮助信息

2.3 变量与命名规则

变量定义原理

Python变量是名称到对象的引用,具有动态类型特性。

命名规范(PEP8)

类型

规范

示例

变量

小写+下划线

student_name

常量

全大写+下划线

MAX_COUNT

类名

驼峰式

ClassName

模块

小写+下划线

module_name.py

命名注意事项

  1. 区分大小写:nameName
  2. 不能以数字开头:1var
  3. 避免使用关键字:class = 5
  4. 不建议使用内置函数名:str = "hello"

2.4 基本输入输出

2.4.1 print()函数

函数原型

print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)

参数说明

  • objects:要输出的对象,多个用逗号分隔
  • sep:分隔符,默认空格
  • end:结束字符,默认换行
  • file:输出目标,默认标准输出
  • flush:是否立即刷新缓冲区

实用示例

# 格式化输出
name = "Alice"
age = 25
print(f"{name} is {age} years old")  # f-string (Python 3.6+)

# 多参数输出
print("Value:", 10, "Type:", type(10), sep="|", end="!\n")
# 输出:Value:|10|Type:|<class 'int'>!

2.4.2 input()函数

函数原型

input(prompt='') -> str

使用示例

name = input("请输入你的名字:")
print(f"你好,{name}!")

# 类型转换
age = int(input("请输入年龄:"))

注意事项

  1. 返回值总是字符串类型
  2. 需要类型转换时要做错误处理
  3. 在IDE中可能表现与终端不同

2.5 关键字与保留字

Python关键字列表

Python 3.10共有35个关键字:

import keyword
print(keyword.kwlist)

表2 主要关键字分类

类别

关键字

说明

流程控制

if, elif, else, for, while, break, continue

控制程序流程

异常处理

try, except, finally, raise

错误处理

逻辑运算

and, or, not, is, in

布尔运算

函数定义

def, return, yield, lambda

函数相关

面向对象

class, self, pass

类定义

变量作用域

global, nonlocal

作用域控制

其他

import, from, as, with

模块和上下文

关键字使用案例

# 条件判断示例
if age >= 18:
    print("成年人")
elif age >= 12:
    print("青少年")
else:
    print("儿童")

# 循环控制示例
for i in range(5):
    if i == 3:
        continue
    print(i)

2.6 基础语法综合案例

案例1:用户登录验证

# 用户登录系统
MAX_ATTEMPTS = 3
correct_password = "python123"

attempts = 0
while attempts < MAX_ATTEMPTS:
    password = input("请输入密码:")
    if password == correct_password:
        print("登录成功!")
        break
    else:
        attempts += 1
        print(f"密码错误,还剩{MAX_ATTEMPTS - attempts}次机会")
else:
    print("账户已锁定,请联系管理员")

案例2:温度转换器

def celsius_to_fahrenheit(celsius):
    """摄氏温度转华氏温度
    
    Args:
        celsius (float): 摄氏温度值
        
    Returns:
        float: 华氏温度值
    """
    return celsius * 9/5 + 32

# 用户交互
try:
    temp_c = float(input("请输入摄氏温度:"))
    temp_f = celsius_to_fahrenheit(temp_c)
    print(f"{temp_c}℃ = {temp_f:.1f}℉")  # 保留1位小数
except ValueError:
    print("请输入有效的数字!")

2.7 常见错误与调试

典型语法错误

  1. 缩进错误
  2. def func():
    print("缩进错误") # IndentationError
  3. 语法缺失
  4. if True # 缺少冒号
    print("Hello")
  5. 命名冲突
  6. import = 10 # 使用关键字作为变量名

调试技巧

  1. 使用print()输出中间值
  2. 阅读错误回溯信息(Traceback)
  3. 使用IDE的调试功能(断点、单步执行)
  4. 交互式调试(python -i script.py

2.8 学习路线图

2.9 学习总结

  1. 核心要点
  2. 严格遵循缩进规则
  3. 理解Python的命名规范
  4. 掌握基本的输入输出方法
  5. 识别并避免使用关键字
  6. 最佳实践
  7. 始终使用4个空格缩进
  8. 为重要代码添加清晰注释
  9. 使用有意义的变量名
  10. 处理用户输入时考虑异常情况
  11. 进阶方向
  12. 格式化字符串的高级用法
  13. 日志记录代替print调试
  14. 类型注解的使用
  15. 代码静态分析工具
  16. 常见陷阱
  17. 混用Tab和空格
  18. 变量作用域混淆
  19. 忽略input()的字符串返回值
  20. 误用可变默认参数

附录:扩展练习

  1. 编写一个计算BMI指数的程序,要求: 输入身高(m)和体重(kg) 输出BMI值和健康建议
  2. 实现一个简单的四则运算计算器 支持加减乘除 处理除零错误
  3. 打印九九乘法表 使用嵌套循环实现 格式化对齐输出

持续更新Python编程学习日志与技巧,敬请关注!


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