第一个Python程序

示例 - 图1

廖雪峰

在正式编写第一个Python程序前，我们先复习一下什么是命令行模式和Python交互模式。

命令行模式

（win+r，cmd）

在Windows开始菜单选择“命令提示符”，就进入到命令行模式，它的提示符类似C:\>： 
  1. ┌────────────────────────────────────────────────────────┐
  2. │Command Prompt                                    - □ x │
  3. ├────────────────────────────────────────────────────────┤
  4. │Microsoft Windows [Version 10.0.0]                      │
  5. │(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved.    │
  6. │                                                        │
  7. │C:\> _                                                  │
  8. │                                                        │
  9. └────────────────────────────────────────────────────────┘

Python交互模式

在命令行模式下敲命令python，就看到类似如下的一堆文本输出，然后就进入到Python交互模式，它的提示符是>>>。 
  1. ┌────────────────────────────────────────────────────────┐
  2. │Command Prompt - python                           - □ x │
  3. ├────────────────────────────────────────────────────────┤
  4. │Microsoft Windows [Version 10.0.0]                      │
  5. │(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved.    │
  6. │                                                        │
  7. │C:\> python                                             │
  8. │Python 3.x ... on win32                                 │
  9. │Type "help", ... for more information.                  │
  10. │>>> _                                                   │
  11. │                                                        │
  12. └────────────────────────────────────────────────────────┘
在Python交互模式下输入**exit()**并回车，就退出了Python交互模式，并回到命令行模式： 
  1. ┌────────────────────────────────────────────────────────┐
  2. │Command Prompt                                    - □ x │
  3. ├────────────────────────────────────────────────────────┤
  4. │Microsoft Windows [Version 10.0.0]                      │
  5. │(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved.    │
  6. │                                                        │
  7. │C:\> python                                             │
  8. │Python 3.x ... on win32                                 │
  9. │Type "help", ... for more information.                  │
  10. │>>> exit()                                              │
  11. │                                                        │
  12. │C:\> _                                                  │
  13. │                                                        │
  14. └────────────────────────────────────────────────────────┘
也可以直接通过开始菜单选择Python (command line)菜单项，直接进入Python交互模式，但是输入exit()后窗口会直接关闭，不会回到命令行模式。 了解了如何启动和退出Python的交互模式，我们就可以正式开始编写Python代码了。 在写代码之前，请千万不要用“复制”-“粘贴”、把代码从页面粘贴到你自己的电脑上。 写程序也讲究一个感觉，你需要一个字母一个字母地把代码自己敲进去， 在敲代码的过程中，初学者经常会敲错代码：拼写不对，大小写不对，混用中英文标点，混用空格和Tab键，所以，你需要仔细地检查、对照，才能以最快的速度掌握如何写程序。

示例 - 图2

在交互模式的提示符>>>下，直接输入代码，按回车，就可以立刻得到代码执行结果。 现在，试试输入100+200，看看计算结果是不是300： 
  1. >>> 100+200
  2. 300
很简单吧，任何有效的数学计算都可以算出来。 如果要让Python打印出指定的文字，可以用**print()**函数，然后把希望打印的文字用单引号或者双引号括起来，但不能混用单引号和双引号： bash >>> print('hello, world') hello, world 这种用单引号或者双引号括起来的文本-在程序中叫字符串，今后我们还会经常遇到。 最后，用exit()退出Python，我们的第一个Python程序完成！唯一的缺憾是没有保存下来，下次运行时还要再输入 一遍代码。

命令行模式和Python交互模式

请注意区分命令行模式和Python交互模式。 在命令行模式下，可以执行python进入Python交互式环境， 也可以执行python hello.py运行一个.py文件。 执行一个.py文件只能 在命令行模式执行。如果敲一个命令python hello.py，看到如下错误： 
  1. ┌────────────────────────────────────────────────────────┐
  2. │Command Prompt                                    _ □ x │
  3. ├────────────────────────────────────────────────────────┤
  4. │Microsoft Windows [Version 10.0.0]                      │
  5. │(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved.    │
  6. │                                                        │
  7. │C:\> python hello.py                                    │
  8. │python: can't open file 'hello.py': [Errno 2] No such   │
  9. │file or directory                                       │
  10. │                                                        │
  11. └────────────────────────────────────────────────────────┘
错误提示No such file or directory说明这个hello.py在当前目录找不到 ，必须先把当前目录切换到hello.py所在的目录下，才能正常执行： 
  1. ┌────────────────────────────────────────────────────────┐
  2. │Command Prompt                                    _ □ x │
  3. ├────────────────────────────────────────────────────────┤
  4. │Microsoft Windows [Version 10.0.0]                      │
  5. │(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved.    │
  6. │                                                        │
  7. │C:\> cd work                                            │
  8. │                                                        │
  9. │C:\work> python hello.py                                │
  10. │Hello, world!                                           │
  11. │                                                        │
  12. └────────────────────────────────────────────────────────┘
此外，在命令行模式运行.py文件和在Python交互式环境下直接运行Python代码有所不同。Python交互式环境会把每一行Python代码的结果自动打印出来，但是，直接运行Python代码却不会。 例如，在Python交互式环境下，输入： 
  1. >>> 100 + 200 + 300
  2. 600
直接可以看到结果600。 但是，写一个calc.py的文件，内容如下： 
  1. 100 + 200 + 300
然后在命令行模式下执行： 
  1. C:\work>python calc.py
发现什么输出都没有。 这是正常的。想要输出结果，必须自己用print()打印出来。把calc.py改造一下： 
  1. print(100 + 200 + 300)
再执行，就可以看到结果： 
  1. C:\work>python calc.py
  2. 600
最后，Python交互模式的代码是输入一行，执行一行， 而命令行模式下直接运行.py文件是一次性执行该文件内的所有代码。 可见，Python交互模式主要是为了调试Python代码用的，也便于初学者学习， 它不是 正式运行Python代码的环境！ 在Python交互模式下输入 2**10 你会得到： 20 210 2**10 1024

Submit

SyntaxError

如果遇到SyntaxError，表示输入的Python代码有语法错误，最常见的一种语法错误是使用了中文标点，例如使用了中文括号（和）： 
  1. >>> print（'hello'）
  2.   File "<stdin>", line 1
  3.     print（'hello'）
  4.          ^
  5. SyntaxError: invalid character '（' (U+FF08)
或者使用了中文引号“和”： 
  1. >>> print(“hello”)
  2.   File "<stdin>", line 1
  3.     print(“hello”)
  4.           ^
  5. SyntaxError: invalid character '“' (U+201C)
出错时，务必阅读错误原因。对于上述SyntaxError，解释器会明确指出错误原因是无法识别的字符“：invalid character '“'。

小结

在Python交互式模式下，可以直接输入代码，然后执行，并立刻得到结果； 在命令行模式下，可以直接运行.py文件。

使用文本编辑器

示例 - 图3

廖雪峰

在Python的交互式命令行写程序，好处是一下就能得到结果， 坏处是没法保存，下次还想运行的时候，还得再敲一遍。 所以，实际开发的时候，我们总是使用一个文本编辑器来写代码， 写完了，保存为一个文件，这样，程序就可以反复运行了。 现在，我们就把上次的'hello, world'程序用文本编辑器写出来，保存下来。 那么问题来了：文本编辑器-到底哪家强？

Visual Studio Code!

我们推荐微软出品的Visual Studio Code，它不是那个大块头的Visual Studio，它是一个精简版的迷你Visual Studio， 并且，Visual Studio Code可以跨平台！Windows、Mac和Linux通用。 请注意，不要用Word和Windows自带的记事本。Word保存的不是纯文本文件，而记事本 会自作聪明地在文件开始的地方加上几个特殊字符（UTF-8 BOM），结果会导致程序运行出现莫名其妙的错误。 安装好文本编辑器后，输入以下代码： 
  1. print('hello, world')
注意print前面不要有任何空格。然后，选择一个目录，例如C:\work，把文件保存为hello.py，就可以打开命令行窗口，把当前目录切换到hello.py所在目录，就可以运行这个程序了： 
  1. C:\work> python hello.py
  2. hello, world
也可以保存为别的名字，比如first.py，但是必须要以.py结尾，其他的都不行。此外，文件名只能是英文字母、数字和下划线的组合。 如果当前目录下没有hello.py这个文件，运行python hello.py就会报错： 
  1. C:\project> python hello.py
  2. python: can't open file 'hello.py': [Errno 2] No such file or directory
报错的意思就是，无法打开hello.py这个文件，因为文件不存在。 这个时候，就要检查一下当前目录下是否有这个文件了。 如果hello.py存放在另外一个目录下，要首先用**cd**命令切换当前目录。 ### 直接运行py文件 有同学问，能不能像.exe文件那样直接运行.py文件呢？ 在Windows上是不行的，但是，在Mac和Linux上是可以的， 方法是在.py文件的第一行加上一个特殊的注释： python #!/usr/bin/env python3 print('hello, world') 然后，通过命令给hello.py以执行权限： 
  1. $ chmod a+x hello.py
就可以直接运行hello.py了，比如在Mac下运行： 
  1. $ ./hello.py
  2. hello, world

参考源码

hello.py

小结

用文本编辑器写Python程序，然后保存为后缀为**.py**的文件，就可以用Python直接运行这个程序了。 Python的交互模式和直接运行.py文件有什么区别呢？ 直接输入python进入交互模式，相当于启动了Python解释器， 但是等待你一行一行地输入源代码，每输入一行就执行一行。 直接运行.py文件相当于启动了Python解释器，然后一次性把.py文件的源代码给执行了，你是没有机会以 交互的方式输入源代码的。 用Python开发程序，完全可以一边在文本编辑器里写代码，一边开一个交互式命令窗口， 在写代码的过程中，把部分代码粘到命令行去验证，事半功倍！前提是得有个27’的超大显示器！

输入和输出

示例 - 图4

廖雪峰

输出

用print()在括号中加上字符串，就可以向屏幕上输出指定的文字。 比如输出'hello, world'，用代码实现如下： 
  1. >>> print('hello, world')

print()函数也可以接受多个字符串，用逗号“,”隔开，就可以连成一串输出：

  1. >>> print('The quick brown fox', 'jumps over', 'the lazy dog')
  2. The quick brown fox jumps over the lazy dog

print()会依次打印每个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格，

因此，输出的字符串是这样拼起来的：

示例 - 图5

print()也可以打印整数，或者计算结果：

  1. >>> print(300)
  2. 300
  3. >>> print(100 + 200)
  4. 300
因此，我们可以把计算100 + 200的结果打印得更漂亮一点： 
  1. >>> print('100 + 200 =', 100 + 200)
  2. 100 + 200 = 300
注意，对于100 + 200，Python解释器自动计算出结果300，但是，'100 + 200 ='是字符串而非数学公式，Python把它视为字符串， 请自行解释上述打印结果。

输入

现在，你已经可以用print()输出你想要的结果了。 但是，如果要让用户从电脑输入一些字符怎么办？ Python提供了一个input()，可以让用户输入字符串，并存放到一个变量里。 比如输入用户的名字： 
  1. >>> name = input()
  2. Michael
当你输入name = input()并按下回车后，Python交互式命令行就在等待你的输入了。 这时，你可以输入任意字符，然后按回车后完成输入。 输入完成后，不会有任何提示，Python交互式命令行又回到>>>状态了。 那我们刚才输入的内容到哪去了？答案是存放到**name**变量里了。可以直接输入name查看变量内容： 
  1. >>> name
  2. 'Michael'
**什么是变量？ 请回忆初中数学所学的代数**基础知识： 设正方形的边长为a，则正方形的面积为a x a。把边长a看做一个变量，我们就可以根据a的值计算正方形的面积，比如： 若a=2，则面积为a x a = 2 x 2 = 4； 若a=3.5，则面积为a x a = 3.5 x 3.5 = 12.25。 在计算机程序中，变量不仅可以为整数或浮点数，还可以是字符串， 因此，name作为一个变量就是一个字符串。 要打印出name变量的内容，除了直接写name然后按回车外， 还可以用print()函数： 
  1. >>> print(name)
  2. Michael
有了输入和输出，我们就可以把上次打印'hello, world'的程序改成有点意义的程序了： 
  1. name = input()
  2. print('hello,', name)
运行上面的程序， 第一行代码会让用户输入任意字符-作为自己的名字，然后存入name变量中； 第二行代码会根据用户的名字向用户说hello，比如输入Michael： 
  1. C:\Workspace> python hello.py
  2. Michael
  3. hello, Michael
但是程序运行的时候，没有任何提示信息告诉用户：“嘿，赶紧输入你的名字”，这样显得很不友好。 幸好，input()可以让你显示一个字符串来提示用户，于是我们把代码改成： 
  1. name = input('please enter your name: ')
  2. print('hello,', name)
再次运行这个程序，你会发现，程序一运行，会首先打印出please enter your name:，这样，用户就可以根据提示，输入名字后，得到hello, xxx的输出： 
  1. C:\Workspace> python hello.py
  2. please enter your name: Michael
  3. hello, Michael
每次运行该程序，根据用户输入的不同，输出结果也会不同。 在命令行下，输入和输出就是这么简单。

小结

任何计算机程序都是为了执行一个特定的任务， 有了输入，用户才能告诉计算机程序所需的信息， 有了输出，程序运行后才能告诉用户任务的结果。 输入是Input，输出是Output， 因此，我们把输入输出统称为Input/Output，或者简写为IO。 input()和print()是在命令行下面最基本的输入和输出， 但是，用户也可以通过其他更高级的图形界面-完成输入和输出， 比如，在网页上的一个文本框输入自己的名字，点击“确定”后在网页上看到输出信息。

练习

请利用print()输出1024 * 768 = xxx： 
  1. # TODO:
  2. print(???)

参考源码

do_input.py