简介

在本章中，我们将讨论Python编程语言的基础知识。Python是一种面向对象的高级编程语言，易于编写和理解，具有更强的交互性，解释执行，且适用于通用目的。Python由Guido van Rossum在荷兰的荷兰数学与计算机科学研究中心 (CWI) 设计，并于1991年发布了其第一个版本。Guido van Rossum是荷兰著名电视节目《蒙提·派森的飞行马戏团》的粉丝，因此将该语言命名为“Python”。Python是一种强大的脚本语言，但也可以用作高效的编程语言，并开发各种应用程序。Python自诞生以来就是开源语言，其源代码也在GNU通用公共许可证 (GPL) 下发布。

本章结构

在本章中，我们将讨论以下主题：

Python的特性
安装Python
关键字
标识符
注释
变量和数据类型
Python中的类型转换
使用Python进行输入/输出
运算符和表达式

目标

在本章结束时，读者将了解Python的重要特性，这些特性使其成为广泛受欢迎的通用语言。读者将能够在他们的系统中设置Python开发环境，为编程做好准备。本章重点介绍Python的基础知识，如定义变量、字面量、关键字、表达式和注释。通过学习各种数据类型、类型转换概念、输入/输出过程以及不同的运算符，读者将能够掌握解决问题的方法，并能够编写简单的入门级Python程序。

Python 的特性

Python 是一种脚本语言，它作为一种高级编程语言被解释执行，开发的目的是满足一般编程需求。以下是使Python在用户中非常受欢迎的特性：

易于理解：当我们阅读或编写Python程序时，感觉就像是在读或写简单的英语语句。这使得Python成为初学者的首选语言。
多用途：Python 是一种通用语言，能够开发各种应用程序，如文本处理应用程序、Web 编程、机器学习应用程序、游戏等。
解释执行：我们不需要显式地编译Python程序。Python解释器会在内部处理编译过程。
开源语言：我们可以免费使用Python软件，无需任何许可。其源代码是开放的，可以根据我们的需求进行自定义。
动态类型：在Python中，我们不需要在给变量赋值前声明其类型。相反，赋给变量的值的类型将自动确定其数据类型。因此，Python被认为是一种动态类型语言。
自动内存管理：Python会自动移除不再使用的对象。通过使用内部垃圾回收器，它自动释放这些对象占用的内存空间。
支持平台独立性：一旦编写了Python程序，它可以在任何平台上运行，无需再次重写，从而提供了平台独立性的特性。
平台可移植性：Python程序是可移植的，也就是说，我们可以很容易地从一个平台迁移到另一个平台。Python程序在任何平台上都会提供相同的结果。
支持库：Python支持各种第三方工具和实用程序。

Python的安装

对于大多数Unix系统、Linux和MAC OS，Python是预安装的。对于Windows操作系统，用户可以轻松地从Python的官方下载页面下载最新的Python版本：https://www.python.org/downloads/，也可以Python中文网https://python.p2hp.com/downloads/windows/index.html下载并安装。本书中的代码是基于Python 3.11.0版本实现的。我们可以点击所需的操作系统，例如点击Windows以查看所选操作系统的下载选项。根据您的系统配置，您可以选择下载适用于32位或64位操作系统的安装程序。这将自动开始下载安装程序可执行文件。下载完成后，点击.exe可执行文件以开始安装引导，如图1.1所示。

确保选中前图中突出显示的两个复选框。这样可以使系统在安装过程中使用管理员权限，并自动将python.exe文件的地址添加到系统设置的PATH变量中。接下来，点击“立即安装”（Install Now）以开始安装过程。请参见图1.2：

安装完成后，我们可以看到成功安装的消息，如图1.3所示：

点击“close”按钮以退出安装窗口。现在，我们已经准备好检查系统上安装的Python了。成功安装后，打开命令提示符，并在提示符上输入以下命令：

python --version

上述命令将显示已安装的Python版本，如图1.4所示：

一旦我们在系统上成功安装了 Python 3，我们可以使用一个非常简单但功能强大的内置集成开发环境（Integrated Development Environment ），称为 IDLE。要启动 IDLE，请点击“开始”菜单，然后选择“Python 3.11”。接着选择“IDLE (Python 3.11 64-bit)”。请参见图1.5：

现在，到了在 Python IDLE Shell 中编写我们的第一个命令的时候。在 IDLE Shell 中，我们可以一次写入并执行一个命令，但不能一次性运行整个 Python 程序。为了解决这个问题，我们将创建一个新的编辑窗口。在 IDLE Shell 中，转到“ File”菜单 | “New File”或按 Ctrl + N。这将打开一个新的“untitled”窗口，我们可以在其中编写完整的 Python 代码并执行以查看输出，如图1.6所示。