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python使用的基础知识

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介绍在python具体使用过程中的一些基础知识点。

Python简介

Python是由Guido van Rossum于1989年底发明，第一个公开发行版发行于1991年。Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言，它具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性。近几年Python在数据挖掘，人工智能等领域较为流行。

Python2和Python3

因为早期的 Python版本在基础方面设计存在着一些不足之处，所以在2008 年的时候 Guido van Rossum 又重新开发 Python 3.0（被称为Python 3000，或简称Py3k），Python3在设计的时候很好地解决了这些遗留问题， 并且在性能上也有了一定的提升， 然而 Python3 带来的最大的问题就是不完全向后兼容，当时向后兼容的版本是Python2.6。Python开发团队无法一下子就让所有项目和类库都转到 Python3.0 上面。 所以，两个版本就进入了长期并行开发和维护的状态。但是就更新速度来说 ，Python3更新速度远快于Python2的速度，因为Python2目前主要以维护为主，Python3是未来的趋势，但从目前形势来看，Python2和Python3应该会长期并存，就像现在的WinXP、Win7、Win10一样。

学习Python 2还是Python 3？

对于纠结是学python2还是python3的朋友，推荐你看一篇文章：https://blog.csdn.net/qq_39521554/article/details/80855086 。其实我刚开始学python的时候，也曾纠结过这个问题。当时主流用的还是python2，所以我没有在这个问题上纠结太久（当你不知道该如何二选一时，那么跟着主流走就对了）。

同时安装Python2和Python3

这里介绍下如何同时安装Python2和Python3，以及安装好之后如何使用，如何避免两个版本间的命令冲突。

当前Windows下稳定版Python如下：

Python 2 Release - Python 2.7.16（64位操作系统）

Python 3 Release - Python 3.7.3（64位操作系统）

如果上面两个版本不满足需求，可到Python官网，下载其他Python安装文件。

安装步骤这里就省去了，注意在安装过程中可以选择让安装程序来设置python的环境变量，当然也可以等安装以后，自己再去我的电脑>属性>高级系统设置>高级>环境变量>系统变量>Path里设置环境变量。

当python2和python3都安装完以后，可以看到无论是python2还是python3，python可执行文件都叫python.exe，那此时我们在cmd窗口里输入python，会进入哪个版本的python命令行中呢？其实在cmd下输入python得到的版本号取决于环境变量里哪个版本的python路径更靠前，毕竟windows是按照顺序查找的。

这就带来一个问题了，如果你一会想用python2运行一个脚本，一会又想用python3运行另一个脚本，你怎么做？来回改环境变量显然很麻烦。

网上有个简单粗暴的办法：把两个python.exe改名，一个改成python2.exe，一个改成python3.exe。这样做固然可以，但修改可执行文件的方式，毕竟不是很好的方法。

这里介绍一个我觉得比较合适的解决办法：

借用py的一个参数来调用不同版本的Python，即 py -2调用python2，py -3调用的是python3。

  • 当python脚本需要python2运行时，只需在脚本最前面添加一行#! python2，然后运行py xxx.py即可。

  • 当python脚本需要python3运行时，只需在脚本最前面添加一行#! python3，然后运行py xxx.py即可。

有人可能会问，那我要用pip安装依赖包的时候该怎么办呢？

其实这个也很简单。我们可以看到在python2和python3的安装目录下都有一个Scripts目录（如果你安装好python之后，没有发现这个Scripts目录，那就去python官网下载一个最新版本的python安装包），而python2的Scripts目录里有个pip2.exe，python3的Scripts目录里有个pip3.exe。那么我们直接在cmd里执行pip2 install xxx就是安装python2的依赖包，执行pip3 install xxx就是安装python3的依赖包。

更改Python依赖包的下载源

当我们使用pip来下载依赖包的时候，会发现下载速度比较慢，这是因为python默认使用的是官方下载源，这个下载源的地址在国外，所以最好更改为国内的下载源，即添加一个pip的配置文件。以下描述是基于windows系统上的操作：

1、按照pip的官方说明文档，它的配置文件应该放在%APPDATA%/pip/目录下，配置文件名称是pip.ini，我们先按下win+R键。或者在开始菜单上点右键，点运行。然后在出来的窗口中输入%APPDATA%，然后点击确定。

2、我们可能会发现该目录下并没有pip目录，那我们就手动创建一个。

3、pip目录创建好以后，进入到这个目录中，然后新建一个pip.ini文件，并在文件中输入以下内容：

[global]
time-out=60
index-url = https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple
[install]
trusted-host = mirrors.aliyun.com

注：[global] 区域配置的是下载链接和超时时间，而[install] 区域配置的是安装时信任的地址。这里我写的是阿里云提供的pip下载源，其它的几个国内pip下载源地址如下：

# 阿里云 
http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

# 中国科技大学 
https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
 
# 豆瓣(douban) 
http://pypi.douban.com/simple/
 
# 清华大学 
https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
 
# 中国科学技术大学 
http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

4、pip.ini文件写好之后，点击保存。然后重新打开一个cmd命令行窗口，使用pip安装任意一个模块，这个时候就能看到，使用的是阿里云的下载地址了，下载速度也快很多。

参考链接：https://jingyan.baidu.com/article/3d69c55127775af0cf02d79e.html

查找python的安装目录

有时候时间一长，我们自己也忘记当初把python安装到哪个位置了，那么如果想查看python的安装目录，只需进入到python命令行界面，然后依次输入以下内容即可：

import sys
path = sys.executable
print(path)

然后就会打印出python的安装目录了。

python一键获取依赖包和安装依赖包

获取依赖包

一键获取依赖包有两种方法：

第一种方法：获取环境中所有安装的包

打开命令提示符，在某条路径下输入 pip freeze > ./requirements.txt

这时就会生成一个requirements.txt文件

第二种方法：根据某一个项目的 import 语句来生成依赖

打开命令提示符，将路径切换到需要生成依赖的项目的根目录下，依次输入：

pip install pipreqs
pipreqs ./

执行完以后，在这个项目下会生成一个requirements.txt文件，里面记录了该项目所用到的依赖。

安装依赖包

获得了依赖包之后，我们就可以在新环境下安装依赖包的模块，执行以下命令即可：

pip install -r requirements.txt

关于python的除法操作

我们知道，在python中，除法有两种运算符，’/‘和’//‘，我们通常把’/‘ 叫做精确除，’//‘ 叫做地板除，它们在python2和python3上的表现结果也不太一样。

精确除和地板除的解释：

精确除：

  • 在python2中，当被除数和除数都是整数时，得到的结果是被整除后的整数，舍弃小数部分，与C语言里面的除法处理方式一样。

  • 在python3中，无论被除数和除数是整数还是浮点数，得到的商总是真实结果，总是得到保留尾数的浮点数。

地板除：是指无论被除数和除数是整数还是浮点数，得到的商都不保留浮点数的尾数。

在python2中，无论是’/‘ 还是 ‘//‘，

  • 当被除数和除数都是整数时，那么结果也是整数；
  • 当被除数和除数两者中有任何一个是浮点数时，那么结果也一定是浮点数。只是如果用 ‘//‘ 运算符的话，操作的结果是整除后的结果，虽然结果仍是浮点数，但其尾数被舍去了。
以python2.7为例：
>>> 5 / 2 = 2
>>> 5 // 2 = 2
>>> 5.0 / 2 = 2.5
>>> 5.0 // 2 = 2.0

在python3中，为了与python2做个对比，这里特地加了一个 4 / 2 的计算。通过对比我们可以看出，无论被除数能否被整除，’/‘ 运算符操作的结果都是保留小数部分的，都是浮点数。

以python3.7为例：
>>> 4 / 2 = 2.0
>>> 5 / 2 = 2.5
>>> 5 // 2 = 2
>>> 5.0 / 2 = 2.5
>>> 5.0 // 2 = 2.0

总结：无论是python2还是python3，如果想得到某个整数被整除后的结果，使用 ‘//‘ 就可以了。