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2.基础语法

2.1 注释

程序中不参与编译执行(不参与解释)，也不影响程序功能的说明性的文字就是注释

2.1.1 单行注释

在说明性文字前加 # （# 后面的文字就是注释）

print('hello world!')  # 这个是打印语句

2.1.2 多行注释

将说明性文字放在''' '''或者 """ """之间

'''
多行注释第一行
多行注释第二行
...
'''
"""
多行注释1
多行注释2
...
"""

2.2 语句

一条有效代码就是一个语句

• 1. 一般情况下一条语句占一行
• 2. 一条语句结束不需要分号(如果多条语句要在一行显示，语句之间必须用分号隔开)
• 3. 如果一条语句很长，需要多行显示的时候，在换行的时候需要用 \ 连接，不能分割开数据，也可在Pycharm设置自动换行

print('abc')
print('张三')

result = 1982393 + 2792379 - 29739 + \
         23791738712 * 2323 / 283676 + \
         23648126 - 2634786128
print(result)

2.3 缩进

python是通过缩进和冒号来产生代码块的，表示一种从属关系，在没有块语法的时候不能随便在代码中添加缩进

print('第一行')
print('第二行')
if True:
    print('abc')

2.4标识符和关键字

2.4.1 标识符 - 用来给变量、函数、类取名用的

• python中标识符的要求：1）由字母、数字或者下划线()组成 2）数字开头
  注意: python3.x中标识中可以出现中文,但是实际开发的时候不能这么做
• _合法的标识符： L40, 40, a_b10, abc12,
• 不合法：40L, abc+123, abc.123

2.4.2 关键字

有特殊功能或者特殊意义的一部分标识符就是关键字。（对于特定的语言来说关键字有哪些，每个关键字的意义和功能是固定的）

import keyword  # 导入 keyword 模块

print(keyword.kwlist)  # 打印所有关键字

2.5 常用的数据

2.5.1 数字数据: 用来表示大小的数据才是数字数据，数字数据在程序中表示的时候直接写

789
100
13.78
-789
+780

2.5.2 文本数据：用文字信息描述的数据就是文本数据，文本数据在程序中表示的时候需要放在单引号或者双引号中

# '重庆开县'
print(123)
print('123')

2.5.3 布尔值：只有 True 和 False 两个值的数据，通常用来表示 真 和 假。

# True
# False

2.6 常见数据类型

数据类型是对数据的分类

• 1. int(整型) - 所有整数对应的数据类型。 python2.x有 long
• 2. float(浮点型) - 所有的小数对应的类型都是浮点型。（浮点型支持科学计数法）
     3e4
     1.2e-2
     print(3e4, 1.2e-2)
• 3. str(字符串) - 所有的文本数据对应的数据类型。
• 4. bool(布尔) - True 和 False 对应的数据类型
• 5. 其他常见类型：list(列表)、tuple(元组)、dict(字典)、迭代器、生成器、函数、自定义类型...

3.输入和输出函数

## 3.1 输出函数  - print
 用法一：print(数据) - 在控制台打印指定数据(打印结束后会自动换行)
​```python
print('hello world！')
print(110)
print(True)
print("你好！")
print('====================================')

用法二：print(数据1, 数据2, 数据3, ...) - 在控制台的一行打印多个数据，数据之间用空格隔开，所有数据打印结束后换行

print('你好', 100, False)
print('====================================')

方法三：print(数据1, 数据2, ..., end=文本数据) - end用于设定多个print语句之间的连接文本，默认是换行符。在控制台的一行打印多个数据，数据之间用空格隔开,所有数据打印结束后打印指定的文本数据(不会换行)

print('hello world!', end=' ')
print('====================================')

方法四：print(数据1, 数据2, 数据3,..., sep=文本数据) sep用于设定同一个print语句中要打印的多个数据之间的连接文本

print(10, 20, 30, 40, sep='加上', end='等于')
print(120)

3.2 输入函数 - input

• 用法： 变量 = input(输入提示信息) - 用变量获取输入提示信息后输入的内容（输入的时候按回车结束）
• 注意： 不管输入的内容是什么，变量获取到的数据的类型都是字符串

tel = input('请输入手机号:')
print(tel)

4.进制

# 数字在计算机中表现的方式常见的有四种：十进制、二进制、八进制、十六进制

# 1. 十进制
# 1）基数：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9
# 2）进位：逢10进1
# 3）位权：10的n次方 (n从低位到高位从0开始依次增加)
# 1231 = 1*10^3 + 2*10^2 + 3*10^1 + 1*10^0
# 4）程序中的表示方式：直接写
123
100

# 2. 二进制
# 1）基数：0，1
# 2）进位：逢2进1
"""
11011 + 10111 = 110010
1011 + 111010 = 1000101
"""
# 3）位权：2的n次方 (n从低位到高位从0开始依次增加)
# 101011 = 2^5 + 2^3 + + 2^1 + 2^0 = 32 + 8 + 2 + 1 = 43
# 4）程序中的表示方式：二进制数前加 0b或者0B
0b101
0B1010011
# 0b102    # 错误写法

# 3. 八进制
# 1）基数：0，1，2，3，4，5，6，7
# 2）进位：逢8进1
"""
76 + 45 = 143    6+5-8=3 进3 7+4+3=14
"""
# 3）位权：8的n次方 (n从低位到高位从0开始依次增加)
# 123 = 1*8^2 + 2*8^1 + 3*8^0 = 64 + 16 + 3 = 83
# 4）程序中的表示方式：八进制数前加 0o或者0O
0o10
0O27

# 4. 十六进制
# 1）基数：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，a/A，b/B, c/C, d/D, e/E, f/F
# 2）进位：逢16进1
"""
9 + 6 = F
7 + 9 = 10
"""
# 3）位权：16的n次方 (n从低位到高位从0开始依次增加)
# 123 = 16^2 + 2*16^1 + 3*16^0 == 256 + 32 + 3 = 291
# 4）程序中的表示方式：十六进制数前加 0x或者0X
0x9afdab
0x8AabF1

# 注意：十进制数能做的事情其他的进制数都可以做
print(291 + 1)
print(0x123 + 1)

5.进制转换

# 1. 其他进制转十进制，用int(数据)
# 手动转换： 每一位上的数乘以位权再求和
"""
0b1011 ->  2^0 + 2^1 + 2^3 = 1 + 2 + 8 = 11
0o12  ->  2*8^0 + 1*8^1 = 10
0xaf -> 15*16^0 + 10*16^1 = 175
"""
# 使用代码：直接用print函数打印
print(0b1011)     # 11
print(0o12)       # 10
print(0xaf)       # 175

# 2. 十进制转其他进制
# 手动转换：辗转取余法
"""
100 -> 0b1100100
100 -> 0o144
100 -> 0x64
"""
print(0b1100100, 0o144, 0x64)  # 100

# 3.八进制、十六进制与二进制之间的相互转换：
"""
八进制转二进制： 将1位8进制数转换成3位的二进制
十六进制转二进制： 将1位16进制数转换成4位的二进制
0o67 -> 0b110 111
0o624 -> 0b110 010 100
0xaf  -> 0b1010 1111
0xf21 -> 0b1111 0010 0001
0xa8e4 -> 0b1010 1000 1110 0100

二进制转八进制：将3位的2进制数转换成1位的8进制
二进制转十六进制：将4位的2进制数转换成1位的16进制
0b011 010 111 011  -> 0o3273
0b0110 1011 1011 -> 0x6bb
"""
# 4. 代码转换
# 1）bin(数字) -> 将其他数字转换成二进制
# 2) oct(数字) -> 将其他数字转换成八进制
# 3) hex(数字) -> 将其他数字转换成16进制
print(bin(0o67))
print(hex(100))

6.原码反码补码

# 计算机存储数据的时候存的是数字的补码
# 内存大小：
"""
位(bit)
字节(Byte): 1字节 == 8位
1 B(Byte) =    8  b (bit)
1 KB = 1024  B (Byte)  
1 MB = 1024 KB 
1 GB = 1024 MB
1 TB = 1024 GB
1 PB = 1024 TB
1 EB = 1024 PB
1 ZB = 1024 EB
1 YB = 1024 ZB
1 BB = 1024 YB

程序员编程能操作的内存的最小单位是字节：malloc(字节)
"""

# 正数的原码、反码和补码一样
# 1. 原码
# 最高位为符号位，0代表正数，1代表负数，非符号位为该数字绝对值的二进制表示。
# 原码 = 符号位+真值
# 符号位：最高位表示符号位（0表示正，1表示负）
# 真值：数字的绝对值的二进制
# 10的原码：00001010
# -256的原码：10000001 00000000
# 56的原码：00111000
print(0b10101011)

# 2.负数的反码 - 原码符号位不变其余位取反。
# -10的反码：11110101
# -3的反码：10000011(原) -> 11111100(反)
# -2的反码：10000010(原) -> 11111101(反)

# 3.负数的补码 - 反码加1
# 计算机在存储和操作数据的时候使用的是原码，查看结果的时候用原码
# -2的补码：11111110
# -3的补码：11111101
"""
计算机在对负数进行加法运算的时候结果不对，需要通过补码进行运算（计算机没有减法器只有加法器）
3 - 2 = 1
00000011(原) + 10000010(原) = 10000101(原码) -> -5(错)
00000011(补) + 11111110(补) = 000000001(补) -> 000000001(原) -> 1(对)
"""

总结：

1. 正数的原码、反码、补码是一致的；
2. 负数的补码是反码加1，反码是对原码按位取反，只是最高位(符号位)不变；
3. 计算机数字运算均是基于补码的。

下面就来探讨一下，为啥要用补码来表示数字。

补码好处：

如果计算机内部采用原码来表示数，那么在进行加法和减法运算的时候，需要转化为两个绝对值的加法和减法运算；

计算机既要实现加法器，又要实现减法器，代价有点大，那么可不可以只用一种类型的运算器来实现加和减的远算呢？

很容易想到的就是化减为加，举一个生活中的例子来说明这个问题：

时钟一圈是360度，当然也存在365度，但其实它和5度是一样的；

相同的道理，-30度表示逆时针旋转30度，其与顺时针旋转330度是一样的；

这里数字360表示时钟的一圈，在计算机里类似的概念叫模，它可以实现化减为加，本质上是将溢出的部分舍去而不改变结果。

易得，单字节(8位)运算的模为256=2^8。

在没有符号位的情况下，127+2=129，即：

image.png

这时，我们将最高位作为符号位，计算机数字均以补码来表示，则1000 0001的原码为减1后按位取反得1111 1111，也就是-127。

也就是说，计算机里的129即表示-127，相当于模256为一圈，顺时针的129则和逆时针127即-127是一样的。

故可以得到以下结论：

负数的补码为模减去该数的绝对值。

如-5的补码为：

-5=256-5=251=1111 1011(二进制)

同样的，临界值-128也可以表示出来：

-128=256-128=128=1000 0000(二进制)

但是正128就会溢出了，故单字节(8位)表示的数字范围为-128--127。

最后，我们来看一下，补码是如何通过模的溢出舍弃操作来完成化减为加的！

16-5=16+(-5)=11

image.png

1 0000 1011将溢出位舍去，得0000 1011(二进制)=11。