假设我们有这么一项任务:简单测试局域网中的电脑是否连通.这些电脑的ip范围从192.168.0.101到192.168.0.200.
思路:用shell编程.(Linux通常是bash而Windows是批处理脚本).例如,在Windows上用ping ip 的命令依次测试各个机器并得到控制台输出.由于ping通的时候控制台文本通常是"Reply from ... " 而不通的时候文本是"time out ... " ,所以,在结果中进行字符串查找,即可知道该机器是否连通.
实现:Java代码如下:
String cmd="cmd.exe ping ";
String ipprefix="192.168.10.";
int begin=101;
int end=200;
Process p=null;
for(int i=begin;i<end;i++){
p= Runtime.getRuntime().exec(cmd+i);
String line = null;
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(p.getInputStream()));
while((line = reader.readLine()) != null)
{
//Handling line , may logs it.
}
reader.close();
p.destroy();
}
这段代码运行得很好,问题是为了运行这段代码,你还需要做一些额外的工作.这些额外的工作包括:
编写一个类文件
编写一个main方法
将之编译成字节代码
由于字节代码不能直接运行,你需要再写个小小的bat或者bash脚本来运行.
当然,用C/C++同样能完成这项工作.但C/C++不是跨平台语言.在这个足够简单的例子中也许看不出C/C++和Java实现的区别,但在一些更为复杂的场景,比如要将连通与否的信息记录到网络数据库.由于Linux和Windows的网络接口实现方式不同,你不得不写两个函数的版本.用Java就没有这样的顾虑.
同样的工作用Python实现如下:
import subprocess
cmd="cmd.exe"
begin=101
end=200
while begin<end:
p=subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdout=subprocess.PIPE,
stdin=subprocess.PIPE,
stderr=subprocess.PIPE)
p.stdin.write("ping 192.168.1."+str(begin)+"\n")
p.stdin.close()
p.wait()
print "execution result: %s"%p.stdout.read()
对比Java,Python的实现更为简洁,你编写的时间更快.你不需要写main函数,并且这个程序保存之后可以直接运行.另外,和Java一样,Python也是跨平台的.
有经验的C/Java程序员可能会争论说用C/Java写会比Python写得快.这个观点见仁见智.我的想法是当你同时掌握Java和Python之后,你会发现用Python写这类程序的速度会比Java快上许多.例如操作本地文件时你仅需要一行代码而不需要Java的许多流包装类.各种语言有其天然的适合的应用范围.用Python处理一些简短程序类似与操作系统的交互编程工作最省时省力.
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Python应用场合
足够简单的任务,例如一些shell编程.如果你喜欢用Python设计大型商业网站或者设计复杂的游戏,悉听尊便.
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2 快速入门
2.1 Hello world
安装完Python之后(我本机的版本是2.5.4),打开IDLE(Python GUI) , 该程序是Python语言解释器,你写的语句能够立即运行.我们写下一句著名的程序语句:
print （"Hello,world!"）或者 print ('hello,world!') //必须有括号，不然是语法错误
并按回车.你就能看到这句被K&R引入到程序世界的名言.
在解释器中选择"File"--"New Window" 或快捷键 Ctrl+N , 打开一个新的编辑器.写下如下语句:
print "Hello,world!"
raw_input("Press enter key to close this window");
保存为a.py文件.按F5,你就可以看到程序的运行结果了.这是Python的第二种运行方式.
找到你保存的a.py文件,双击.也可以看到程序结果.Python的程序能够直接运行,对比Java,这是一个优势.
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2.2 国际化支持
我们换一种方式来问候世界.新建一个编辑器并写如下代码:
#coding=UTF-8 //必须告诉eclipse你的编码方式，而不是默认的ASCII码方式，或者用eclipse直接指定编码，不用再手动指定。
print ('中国人')
print "欢迎来到奥运中国!"
raw_input("Press enter key to close this window");
在你保存代码的时候,Python会提示你是否改变文件的字符集,结果如下:
# -*- coding: cp936 -*-
print "欢迎来到奥运中国!"
raw_input("Press enter key to close this window");
将该字符集改为我们更熟悉的形式:
# -*- coding: GBK -*-
print "欢迎来到奥运中国!" # 使用中文的例子
raw_input("Press enter key to close this window");
程序一样运行良好.
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2.3 方便易用的计算器
用微软附带的计算器来计数实在太麻烦了.打开Python解释器,直接进行计算:
a=100.0
b=201.1
c=2343
print ((a+b+c)/c) //在外面一定还要加一层括号，否则会出现TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'NoneType' and 'int'的错误提示
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2.4 字符串,ASCII和UNICODE
可以如下打印出预定义输出格式的字符串:
print """
Usage: thingy [OPTIONS]
-h Display this usage message
-H hostname Hostname to connect to
"""
字符串是怎么访问的?请看这个例子:
word="abcdefg"
a=word[2]
print ("a is: "+a)
b=word[1:3]
print ("b is: "+b) # index 1 and 2 elements of word.
c=word[:2]
print ("c is: "+c) # index 0 and 1 elements of word.
d=word[0:]
print ("d is: "+d) # All elements of word.
e=word[:2]+word[2:]
print ("e is: "+e) # All elements of word.
f=word[-1]
print ("f is: "+f) # The last elements of word.
g=word[-4:-2]
print ("g is: "+g) # index 3 and 4 elements of word.
h=word[-2:]
print ("h is: "+h) # The last two elements.
i=word[:-2]
print ("i is: "+i) # Everything except the last two characters
l=len(word)
print ("Length of word is: "+ str(l))
请注意ASCII和UNICODE字符串的区别:
print ("Input your Chinese name:")
s=input("Press enter to be continued");
print ("Your name is : " +s)
l=len(s)
print ("Length of your Chinese name in asc codes is:"+str(l))
a=(s,'GBK');
l=len(a)
print ("I'm sorry we should use unicode char!Characters number of your Chinese \
name in unicode is:"+str(l))
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2.5 使用List
类似Java里的List,这是一种方便易用的数据类型:
word=['a','b','c','d','e','f','g']
a=word[2]
print ("a is: "+a)
b=word[1:3]
print ("b is: ")
print (b) # index 1 and 2 elements of word.
c=word[:2]
print ("c is: ")
print (c) # index 0 and 1 elements of word.
d=word[0:]
print ("d is: ")
print (d) # All elements of word.
e=word[:2]+word[2:]
print ("e is: ")
print (e) # All elements of word.
f=word[-1]
print ("f is: ")
print (f) # The last elements of word.
g=word[-4:-2]
print ("g is: ")
print (g) # index 3 and 4 elements of word.
h=word[-2:]
print ("h is: ")
print (h) # The last two elements.
i=word[:-2]
print ("i is: ")
print (i) # Everything except the last two characters
l=len(word)
print ("Length of word is: "+ str(l))
print ("Adds new element")
word.append('h')
print (word)
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2.6 条件和循环语句
# Multi-way decision
x=int(input("Please enter an integer:"))
if (x<0):
x=0
print ("Negative changed to zero")
elif x==0:
print ("Zero")
else:
print ("More")
# Loops List
a = ['cat', 'window', 'defenestrate']
for x in a:
print (x,len(x))
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2.7 如何定义函数
# Define and invoke function.
def sum(a,b):
return (a+b) //缩进很严谨
func = sum
r = func(5,6)
print (r)
# Defines function with default argument
def add(a,b=2):
return a+b
r=add(1)
print (r)
r=add(1,5)
print (r)
并且,介绍一个方便好用的函数:
# The range() function
a =range(5,10)
print (a)
a = range(-2,-7)
print (a)
a = range(-7,-2)
print (a)
a = range(-2,-11,-3) # The 3rd parameter stands for step
print (a)
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2.8 文件I/O
spath="F:/baa.txt"
# Opens file for writing.
#Creates this file doesn't exist.
f=open(spath,"w")
f.write("First line 1.\n")
f.writelines("First line 2.")
f.close()
f=open(spath,"r") # Opens file for reading
for line in f:
print (line)
f.close()
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2.9 异常处理
s=input("Input your age:")
if s =="":
raise Exception("Input must no be empty.")
try:
i=int(s)
except ValueError:
print ("Could not convert data to an integer.")
except:
print ("Unknown exception!")
else: # It is useful for code that must be executed if the try clause does not raise an exception
print ("You are %d" % i," years old")
finally: # Clean up action
print ("Goodbye!")
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2.10 类和继承
python 中 类的私有对象要用self来做前缀引用，如上例中的self.name等等。而一个类的公用变量这用类名做前缀来引用。比如上例中的SchoolMember.count。类的公用变量，跟Java 中的static变量一样，被类的所有实例共享。
另外 python 中类的构造函数 默认名字为 __init()__，左右都是双下横线，类实例化是解释器自动首先调用。同C++一样，Python有一个析构函数__del()__，实例被del时，自动调用该析构函数。
如果要求打印不换行，则需要 print(your_str,end='')
class Base:
def __init__(self):
self.data = []
#这里定义add函数必须进行缩进，不然会提示：AttributeError: 'Child' object has no attribute 'add'
#python就是用缩进代替java的{}，也就是以缩进来判断方法的结束。
def add(self, x):
self.data.append(x)
def addtwice(self, x):
self.add(x)
self.add(x)
# Child extends Base
class Child(Base):
def plus(self,a,b):
return a+b
oChild =Child()
oChild.add("str1")
print (oChild.data)
print (oChild.plus(2,3))
#另一个实例
class SchoolMember:
'''Represents any school member.'''
count = 0
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
SchoolMember.count += 1
print('(Initialized SchoolMember: %s)' % self.name)
def tell(self):
'''Tell my details.'''
print('''Name:"%s" Age:"%s"''' %(self.name,self.age),end=' '),
class Teacher(SchoolMember):
'''Represents a teacher.'''
def __init__(self,name,age,salary):
SchoolMember.__init__(self,name,age)
self.salary = salary
print('(Initialized Teacher: %s)' %self.name)
def tell(self):
SchoolMember.tell(self)
print(',Salary: "%d"' %self.salary)
class Student(SchoolMember):
'''Represents a student.'''
def __init__(self,name,age,marks):
SchoolMember.__init__(self,name,age)
self.marks = marks
print('(Initialized Student: %s)' % self.name)
def tell(self):
SchoolMember.tell(self)
print('Marks: "%d"' % self.marks)
t = Teacher('Mr',40,30000)
s = Student('Qi Jiang',23,83)
print()
print(SchoolMember.count)
members = [t,s]
for member in members:
member.tell()
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2.11 包机制
每一个.py文件称为一个module,module之间可以互相导入.
请参看以下例子:
# a.py
def add_func(a,b):
return a+b
# b.py
from a import add_func # Also can be : import a
print ("Import add_func from module a")
print ("Result of 1 plus 2 is: ")
# If using "import a" , then here should be "a.add_func"
print (add_func(1,2))
module可以定义在包里面.Python定义包的方式稍微有点古怪,假设我们有一个parent文件夹,该文件夹有一个child子文件夹.child中有一个module a.py . 如何让Python知道这个文件层次结构?很简单,每个目录都放一个名为_init_.py 的文件.该文件内容可以为空.这个层次结构如下所示: parent
--__init_.py
--child
-- __init_.py
--a.py
b.py
那么Python如何找到我们定义的module?在标准包sys中,path属性记录了Python的包路径.你可以将之打印出来:
import sys
print (sys.path)
通常我们可以将module的包路径放到环境变量PYTHONPATH中,该环境变量会自动添加到sys.path属性.另一种方便的方法是编程中直接指定我们的module路径到sys.path 中:
import sys
print(sys.path)
sys.path.append('XXXX')
from a import add_func
print (sys.path)
print ("Import add_func from module a")
print ("Result of 1 plus 2 is: ")
print (add_func(1,2))
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总结你会发现这个教程相当的简单.许多Python特性在代码中以隐含方式提出,这些特性包括:Python不需要显式声明数据类型,关键字说明,字符串函数的解释等等.我认为一个熟练的程序员应该对这些概念相当了解,这样在你挤出宝贵的一小时阅读这篇短短的教程之后,你能够通过已有知识的迁移类比尽快熟悉Python,然后尽快能用它开始编程.
当然,1小时学会Python颇有哗众取宠之嫌.确切的说,编程语言包括语法和标准库.语法相当于武术招式,而标准库应用实践经验则类似于内功,需要长期锻炼.Python学习了Java的长处,提供了大量极方便易用的标准库供程序员"拿来主义".(这也是Python成功的原因),在开篇我们看到了Python如何调用Windows cmd的例子.