前言

Python语言于20世纪90年代初由荷兰人Guido van Rossum（吉多·范罗苏姆）首次公开发布。经过历次版本的修正，Python不断演化改进，目前已成为最受欢迎的程序设计语言之一。近年来，Python多次登上诸如TIOBE、PYP、StackOverFlow、GitHub、Indeed、Glassdoor等各大编程语言社区排行榜并位居前列。根据TIOBE最新排名，Python与Java、C一起成为全球最流行语言的前3位。

Python语言之所以如此受欢迎，主要原因是其拥有简洁的语法、良好的可读性以及功能的可扩展性。无论是高校还是企业，采用Python做教学、科研、应用开发的机构日益增多。一些国际知名大学已采用Python语言来教授课程设计，典型的有麻省理工学院的计算机科学及编程导论、卡内基·梅隆大学的编程基础、美国加州大学伯克利分校的人工智能课程；在行业应用领域，Python已经渗透到数据分析、互联网开发、工业智能化、游戏开发等重要的工业应用领域。学习并掌握Python语言的重要性日益凸显。本书正是在这一背景下编写而成的。

本书的编写原则是：①适应原则。Python语言有自己独特的语法，本书介绍了Python与其他编程语言细节上的差异，使读者能够很好地适应Python的学习。②科学原则。本书既是知识产品的再生产、再创造，也是编者教学经验的总结和提高，内容覆盖范围广、技术新，既有面的铺开，又有点的深化，举例符合题意，使读者学习起来事半功倍。③实用原则。本书采用Python 3.7版本，能够准确、及时地反映这门语言发展的最新成果及趋势，使读者能够很好地学到前沿的应用技术。

本书从基础和实践两个层面引导读者学习Python这门语言，系统、全面地介绍了Python编程的思想和方法。第1～3章主要介绍Python的基本知识以及理论基础；第4～8章详细介绍Python编程的核心技术，包括Python的四种典型序列结构、函数、文件和数据库的操作、面向对象程序设计、模块和包，通过大量的Python程序案例代码讲解知识点，让读者全面掌握Python编程；第9章重点介绍了字符串与正则表达式；第10章具体介绍了软件开发语言中的错误与异常处理；第11～15章主要根据Python的第三方库，介绍了GUI编程、网络和多线程编程、基于Flask框架的Web编程、网络爬虫应用开发以及数据分析与可视化等具体应用。

本书的编写特色在于：①理论+案例的编写风格。首先以简练的语言讲行理论知识的讲解，然后配上丰富而实用的案例，增加了案例教学的比重。②充分考虑学生的接受能力。本书所选的实例都贴近读者的理解水平，不会让读者产生晦涩的感觉。③实践性很强。本书基于编者多年的科研和教学经验，借鉴国内外Python语言教材的特点，在众多参考资料的基础上编写而成，具有很强的实践性。

本书由中国农业大学的李辉和中国大唐集团的刘洋共同编写。其中李辉负责第5～8章、第10～15章，刘洋负责第1～4章、第9章内容的编写。

由于编者水平有限，加之Python语言的发展日新月异，书中难免会有疏漏和不妥之处，敬请广大读者批评指正。

第1章

Python概述

1.1

认识Python语言

从程序设计语言的发展过程来分，计算机程序设计语言可分为：机器语言、汇编语言和高级语言。Python是一门高级语言。

Python语言具有优雅的语法，高效率的数据结构，属于纯粹的开源自由软件，相对其他语言（比如Java），具有语法简洁、易于学习、功能强大、可扩展性强、跨平台等诸多特点。

Python也是一种扩充性强大的编程语言。它具有丰富和强大的库，能够把使用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。所以Python常被称为“胶水”语言。