# Python 教學

小訣竅

這份教學是為了那些對 Python 語言有興趣的程式設計師而設計的，不是對於程式設計新手的入門教學。

Python 是一種易學、功能強大的程式語言。它有高效能的高階資料結構，也有簡單但有效的方法去實現物件導向程式設計。Python 優雅的語法和動態型別，結合其直譯特性，使它成為眾多領域和大多數平臺上，撰寫腳本和快速開發應用程式的理想語言。

使用者可以自由且免費地從 Python 官網上 (https://www.python.org/) 取得各大平台上用的 Python 直譯器和標準函式庫，下載其源碼或二進位形式執行檔，同時，也可以將其自由地散佈。另外，Python 官網也提供了許多自由且免費的第三方 Python 模組、程式與工具、以及額外說明文件，有興趣的使用者，可在官網上找到相關的發行版本與連結網址。

使用 C 或 C++（或其他可被 C 呼叫的程式語言），可以很容易在 Python 直譯器內新增功能函式及資料型別。同時，對可讓使用者自製功能的應用程式來說，Python 也適合作為其擴充用介面語言 (extension language)。

這份教學將非常規地介紹 Python 語言與系統的基本概念及功能。請注意，它預期你對程式設計有基本的了解。實際用 Python 直譯器進行實際操作將有助於學習，但所有範例都是獨立完整的，所以這份教學也可以離線閱讀。

若想了解 Python 標準物件和模組的描述，請參閱 Python 標準函式庫 (Standard Library)。在 Python 語言參考手冊 中，你可以學到 Python 語言更正規的定義。想用 C 或 C++ 寫延伸套件 (extensions) 的讀者，請閱讀 擴充和嵌入 Python 直譯器 和 Python/C API 參考手冊 。此外，市面上也能找到更深入的 Python 學習書。

這份教學中，我們不會介紹每一個功能，甚至，也不打算介紹完每一個常用功能。取而代之，我們的重心將放在介紹 Python 中最值得一提的那些功能，幫助你了解 Python 語言的特色與風格。讀完教學後，你將有能力閱讀和撰寫 Python 模組與程式，也做好進一步學習 Python 標準函式庫 (Standard Library) 中各類型的 Python 函式庫模組的準備。

術語表 頁面也值得細讀。

- 1. 淺嘗滋味
- 2. 使用 Python 直譯器
  - 2.1. 啟動直譯器
    - 2.1.1. 傳遞引數
    - 2.1.2. 互動模式
  - 2.2. 直譯器與它的環境
    - 2.2.1. 原始碼的字元編碼 (encoding)
- 3. 一個非正式的 Python 簡介
  - 3.1. 把 Python 當作計算機使用
    - 3.1.1. 數字 (Number)
    - 3.1.2. 文字
    - 3.1.3. List（串列）
  - 3.2. 初探程式設計的前幾步
- 4. 深入了解流程控制
  - 4.1. `if` 陳述式
  - 4.2. `for` 陳述式
  - 4.3. `range()` 函式
  - 4.4. `break` 和 `continue` 陳述式
  - 4.5. 迴圈的 `else` 子句
  - 4.6. `pass` 陳述式
  - 4.7. `match` 陳述式
  - 4.8. 定義函式 (function)
  - 4.9. 深入了解函式定義
    - 4.9.1. 預設引數值
    - 4.9.2. 關鍵字引數
    - 4.9.3. 特殊參數
      - 4.9.3.1. 位置或關鍵字引數 (Positional-or-Keyword Arguments)
      - 4.9.3.2. 僅限位置參數 (Positional-Only Parameters)
      - 4.9.3.3. 僅限關鍵字引數 (Keyword-Only Arguments)
      - 4.9.3.4. 函式範例
      - 4.9.3.5. 回顧
    - 4.9.4. 任意引數列表 (Arbitrary Argument Lists)
    - 4.9.5. 拆解引數列表（Unpacking Argument Lists）
    - 4.9.6. Lambda 運算式
    - 4.9.7. 說明文件字串 (Documentation Strings)
    - 4.9.8. 函式註釋 (Function Annotations)
  - 4.10. 間奏曲：程式碼風格 (Coding Style)
- 5. 資料結構
  - 5.1. 進一步了解 List（串列）
    - 5.1.1. 將 List 作為 Stack（堆疊）使用
    - 5.1.2. 將 List 作為 Queue（佇列）使用
    - 5.1.3. List Comprehensions（串列綜合運算）
    - 5.1.4. 巢狀的 List Comprehensions
  - 5.2. `del` 陳述式
  - 5.3. Tuples 和序列 (Sequences)
  - 5.4. 集合 (Sets)
  - 5.5. 字典（Dictionary）
  - 5.6. 迴圈技巧
  - 5.7. 深入了解條件 (Condition)
  - 5.8. 序列和其他資料類型之比較
- 6. 模組 (Module)
  - 6.1. 深入了解模組
    - 6.1.1. 把模組當作腳本執行
    - 6.1.2. 模組的搜尋路徑
    - 6.1.3. 「編譯」Python 檔案
  - 6.2. 標準模組
  - 6.3. `dir()` 函式
  - 6.4. 套件 (Package)
    - 6.4.1. 從套件中 import *
    - 6.4.2. 套件內引用
    - 6.4.3. 多目錄中的套件
- 7. 輸入和輸出
  - 7.1. 更華麗的輸出格式
    - 7.1.1. 格式化的字串文本 (Formatted String Literals)
    - 7.1.2. 字串的 format() method
    - 7.1.3. 手動格式化字串
    - 7.1.4. 格式化字串的舊方法
  - 7.2. 讀寫檔案
    - 7.2.1. 檔案物件的 method
    - 7.2.2. 使用 `json` 儲存結構化資料
- 8. 錯誤和例外
  - 8.1. 語法錯誤 (Syntax Error)
  - 8.2. 例外 (Exception)
  - 8.3. 處理例外
  - 8.4. 引發例外
  - 8.5. 例外鏈接 (Exception Chaining)
  - 8.6. 使用者自定的例外
  - 8.7. 定義清理動作
  - 8.8. 預定義的清理動作
  - 8.9. 引發及處理多個無關的例外
  - 8.10. 用註解使例外更詳細
- 9. Class（類別）
  - 9.1. 關於名稱與物件的一段話
  - 9.2. Python 作用域 (Scope) 及命名空間 (Namespace)
    - 9.2.1. 作用域和命名空間的範例
  - 9.3. 初見 class
    - 9.3.1. Class definition（類別定義）語法
    - 9.3.2. Class 物件
    - 9.3.3. 實例物件
    - 9.3.4. Method 物件
    - 9.3.5. Class 及實例變數
  - 9.4. 隨意的備註
  - 9.5. 繼承 (Inheritance)
    - 9.5.1. 多重繼承
  - 9.6. 私有變數
  - 9.7. 補充說明
  - 9.8. 疊代器 (Iterator)
  - 9.9. 產生器 (Generator)
  - 9.10. 產生器運算式
- 10. Python 標準函式庫概覽
  - 10.1. 作業系統介面
  - 10.2. 檔案之萬用字元 (File Wildcards)
  - 10.3. 命令列引數
  - 10.4. 錯誤輸出重新導向與程式終止
  - 10.5. 字串樣式比對
  - 10.6. 數學相關
  - 10.7. 網路存取
  - 10.8. 日期與時間
  - 10.9. 資料壓縮
  - 10.10. 效能量測
  - 10.11. 品質控管
  - 10.12. 標準模組庫
- 11. Python 標準函式庫概覽——第二部份
  - 11.1. 輸出格式化 (Output Formatting)
  - 11.2. 模板化 (Templating)
  - 11.3. 二進制資料記錄編排 (Binary Data Record Layouts)
  - 11.4. 多執行緒 (Multi-threading)
  - 11.5. 日誌記錄 (Logging)
  - 11.6. 弱引用 (Weak References)
  - 11.7. 使用於 List 的工具
  - 11.8. 十進制浮點數運算 (Decimal Floating-Point Arithmetic)
- 12. 虛擬環境與套件
  - 12.1. 簡介
  - 12.2. 建立虛擬環境
  - 12.3. 用 pip 管理套件
- 13. 現在可以來學習些什麼？
- 14. 互動式輸入編輯和歷史記錄替換
  - 14.1. Tab 鍵自動完成 (Tab Completion) 和歷史記錄編輯 (History Editing)
  - 14.2. 互動式直譯器的替代方案
- 15. 浮點數運算：問題與限制
  - 15.1. 表示法誤差 (Representation Error)
- 16. 附錄
  - 16.1. 互動模式
    - 16.1.1. 錯誤處理
    - 16.1.2. 可執行的 Python 腳本
    - 16.1.3. 互動式啟動檔案
    - 16.1.4. 客製化模組