1. 标识符

  • 命名规则：
    • 由字母（AZ, az）、数字（0~9）和下划线（_）组成。
    • 不能以数字开头。
    • 区分大小写（如 Name 和 name 不同）。
    • 不能与保留字（关键字）重名。
  • 命名规范（PEP 8 建议）：
    • 变量名、函数名、方法名：全小写，单词间用下划线分隔（如 my_var）。
    • 类名：首字母大写（驼峰命名法，如 MyClass）。
    • 常量名：全大写，单词间用下划线分隔（如 MAX_SIZE）。
  • 合法性检查：可通过 str.isidentifier() 方法判断一个字符串是否为合法标识符。

2. 保留字（关键字）

  • Python 保留字不能用作标识符，否则会引发语法错误。
  • 保留字列表如下（不同版本略有增减，以实际环境为准）：
    1
    False, None, True, and, as, assert, async, await, break, class, continue, def, del, elif, else, except, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, nonlocal, not, or, pass, raise, return, try, while, with, yield, match, case
  • 可通过 import keyword; print(keyword.kwlist) 查看当前环境的所有关键字。

3. 常量和变量

  • 常量：在程序运行过程中值保持不变的量。
    • 字面常量：直接写出的值，如 123、"hello"、3.14。
    • 命名常量：通常用全大写变量名表示（约定，非强制），如 PI = 3.14159。
  • 变量：通过赋值语句动态绑定数据类型和值。
    • 赋值格式：变量名 = 表达式（如 x = 10）。
    • 支持链式赋值：a = b = c = 0。
    • 支持增量赋值（增强赋值运算符，见 5.3 节）。
  • 动态类型：变量无需显式声明类型，可随时指向不同类型对象（如 x = 5 后 x = "text" 是合法的）。

4. 基本数据类型

4.1 数字型 (Numeric)

4.1.1 整数型 (int)

  • 任意大小的整数（仅受内存限制）。
  • 支持多种进制表示：
    • 十进制：123, -456
    • 二进制：0b1010（前缀 0b 或 0B）
    • 八进制：0o177（前缀 0o 或 0O）
    • 十六进制：0x1F（前缀 0x 或 0X）
  • 进制转换函数：bin()、oct()、hex() 分别返回二进制、八进制、十六进制字符串。

4.1.2 浮点数型 (float)

  • 双精度浮点数（遵循 IEEE 754 标准），精度约为 15~17 位有效数字。
  • 支持科学计数法：1.23e-4 表示 0.000123。
  • 注意：浮点数运算可能存在精度误差（如 0.1 + 0.2 != 0.3），可借助 decimal 模块进行精确计算。

4.1.3 复数型 (complex)

  • 形式：a + bj 或 a + bJ，其中 a 为实部，b 为虚部（均为浮点数）。
  • 可通过 real 和 imag 属性获取实部和虚部（均为 float 类型）。
  • 示例：
    1
    2
    3
    c = 3.1 + 4j
    print(c.real)   # 输出 3.1
    print(c.imag)   # 输出 4.0

4.2 字符串型 (str)

  • 用单引号（'...'）、双引号（"..."）或三引号（'''...''' 或 """..."""）括起来的字符序列。
  • 三引号可用于多行字符串，保留换行格式。
  • 转义字符：如 \n（换行）、\t（制表符）、\\（反斜杠）、\'（单引号）、\"（双引号）等。
  • 原始字符串：在引号前加 r（如 r'C:\Users'），转义字符不生效，常用于文件路径和正则表达式。
  • 字符串是不可变序列：不能通过下标修改单个字符，只能生成新字符串。

4.3 布尔型 (bool)

  • 只有两个值：True 和 False（注意首字母大写）。
  • 布尔值实际上是 int 的子类，True 对应整数 1，False 对应 0，可参与算术运算（但通常不推荐）。
  • 在条件判断中，以下值会被视为 False：None、False、数值零（0, 0.0, 0j）、空序列（"", [], (), {}, set()）等。

4.4 type() 函数与类型检查

  • type(obj) 返回对象 obj 的数据类型（如 <class 'int'>）。
  • 更推荐使用 isinstance(obj, type) 进行类型检查，因其支持继承关系。
    1
    2
    isinstance(3.14, float)   # True
    isinstance(True, int)     # True（因为 bool 是 int 的子类）

4.5 数据类型转换（显式转换）

  • 常用转换函数：
    • int(x)：将 x 转换为整数（支持字符串、浮点数等）。
    • float(x)：转换为浮点数。
    • str(x)：转换为字符串。
    • bool(x)：转换为布尔值。
    • complex(real[, imag])：创建复数。
  • 注意：
    • 浮点数转整数时直接截断小数部分（非四舍五入）。
    • 字符串转数字时，字符串必须符合数字字面量格式。int("123") 合法，int("12.3") 会抛出 ValueError，int("abc") 同样报错。
  • 隐式类型转换：混合类型运算时，Python 自动提升为更高级类型（如 int + float → float）。

字符编码相关函数：chr(x) 返回 Unicode 编码 x 对应的单字符；ord(x) 返回单字符 x 的 Unicode 编码（整数）。二者互为逆操作。

5. 运算符

5.1 基本算术运算符

运算符 功能 示例
+ 加法 3 + 2 → 5
- 减法 3 - 2 → 1
* 乘法 3 * 2 → 6
/ 真除法（结果浮点数） 3 / 2 → 1.5
// 整除（向下取整） 3 // 2 → 1；-3 // 2 → -2
% 取余（模运算） 3 % 2 → 1；-3 % 2 → 1（与除数同号）
** 幂运算 2 ** 3 → 8；9 ** 0.5 → 3.0

注意：/ 和 // 的区别；取余结果的符号由除数决定。

5.2 字符串运算符

  • +：字符串拼接，例如 "Hello" + " " + "World" → "Hello World"。
  • *：重复复制，例如 "Hi" * 3 → "HiHiHi"。
  • in / not in：成员判断，检查子串是否存在于字符串中，返回布尔值。
  • 字符串也支持 ==、!=、>、<、>=、<= 等比较运算符，按字典序（Unicode码点）逐字符比较。

5.3 赋值运算符与增强赋值运算符

  • 基本赋值：=。
  • 增强赋值（将算术运算与赋值结合）：
    +=、-=、*=、/=、//=、%=、**=。
  • 示例：x += 3 等价于 x = x + 3。
  • 增强赋值会原地修改可变对象（如列表），但对不可变对象（如数字、字符串）会创建新对象。

5.4 关系运算符（比较运算符）

  • 包括：==（等于）、!=（不等于）、>、<、>=、<=。
  • 返回布尔值 True 或 False。
  • 支持链式比较：a < b <= c 等价于 a < b and b <= c，代码更简洁。
  • 不同类型之间比较时，Python 会尝试进行合理比较（如数字与数字），否则可能引发 TypeError。

5.5 逻辑运算符

  • and、or、not。
  • 操作数不限于布尔值，Python 会将其隐式转换为布尔值进行判断，但返回的是最后一个被求值的操作数（短路求值）。
    • x and y：若 x 为假则返回 x，否则返回 y。
    • x or y：若 x 为真则返回 x，否则返回 y。
    • not x：返回布尔值，始终为 True 或 False。
  • 优先级：not > and > or（可用括号调整）。

5.6 运算符优先级（从高到低简要）

  1. 圆括号 ()
  2. 幂运算 **
  3. 正负号 +x, -x
  4. 乘除、取余、整除 *, /, //, %
  5. 加减 +, -
  6. 比较运算符 ==, !=, >, <, >=, <=
  7. 逻辑非 not
  8. 逻辑与 and
  9. 逻辑或 or
  10. 赋值运算符（最低）

建议在复杂表达式中使用括号增强可读性，避免依赖优先级记忆。

6. input() 函数的使用

  • 功能：从标准输入读取一行文本，以字符串形式返回（不包含末尾换行符）。
  • 语法：input([提示信息])，提示信息为可选字符串。
  • 重要：input() 始终返回字符串类型，即使输入数字。
  • 类型转换：
    • 安全做法：使用 int()、float() 等显式转换，并配合 try-except 处理无效输入。
    • 示例：
      1
      2
      3
      4
      5
      6
      try:
          a = float(input("第一个数："))
          b = float(input("第二个数："))
          print(a + b)
      except ValueError:
          print("请输入有效数字！")
    • 不建议使用 eval(input())，因为 eval() 会执行任意表达式，存在安全风险（用户可输入恶意代码）。
  • 多个输入可结合 split() 处理，例如 x, y = map(int, input().split())。

7. 输出不换行（print() 的 end 参数）

  • print() 函数默认以换行符 \n 结尾。
  • 通过 end 参数自定义结尾字符。
  • 示例：
    1
    2
    3
    print("111", end="")    # 结尾为空字符串
    print("222", end="")    # 输出：111222（无换行）
    print("333", end=" ")   # 输出：333 （末尾加空格，不换行）
  • sep 参数：控制多个输出项之间的分隔符，默认为空格。
    1
    print("a", "b", "c", sep="-")   # 输出：a-b-c