我们可以将程序视为艺术品,一个程序可以是“十分漂亮的”。通常情况下,在编程语境中“漂亮”会有两层意思。第一,编写的代码应当满足一定的语法规则:在Python中,会使用缩进(4个空格)和冒号“:”来体现代码层次关系,当这些符号省略时,编写的代码会发生意想不到的错误。第二,编写的代码应当符合一定的阅读审美习惯:在Python编程中,通常会对关键语句添加注释(以#开头的语句),用来提高程序的可读性和增加代码的可维护性,通常也会在不同代码段之间增加空行。这些要求不是Python的语法规则,但是使用这些可以降低代码编写和维护的时间和工作量。
(1)常量和变量
数据是程序中最重要的元素,是负责程序运行过程的承担物,同时也是程序处理的对象。因此,要考虑在程序中如何表示数据。Python中的数据按照数值是否变换可以划分为:常量和变量。常量是指那些不能被改变的量,例如,“hello world”、150.42等;而变量代表了值可以改变的量,例如上面的x,y,z等。在Python中通过不同的名称来区别变量,而且大小写不相同的名称代表了不同的变量。
(2)表达式
表达式按算法要求的不同,使用不同的运算符将常量、变量等数据组合起来。例如,表达式(a+b+c)*2表示将三个变量a、b、c的值相加,然后乘以2;而表达式“She is”+“happy”表示将两个字符串“She is”与“happy”前后连接起来,从而形成字符串“She is happy”。
(3)语句
Python中的语句是构成程序的基本单元,Python为编程者提供了很多种语句类型,不同的语句有对应的语法规则,从而实现不同的功能。最常用的语句类型是赋值语句,可以实现变量改变数值大小的功能。
(4)语法规则
在Python编程中,有几个比较重要的语法规则:缩进、冒号和空行。
1)缩进:Python用行首的前4个空格来表示不同代码段,即行与行之间的层次关系。代码缩进一般用在条件、控制等语句和函数定义、类定义和模块定义等语句中。
2)冒号:在Python中,通常会将冒号和缩进一起使用,以便区分语句之间的层次关系。冒号后的代码在层次上看属于冒号前的代码。
3)空行:当存在多个作用代码块时,不同代码块之间常用空行分隔,这样做可使程序更加清晰、易读。
在程序中使用注释具有很高的实用价值,通常,注释在程序中具有以下作用:说明变量的意义、解释函数的功能、表明创建模块的时间和程序模块的创建者等,注释可以帮助程序编写者更好地理解程序。给程序添加注释,不但有利于以后修改程序的功能,而且还方便与他人合作开发软件。
在了解了一些Python的基本语法规则后,便能够编写简单的程序。虽然简单的程序操作起来比较容易,但是在输入代码时也很容易出现问题。通常情况下,每当输入1000行代码时就可能有3条左右的错误语句。错误的类型可能是语法错误、运行错误和逻辑错误。程序中出现了错误并不可怕,关键是找出错误发生的位置、分析错误产生的原因以及了解改正错误的方法。
面对不同的错误类型,我们可以使用不同的解决方法。如果程序中出现语法错误或运行错误,程序可能会崩溃,这个时候Python解释器将给出错误产生的位置和错误类型等异常信息。这些信息有助于查找和修改错误,因此,这两类错误会在较短时间内解决;但是如果程序发生逻辑错误,表面上看程序能正常执行,因为Python解释器没有发现任何错误,但是程序的结果并不是我们想要的。逻辑错误表示程序在设计上出现了一些逻辑上的问题,因为解释器没有提示错误,所以查找程序的逻辑错误的难度比较大。为了能够找到逻辑错误,通常我们会从头到尾依次检查程序代码。