30天学会Python编程:2. Python基础语法结构
2.1 代码结构与缩进规则
定义与原理
Python使用缩进作为代码块的分界符，这是Python最显著的特征之一。不同于其他语言使用大括号{}，Python强制使用缩进来表示代码层次结构。
特性与规范
- 缩进量：推荐使用4个空格（PEP8标准）
- 一致性：整个项目必须统一（全空格或全Tab）
- 嵌套结构：每层嵌套增加一级缩进
错误示例与修正
错误代码（混用Tab和空格）：
def wrong_indent():
print("Level 1") # 4个空格
print("Level 2") # Tab键
正确代码：
def correct_indent():
print("Level 1") # 4个空格
print("Level 2") # 4个空格
2.2 注释与文档字符串
2.2.1 单行注释
语法：以#开头，到行尾结束
# 这是单行注释
x = 5 # 也可以放在代码后面
2.2.2 多行注释
实际实现方式（Python没有真正的多行注释语法）：
"""
这是用字符串实现的多行注释
不会被执行但会产生字符串对象
"""
# 或者使用多个单行注释
# 注释第一行
# 注释第二行
2.2.3 文档字符串（Docstring）
定义：用三个引号包裹的模块/函数/类的说明文档
函数文档示例：
def calculate_area(radius):
"""计算圆的面积
Args:
radius (float): 圆的半径，单位米
Returns:
float: 圆的面积，单位平方米
"""
return 3.14 * radius ** 2
查看文档：
print(calculate_area.__doc__) # 输出函数的文档字符串
help(calculate_area) # 查看帮助信息
2.3 变量与命名规则
变量定义原理
Python变量是名称到对象的引用，具有动态类型特性。
命名规范（PEP8）
类型 | 规范 | 示例 |
变量 | 小写+下划线 | student_name |
常量 | 全大写+下划线 | MAX_COUNT |
类名 | 驼峰式 | ClassName |
模块 | 小写+下划线 | module_name.py |
命名注意事项
- 区分大小写：name ≠ Name
- 不能以数字开头：1var
- 避免使用关键字：class = 5
- 不建议使用内置函数名：str = "hello"
2.4 基本输入输出
2.4.1 print()函数
函数原型：
print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
参数说明：
- objects：要输出的对象，多个用逗号分隔
- sep：分隔符，默认空格
- end：结束字符，默认换行
- file：输出目标，默认标准输出
- flush：是否立即刷新缓冲区
实用示例：
# 格式化输出
name = "Alice"
age = 25
print(f"{name} is {age} years old") # f-string (Python 3.6+)
# 多参数输出
print("Value:", 10, "Type:", type(10), sep="|", end="!\n")
# 输出：Value:|10|Type:|<class 'int'>!
2.4.2 input()函数
函数原型：
input(prompt='') -> str
使用示例：
name = input("请输入你的名字：")
print(f"你好，{name}！")
# 类型转换
age = int(input("请输入年龄："))
注意事项：
- 返回值总是字符串类型
- 需要类型转换时要做错误处理
- 在IDE中可能表现与终端不同
2.5 关键字与保留字
Python关键字列表
Python 3.10共有35个关键字：
import keyword
print(keyword.kwlist)
表2 主要关键字分类
类别 | 关键字 | 说明 |
流程控制 | if, elif, else, for, while, break, continue | 控制程序流程 |
异常处理 | try, except, finally, raise | 错误处理 |
逻辑运算 | and, or, not, is, in | 布尔运算 |
函数定义 | def, return, yield, lambda | 函数相关 |
面向对象 | class, self, pass | 类定义 |
变量作用域 | global, nonlocal | 作用域控制 |
其他 | import, from, as, with | 模块和上下文 |
关键字使用案例
# 条件判断示例
if age >= 18:
print("成年人")
elif age >= 12:
print("青少年")
else:
print("儿童")
# 循环控制示例
for i in range(5):
if i == 3:
continue
print(i)
2.6 基础语法综合案例
案例1：用户登录验证
# 用户登录系统
MAX_ATTEMPTS = 3
correct_password = "python123"
attempts = 0
while attempts < MAX_ATTEMPTS:
password = input("请输入密码：")
if password == correct_password:
print("登录成功！")
break
else:
attempts += 1
print(f"密码错误，还剩{MAX_ATTEMPTS - attempts}次机会")
else:
print("账户已锁定，请联系管理员")
案例2：温度转换器
def celsius_to_fahrenheit(celsius):
"""摄氏温度转华氏温度
Args:
celsius (float): 摄氏温度值
Returns:
float: 华氏温度值
"""
return celsius * 9/5 + 32
# 用户交互
try:
temp_c = float(input("请输入摄氏温度："))
temp_f = celsius_to_fahrenheit(temp_c)
print(f"{temp_c}℃ = {temp_f:.1f}℉") # 保留1位小数
except ValueError:
print("请输入有效的数字！")
2.7 常见错误与调试
典型语法错误
- 缩进错误：
- def func():
print("缩进错误") # IndentationError - 语法缺失：
- if True # 缺少冒号
print("Hello") - 命名冲突：
- import = 10 # 使用关键字作为变量名
调试技巧
- 使用print()输出中间值
- 阅读错误回溯信息（Traceback）
- 使用IDE的调试功能（断点、单步执行）
- 交互式调试（python -i script.py）
2.8 学习路线图
2.9 学习总结
- 核心要点：
- 严格遵循缩进规则
- 理解Python的命名规范
- 掌握基本的输入输出方法
- 识别并避免使用关键字
- 最佳实践：
- 始终使用4个空格缩进
- 为重要代码添加清晰注释
- 使用有意义的变量名
- 处理用户输入时考虑异常情况
- 进阶方向：
- 格式化字符串的高级用法
- 日志记录代替print调试
- 类型注解的使用
- 代码静态分析工具
- 常见陷阱：
- 混用Tab和空格
- 变量作用域混淆
- 忽略input()的字符串返回值
- 误用可变默认参数
附录：扩展练习
- 编写一个计算BMI指数的程序，要求： 输入身高(m)和体重(kg) 输出BMI值和健康建议
- 实现一个简单的四则运算计算器 支持加减乘除 处理除零错误
- 打印九九乘法表 使用嵌套循环实现 格式化对齐输出
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