Python入门经典：新手到专业指南

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"《Python入门：从新手到专业》是一本经典的Python学习教材，适合初学者入门，由Magnus Lie Hetland撰写，版权属于2005年。这本书以其清晰的叙述和循序渐进的方式，引导读者理解并掌握Python语言的基本概念和高级特性。尽管书中所涉及的Python版本可能并非最新，但其核心理念和编程技巧对于当前的学习者依然具有很高的价值。书中包含超过150,000篇搜索数据库的文章，提供了丰富的学习资源，使读者能够在深入学习的过程中了解Python的各个方面，从基础语法、数据类型到函数、类和模块，乃至网络编程和异常处理等主题。作者Magnus Lie Hetland通过实例演示和理论讲解相结合的方式，确保了内容的实用性和易理解性。作为一本专业级的入门书籍，它不仅帮助新手建立扎实的基础，还为有志于在IT领域进一步发展的人员提供了提升技能的平台。该书的编辑团队包括Jason Gilmore、Matt Moodie以及技术评审员Jeremy Jones等专业人士，他们共同保证了内容的专业性和质量。在阅读过程中，读者需要注意的是，书中引用的某些商标名可能带有版权保护，作者采用的是非商业性的编辑方式，并无意侵犯商标权。整本书的印刷和装订均在美国完成，符合国际出版标准。《Python入门：从新手到专业》是一本全面且经典的Python入门指南，无论你是零基础的初学者还是希望巩固基础的专业开发者，都能从中受益匪浅。在快速变化的IT领域，这本书依然是一座值得攀登的知识宝塔，帮助读者紧跟Python语言的发展趋势，不断提升自己的编程能力。"

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■CONTENTS

■CHAPTER 11 Files and Stuff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

Opening Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

The Mode Argument. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

Buffering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

The Basic File Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

Reading and Writing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Reading and Writing Lines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Closing Your Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Iterating Over File Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

Doing It Byte by Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

One Line at a Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

Reading Everything. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

Lazy Line Iteration with fileinput and xreadlines. . . . . . . . . . . . . . . 265

The New Kids on the Block: File Iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

■CHAPTER 12 Graphical User Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

An Example GUI Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

A Plethora of Platforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

Downloading and Installing wxPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

Creating Windows and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

Labels and Positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

More Intelligent Layout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

Event Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

The Finished Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

But I’d Rather Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

Using Tkinter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

Using Jython and Swing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

Using Something Else. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

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■CONTENTS

■CHAPTER 13 Database Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

The Python DB API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

Global Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286

Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

Connections and Cursors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

Downloading and Installing pysqlite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

An Example Database Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

Creating and Populating Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292

Searching and Dealing with Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295

■CHAPTER 14 Network Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

A Handful of Networking Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

socket. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

urllib and urllib2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

Other Modules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

SocketServer and Friends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

More Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Multiple Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Forking and Threading with SocketServers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

Asynchronous I/O with select and poll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

Twisted . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

Downloading and Installing Twisted. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

Writing a Twisted Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312

■CHAPTER 15 Python and the Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

Screen Scraping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

Tidy and XHTML Parsing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314

Beautiful Soup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

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■CONTENTS

Dynamic Web Pages with CGI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Step 1. Preparing the Web Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Step 2. Adding the Pound Bang Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Step 3. Setting the File Permissions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

CGI Security Risks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

A Simple CGI Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323

Debugging with cgitb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324

Using the cgi Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

A Simple Form. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

One Step Up: mod_python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

Installing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329

CGI Handler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330

PSP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

The Publisher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332

Web Services: Scraping Done Right . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

RSS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

XML-RPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

■CHAPTER 16 Testing, 1-2-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Test First, Code Later . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341

Precise Requirement Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342

Planning for Change. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

The 1-2-3 (and 4) of Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

Tools for Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

doctest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344

unittest. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347

Beyond Unit Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

PyChecker and PyLint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

Profiling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355

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■CONTENTS

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■CHAPTER 17 Extending Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

The Really Easy Way: Jython and IronPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358

Writing C Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

A Swig of . . . SWIG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361

Hacking It on Your Own . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

■CHAPTER 18 Packaging Your Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

Distutils Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

Basic Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

Wrapping Things Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376

Compiling Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378

Creating Executable Programs with py2exe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380

■CHAPTER 19 Playful Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

Why Playful? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

The Ju-Jitsu of Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

Prototyping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

Extracting Constants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

Configuration Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384

Logging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

If You Can’t Be Bothered . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387

Project Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389

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■CONTENTS

■CHAPTER 20 Project 1: Instant Markup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391

What’s the Problem? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391

Specific Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

Useful Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

Preparations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

First Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394

Adding Some Markup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

Second Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396

Handlers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397

A Handler Superclass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

A Rule Superclass. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401

The Parser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401

Constructing the Rules and Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

Putting It All Together. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

Further Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

■CHAPTER 21 Project 2: Painting a Pretty Picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

What’s the Problem? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

Specific Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

Useful Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

How Does It Work? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

Preparations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

First Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

Drawing with ReportLab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

Constructing Some PolyLines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

The Prototype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

Second Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

Getting the Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

Using the LinePlot Class. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

Further Exploration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

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