Python 基础语法学习笔记¶

先分清两件事：语法是 Python 的书写规则，例如 if、for、def；库 API 是已经写好的功能，例如 Path.resolve()、json.dumps()。print()、len() 是内置函数，不需要导入模块。

1. 缩进、注释和文档字符串¶

Python 用缩进表示代码归属，通常每层使用 4 个空格。if、for、def、class、try、with 等语句后的冒号 : 表示接下来是代码块。

count = 2
if count > 0:
    print('有可选项目')
print('结束')

# 说明 是注释，不参与执行；可独占一行，也可放在代码后面。
"""说明""" 是字符串；放在模块、函数或类的开头时，称为文档字符串，可通过 __doc__ 读取。它与普通注释不同。
文件首行 #!/usr/bin/env python3 是供系统直接运行脚本时识别解释器的声明；对 Python 来说也是注释。

脚本对应：文件顶部的文档字符串；main() 用 description=__doc__ 将它显示在帮助说明中。

2. 导入模块、变量和常量¶

模块是可导入的一组 Python 功能；标准库是 Python 自带的模块。

import datetime as dt
from pathlib import Path

name = '示例应用'
count = 3
enabled = True
selected = None

import datetime as dt 将模块命名为 dt，例如 dt.datetime.now()。from pathlib import Path 只取其中的 Path，调用时不用再写模块名。

变量名代表一个对象，不需要先声明类型。None 表示没有值。

DEFAULT_ARCHIVES、JAVA 这样的全大写名字表示“按约定作为常量使用”，Python 并不会禁止重新赋值。脚本还用到 0o700，这是八进制整数的写法，用于表达目录权限。

常用内置功能可以直接调用：

写法	含义
`input('请输入：')`	等待用户输入一行，返回字符串；数字输入也需要再用 `int()` 转换
`str(value)`、`int(text)`、`bool(value)`	转成字符串、整数、布尔值；转换失败可能抛异常
`isinstance(value, str)`	检查值是不是字符串，和类型提示不会自动检查类型的行为不同
`type(error).__name__`	读取对象所属类型的名字，脚本用它报告异常类别
`ord(char)`	取得单个字符的 Unicode 编码值；脚本用它拒绝指定的控制字符

脚本对应：顶部的 import 和常量；upload_selected() 创建工作目录时传入 mode=0o700。

3. 字符串和格式化¶

单引号和双引号都能创建字符串；本脚本主要使用单引号。

text = '  Hello，Python  '
text = text.strip().lower().replace('，', ',')
print(text)  # hello,python

print('{} 第 {:02d} 项'.format('示例', 3))  # 示例 第 03 项
print('; '.join(['A', 'B']))  # A; B

strip() 去掉两端空白，lower() 转小写，replace() 替换文字。这些方法返回新字符串。连续写 .strip().lower() 称为方法链。

.format(...) 将参数依次填入 {}；{:02d} 表示整数至少显示两位，不足时补零。+ 可以连接字符串，但不能直接将字符串和整数相加，需要先用 str(整数) 转换。

'第一行\n第二行' 中的 \n 表示换行。
r'\d+' 中的 r 表示原始字符串，让反斜线尽量保留原样。本脚本用它书写正则表达式。
''.join(列表) 将多段字符串连起来；'; '.join(列表) 则在相邻项之间加上 ;。

脚本对应：parse_selection() 清理输入；archive_label() 格式化菜单文字；upload_one() 用 join() 合并日志。脚本使用 .format()，没有使用 f-string。

4. 四种常见容器¶

容器用于存放多个值。

类型	示例	特点
列表 `list`	`['A', 'B']`	有顺序，可修改，可重复
元组 `tuple`	`('UUID', 'arm64')`	有顺序，不能替换其中的元素
字典 `dict`	`{'version': '1.0'}`	按“键 → 值”查找
集合 `set`	`{'A', 'B'}`	自动去重，不用于表示顺序

空容器的写法是 []、()、{}、set()。{} 是空字典，不是空集合。 单元素元组需要逗号，例如 ('A',)。

items = ['A']
items.append('B')        # 添加一个元素
items.extend(['C', 'D']) # 逐个添加，结果为 ['A', 'B', 'C', 'D']

info = {'version': '1.0'}
print(info['version'])          # 1.0
print(info.get('build', '未知')) # 未知

values = set(['A', 'A', 'B'])
print(len(values))  # 2

info['不存在的键'] 会抛出 KeyError；info.get('键') 不存在时返回 None，也可提供默认值。setdefault('键', []) 在键缺失时放入空列表，随后返回该键的值。

集合用 add(一项) 或 update(多个值) 添加内容。列表的 remove(值) 删除一项；字典或列表的 clear() 清空内容；列表之间的 + 表示拼接。len() 获取元素数量。

需要注意引用：item = report['apps'][0] 不会复制字典；修改 item['status'] 会修改报告中的同一份字典。list(directories) 则会创建列表副本，脚本用它避免一边遍历同一个列表一边删元素。

脚本对应：choose_archives() 用字典分组；discover_archives() 用集合去重；upload_selected() 修改报告记录。

5. 索引、解包和比较¶

items = ['第一项', '第二项']
print(items[0])  # 第一项

version, build = ('1.0', '3')
print(version, build)  # 1.0 3

把多个值对应放进多个变量，叫解包。变量数量必须与值的数量匹配。return archives, errors 也会组成元组，可用 archives, errors = discover_archives(...) 接收。

写法	含义
`a == b` / `a != b`	值相等 / 不相等
`a < b` / `a > b`	比较大小
`value in items` / `value not in items`	是否包含该元素；对字典检查的是键
`value is None` / `value is not None`	是否是“没有值”这个特殊对象

is 判断是否为同一个对象；本脚本用它判断 None。比较字符串、数字或集合内容时用 ==、!=。集合相等不要求顺序相同，但元素必须完全相同。

脚本对应：parse_selection() 判断选择是否重复；validate_archive() 比较主程序和 dSYM 的 UUID/架构集合。

6. 真假值、短路和条件表达式¶

条件判断中，None、False、0、空字符串和空容器都视为假；非空字符串即使是 '0'，也视为真。

provided = ''
chosen = provided or '默认值'
print(chosen)  # 默认值

items = []
if items and items[0] == 'A':
    print('第一项是 A')

第二段不会报索引错误：and 左边为假，就不执行右边，这叫短路。or 左边为真，就不再执行右边。and、or 会返回所选操作数的值，不一定是 True 或 False；not 则返回布尔值。

脚本用 args.archive or args.archives_dir or [DEFAULT_ARCHIVES] 依次选第一个非空来源，也用短路避免对错误类型调用方法、避免访问空列表。

failed = False
exit_code = 1 if failed else 0
print(exit_code)  # 0

A if 条件 else B 是条件表达式，可在赋值或 return 中使用。

all(...) 要求所有项为真，any(...) 要求至少一项为真。注意：all([]) 为 True，any([]) 为 False，因此 upload_succeeded() 还用 bool(statuses) 要求确实读到状态码。

7. 分支和循环¶

selected = []
for number in range(1, 4):
    if number == 2:
        continue
    selected.append(number)
print(selected)  # [1, 3]

for index, name in enumerate(['A', 'B'], 1):
    print(index, name)  # 分别输出：1 A、2 B

range(1, 4) 包含 1、不包含 4；range(3) 提供 0、1、2。

enumerate() 同时提供编号和元素，默认编号从 0 开始；传入 1 则从 1 开始。

for current, directories, _ in ... 是解包；_ 是普通变量名，这里按约定表示“有意不用”。

脚本对应：discover_archives() 遍历目录；parse_selection() 处理编号；ask_selection() 反复询问。

8. 函数、参数和返回值¶

def label(name, build='1'):
    return '{}（{}）'.format(name, build)

print(label('示例'))             # 示例（1）
print(label('示例', build='3'))  # 示例（3）

def 定义函数；定义函数时不会执行里面的流程，label(...) 才是调用。name、build 是参数；build='1' 是默认参数；调用时写 build='3' 是关键字参数。

return 立即结束函数并交回结果；没有显式 return 时，返回 None。默认参数在定义函数时计算一次，初学时避免使用 []、{} 作为需要每次独立创建的默认值。本脚本的 default=None、argv=None 不存在这个问题。

函数内部还能定义函数。upload_selected() 中的 save_report() 可以读取外层的 report 和 report_path；这种保留外层环境的函数常称为闭包。discover_archives() 将 walk_error 函数交给 os.walk()，让它在出错时调用，这称为回调。

9. 推导式、生成器表达式和排序¶

推导式是“遍历、可选筛选、收集结果”的简写。

names = [' A ', ' ', ' B ']
clean = [name.strip() for name in names if name.strip()]
print(clean)  # ['A', 'B']

unique = {name.strip() for name in names if name.strip()}
print(sorted(unique))  # ['A', 'B']

[...] 得到列表，{... for ...} 得到集合。脚本在 read_archive() 收集字段，在 uuid_set() 生成 UUID/架构集合。

numbers = [1, 2, 3]
checks = (number > 0 for number in numbers)
print(all(checks))  # True

(... for ...) 是生成器表达式：按需逐个提供结果，不先创建完整列表；消费后不要指望再次从头使用。脚本将它传给 all()、any()、extend()、join()。作为唯一的函数参数时，可写成 all(number > 0 for number in numbers)。

rows = [('旧', 1), ('新', 3), ('中', 2)]
ordered = sorted(rows, key=lambda item: item[1], reverse=True)
print(ordered)  # [('新', 3), ('中', 2), ('旧', 1)]

sorted() 返回排序后的新列表；key 指定比较依据；reverse=True 倒序排列。lambda item: item[1] 是没有单独名字的小函数。latest_first() 用 (归档时间, 路径) 作为排序依据：先比时间，相同时再比路径。

10. 类、对象、dataclass 和类型提示¶

类描述一种对象的结构；对象是实际创建出来的一份数据；属性通过 对象.属性 读取。

from dataclasses import dataclass
from typing import Optional

@dataclass(frozen=True)
class Example:
    name: str
    build: Optional[str] = None

    def label(self):
        return self.name

app = Example('示例', '3')
print(app.name, app.label())  # 示例 示例

@dataclass(...) 是装饰器，自动生成初始化、相等比较等方法。frozen=True 禁止普通赋值修改字段，例如 app.name = '其他' 会报错；它不代表字段内部可能包含的列表、字典也全部被冻结。

self 是当前对象；调用 app.label() 时，Python 自动将 app 传给 self。name: str 是类型提示，帮助阅读和检查，不是赋值，也不会自动进行运行时类型校验。Optional[str] 表示字符串或 None。

脚本对应：Archive 保存归档信息；ToolPackage 保存工具来源，prepare() 使用 self.source、self.member。

11. 异常处理和资源管理¶

异常表示操作无法按正常流程继续。raise 抛出异常；try 中发生指定异常后，进入对应的 except；finally 用于收尾。

class UserError(Exception):
    """可展示给用户的错误。"""

def parse_number(text):
    try:
        return int(text)
    except ValueError:
        raise UserError('请输入整数') from None

try:
    print(parse_number('abc'))
except UserError as error:
    print(str(error))  # 请输入整数
finally:
    print('处理结束')

class UserError(Exception) 表示继承内置的异常类。except ... as error 将异常对象保存到变量；from None 隐藏底层异常链的展示，不是忽略错误。单独的 raise 会把当前捕获的异常继续抛出。

except (OSError, ValueError) 可以接住任一种所列异常。finally 在正常结束、return 或异常传播时都会执行；进程被强杀等情况不能保证执行，而且收尾本身也可能报错。

from pathlib import Path
import tempfile

with tempfile.TemporaryDirectory() as directory:
    path = Path(directory) / 'demo.txt'
    path.write_text('学习 Python\n', encoding='utf-8')
    with path.open('r', encoding='utf-8') as source:
        print(source.read(), end='')  # 学习 Python

with ... as ... 是上下文管理：离开块时关闭文件或清理临时目录，包括通过异常离开的情况。上例结束后，演示目录会自动删除。

脚本对应：inside() 将路径错误转成 UserError；upload_one() 的 finally 清理子进程；ToolPackage.prepare() 用 with 关闭 ZIP。

12. 常用标准库 API¶

这里介绍的是库功能，不是新的 Python 语法。

模块/API	本脚本中的含义
`Path.home()`、`Path(__file__).parent`	用户主目录、脚本所在目录
`Path(a) / 'b'`	拼接路径，`/` 在这里不是数值除法
`expanduser()`、`resolve()`	展开 `~`；转绝对路径并解析 `..`、符号链接
`name`、`stem`、`suffix`、`parent`	文件名、去掉末尾扩展名的名字、末尾扩展名、父目录
`is_file()`、`is_dir()`、`glob()`	检查文件/目录，按通配规则查找
`relative_to()`	计算相对路径；不在指定父目录下时抛 `ValueError`
`os.walk()`	逐层遍历目录，提供当前路径、子目录名和文件名
`stat`、`lstat()`	识别普通文件、目录、符号链接等；`lstat()` 不跟随链接
`shutil.copy2()`、`copytree()`	复制文件、复制目录树
`zipfile.ZipFile()`	读取 ZIP/JAR 结构；结构合格不证明来源可信
`getpass.getpass()`	在正常支持的终端中隐藏输入回显
`dt.datetime.now()`、`strftime()`	获取时间、按格式转换为文字
`replace(tzinfo=...)`、`astimezone()`	添加时区解释；按已有时区信息换算时间

构造 Path 只描述位置，不会自动创建文件。mkdir()、write_text()、复制等 API 才会修改磁盘。glob() 的 * 是文件名通配规则，和 re 的正则规则不同。

文件读写重点：

'r' 读文本，'rb' 读二进制，'w' 写文本且会覆盖同名文件。
encoding='utf-8' 明确文字与字节的转换编码；write_bytes() 写原始字节。
plistlib.load(文件) 读取 Apple 的 plist，通常得到字典；脚本以 'rb' 打开它。
json.dumps(对象, ensure_ascii=False, indent=2) 将数据变成 JSON 文本，保留中文并缩进。Path、集合不能直接写入 JSON，需要转为字符串、列表等。
tempfile.TemporaryDirectory() 配合 with 自动清理；tempfile.mkdtemp() 只创建目录，不会自动删除，脚本用后者保留报告。

正则表达式重点：

import re

match = re.fullmatch(r'(\d+)-(\d+)', '1-3')
print(match.group(1), match.group(2))  # 1 3
print(re.findall(r'statusCode: (\d+)', 'statusCode: 0'))  # ['0']

\d+ 表示至少一位数字；圆括号捕获内容；group(1) 取第一组。fullmatch() 要求整个字符串符合规则，失败时返回 None。findall() 收集所有匹配；compile() 创建可复用规则；re.I 表示忽略大小写。脚本对应：parse_selection()、uuid_set()、upload_succeeded()。

读脚本里的较长规则时，还会遇到：\s（空白）、*（零次或多次）、?（零次或一次）、[0-9A-Fa-f-]（允许的字符）、[^/]（除 / 外的字符）、(?:...)（只分组，不形成可用 group() 取得的捕获组）、\.（真正的句点）、$（结尾）和 \b（单词边界）。这些符号属于正则规则，不是 Python 的运算符。

13. 外部命令：run 与 Popen¶

subprocess 让 Python 调用其他程序；命令本身不是 Python 语法。终端里的 open ...、java ... 也不能直接当成 Python 代码写。

脚本先进行本地准备与核验，再启动上传子进程：

subprocess.run(...)：启动并等待结束。脚本用它运行 dwarfdump --uuid、检查 java -version，这些步骤不是上传。
subprocess.Popen(...)：启动后返回进程对象。upload_one() 在这里启动 Java 上传工具，再逐行读取日志，最后调用 wait() 等待结束。

命令参数用列表表达，每一项是独立参数；默认不经过 shell，不要手工拼接整条 shell 命令或额外加 shell 引号。

参数/方法	含义
`capture_output=True`、`text=True`	收集输出，并作为文本读取
`check=True`、`timeout=30`	非零退出码时抛异常；限制等待时间
`cwd=work`	指定子进程工作目录
`stdout=PIPE`、`stderr=STDOUT`	通过管道读取输出，将错误输出合并进来
`encoding='utf-8', errors='replace'`	按 UTF-8 解码；坏字节使用替代字符
`wait()`	等待进程结束，返回退出码；0 通常表示正常结束
`returncode`	读取进程退出码；对 `Popen` 对象，尚未检测到退出时可能是 `None`
`poll()`	不等待，仍在运行时返回 `None`
`terminate()`、`kill()`	请求终止；必要时强制结束

Popen() 启动成功不等于服务器接收成功；退出码 0 也不足以判断上传成功。脚本还核对日志证据，之后仍需人工检查 Bugly 网页中的版本和 UUID。

14. 命令行参数和脚本入口¶

argparse 是解析命令行参数的标准库；--check、--list 是这个脚本自定义的选项名，不是 Python 关键字。

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('--check', action='store_true')
args = parser.parse_args(['--check'])  # 模拟参数，不读取真实终端输入
print(args.check)  # True

action='store_true'：出现该选项为 True，不出现为 False。
action='append'：允许同一选项重复出现，将值收集为列表。
type=Path：将输入文字转成路径对象，不代表路径已通过有效性检查。
default=...：未提供时使用默认值。
add_mutually_exclusive_group()：组内选项不能同时使用。
参数名中的 - 会变成属性名中的 _，如 --output-dir 对应 args.output_dir。

脚本的 main(argv=None) 在没有传入列表时读取终端参数；测试可传入模拟列表。下面是原脚本的入口片段，用来理解结构，不是独立运行的示例：

if __name__ == '__main__':
    raise SystemExit(main())

直接运行文件时 __name__ 是 '__main__'；通过 import 导入时是模块名，因而不自动进入 main()。SystemExit 用于结束进程，main() 返回的 0/1 变成退出码。

print(..., file=sys.stderr) 将消息写到错误输出流；flush=True 及时刷新缓冲；end='' 不再额外换行。KeyboardInterrupt 常来自 Ctrl+C，不属于普通的 Exception，脚本单独处理它。

15. 练习：只使用模拟数据¶

可以在终端运行 python3 进入交互模式，复制上面的完整小例子练习；退出时按 Ctrl+D。需要保存多行例子时，在 VS Code 中新建 python_demo.py，复制一个完整例子并保存，再运行 python3 "文件的实际路径"。不要把终端提示符 >>> 写进 .py 文件，也不要单独运行第 14 节的入口片段。

建议先做 1、2，再尝试 3、4。所有练习只处理内存数据或由自己创建的临时文件，不调用 bugly_upload.py 的上传入口。

字符串与列表：把 [' A ', '', ' B ', 'A'] 清理成 ['A', 'B', 'A']，再用集合去重并排序，得到 ['A', 'B']。练习 strip()、推导式、真假值、set()、sorted()。
编号与解包：用 enumerate(['正式包', '测试包'], 1) 显示菜单；给定模拟输入 '2'，转整数并减 1，取到 '测试包'。再处理 '9'，先检查范围，避免索引越界。
排序与 JSON：准备 {'name': '旧', 'build': 1}、{'name': '新', 'build': 3} 两份字典，按 build 倒序排序，再用 json.dumps(..., ensure_ascii=False, indent=2) 输出。预期“新”在前，中文可直接阅读。
异常与临时文件：参照第 11 节，用 TemporaryDirectory() 写入并读回 demo.txt；将 int('abc') 的错误转成自己的友好消息。确认临时目录在退出 with 后被清理。

阅读脚本时，可先看 main() 理解整体流程，再看 Archive、parse_selection() 和 read_archive()，最后阅读 upload_one() 的子进程与清理逻辑。