樹莓派Python編程入門與實(shí)戰(zhàn)（第2版）

目錄
第一部分　樹莓派編程環(huán)境
第1章　配置樹莓派　3
1．1　獲取樹莓派　3
1．1．1　了解樹莓派的歷史　3
1．1．2　為什么要學(xué)習(xí)用Python
在樹莓派上進(jìn)行編程　4
1．2　獲取樹莓派　5
1．3　哪些樹莓派外圍設(shè)備是必須的　6
1．3．1　microSD卡　6
1．3．2　電源　7
1．3．3　顯示輸出　8
1．3．4　鍵盤和鼠標(biāo)　9
1．3．5　使用網(wǎng)線或者Wi-Fi
適配器　9
1．4　其他不錯(cuò)的外圍設(shè)備　9
1．4．1　挑選一個(gè)外殼　10
1．4．2　移動(dòng)電源　10
1．4．3　自供電USB集線器　11
1．5　決定如何購(gòu)買外圍設(shè)備　11
1．6　讓你的樹莓派正常工作　11
1．6．1　自己研究一下　11
1．6．2　安裝軟件　12
1．6．3　下載操作系統(tǒng)　12
1．6．4　移動(dòng)NOOBS　13
1．6．5　連接外圍設(shè)備　13
1．7　排除樹莓派的故障　15
1．7．1　檢查外設(shè)連接線　15
1．7．2　檢查microSD卡　16
1．7．3　檢查NOOBS的副本　16
1．7．4　檢查顯示器　16
1．7．5　檢查你的外設(shè)　17
1．8　小結(jié)　17
1．9　Q&A　17
1．10　練習(xí)　17
1．10．1　問(wèn)題　17
1．10．2　答案　18
第2章　認(rèn)識(shí)Raspbian Linux發(fā)行版　19
2．1　了解Linux　19
2．2　使用Raspbian命令行　20
2．3　使用Raspbian圖形用戶界面　23
2．4　LXDE圖形界面　24
LXPanel　25
2．5　小結(jié)　29
2．6　Q&A　29
2．7　練習(xí)　29
2．7．1　問(wèn)題　29
2．7．2　答案　30
第3章　搭建編程環(huán)境　31
3．1　探索Python　31
3．1．1　Python簡(jiǎn)史　31
3．1．2　Python v3和Python v2　32
3．2　檢查你的Python環(huán)境　32
3．2．1　檢查Python解釋器和
交互式shell　32
3．2．2　檢查Python開發(fā)環(huán)境　33
3．2．3　檢查文本編輯器　33
3．3　安裝Python和工具　34
檢查鍵盤　34
3．4　關(guān)于Python解釋器　35
3．5　關(guān)于Python交互式shell　36
3．6　關(guān)于Python開發(fā)環(huán)境shell　38
IDLE開發(fā)環(huán)境shell　39
3．7　創(chuàng)建Python腳本　42
3．7．1　在交互式shell中運(yùn)行
Python腳本　43
3．7．2　在IDLE中運(yùn)行Python
腳本　43
3．7．3　使用IDLE創(chuàng)建一個(gè)
腳本　44
3．7．4　使用文本編輯器創(chuàng)建一個(gè)
Python腳本　45
3．8　使用適當(dāng)?shù)墓ぞ摺?6
3．9　小結(jié)　47
3．10　Q&A　47
3．11　練習(xí)　47
3．11．1　問(wèn)題　47
3．11．2　答案　48
第二部分　Python編程基礎(chǔ)
第4章　Python基礎(chǔ)　51
4．1　Python腳本的輸出　51
4．1．1　探索print函數(shù)　51
4．1．2　使用字符作為print的
參數(shù)　52
4．1．3　格式化print函數(shù)的輸出　53
4．1．4　使用轉(zhuǎn)義序列控制輸出　54
4．1．5　好玩的東西　55
4．2　格式化腳本　56
4．2．1　長(zhǎng)文本行　56
4．2．2　創(chuàng)建注釋　57
4．3　理解Python變量　58
4．3．1　Python關(guān)鍵字　58
4．3．2　創(chuàng)建Python變量名　59
4．4　給Python變量賦值　59
4．4．1　格式化變量和字符串
輸出　60
4．4．2　避免使用未賦值的變量　61
4．4．3　將長(zhǎng)字符串賦值給變量　61
4．4．4　給變量賦予更多
類型的值　62
4．4．5　給變量重新賦值　62
4．5　關(guān)于Python數(shù)據(jù)類型　63
4．6　獲取用戶輸入　64
4．7　小結(jié)　69
4．8　Q&A　69
4．9　練習(xí)　69
4．9．1　問(wèn)題　69
4．9．2　答案　70
第5章　在程序中使用算術(shù)　71
5．1　使用數(shù)學(xué)運(yùn)算符　71
5．1．1　Python數(shù)學(xué)操作符　71
5．1．2　運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)　73
5．1．3　在數(shù)學(xué)運(yùn)算中使用變量　74
5．1．4　浮點(diǎn)數(shù)的精度　75
5．1．5　顯示數(shù)字　75
5．1．6　運(yùn)算符縮寫　76
5．2　使用分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算　76
5．2．1　分?jǐn)?shù)對(duì)象　76
5．2．2　分?jǐn)?shù)操作　77
5．3　使用復(fù)數(shù)　77
5．3．1　創(chuàng)建復(fù)數(shù)　77
5．3．2　復(fù)數(shù)運(yùn)算　78
5．4　math模塊的高級(jí)功能　78
5．4．1　數(shù)值函數(shù)　79
5．4．2　冪和對(duì)數(shù)函數(shù)　79
5．4．3　三角函數(shù)　80
5．4．4　雙曲函數(shù)　80
5．4．5　統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)函數(shù)　81
5．5　使用NumPy數(shù)學(xué)庫(kù)　81
5．5．1　NumPy數(shù)據(jù)類型　81
5．5．2　創(chuàng)建NumPy數(shù)組　82
5．5．3　使用NumPy數(shù)組　83
5．6　小結(jié)　83
5．7　Q&A　84
5．8　練習(xí)　84
5．8．1　問(wèn)題　84
5．8．2　答案　85
第6章　控制你的程序　86
6．1　使用if語(yǔ)句　86
6．2　組合多條語(yǔ)句　87
6．3　通過(guò)else語(yǔ)句添加其他條件　89
6．4　使用elif添加更多的條件　91
6．5　在Python中比較值　93
6．5．1　數(shù)字比較　93
6．5．2　字符串比較　94
6．5．3　布爾值比較　95
6．5．4　評(píng)估函數(shù)返回值　95
6．6　檢查復(fù)雜的條件　97
6．6．1　使用邏輯運(yùn)算符　97
6．6．2　組合條件檢查　97
6．7　對(duì)條件檢查取反　98
6．8　小結(jié)　98
6．9　Q&A　99
6．10　練習(xí)　99
6．10．1　問(wèn)題　99
6．10．2　答案　100
第7章　循環(huán)　102
7．1　執(zhí)行重復(fù)的任務(wù)　102
7．2　使用for循環(huán)進(jìn)行迭代　102
7．2．1　遍歷列表中的數(shù)字　103
7．2．2　注意一些“陷阱”　104
7．2．3　由值指定的數(shù)據(jù)類型　105
7．2．4　遍歷字符串列表　106
7．2．5　使用變量進(jìn)行遍歷　107
7．2．6　使用range函數(shù)進(jìn)行
迭代　107
7．3　使用while循環(huán)　111
7．3．1　使用數(shù)字條件來(lái)進(jìn)行
迭代　111
7．3．2　使用字符串作為判斷
條件進(jìn)行遍歷　112
7．3．3　使用while True　113
7．4　創(chuàng)建嵌套循環(huán)　116
7．5　小結(jié)　117
7．6　Q&A　117
7．7　練習(xí)　118
7．7．1　問(wèn)題　118
7．7．2　答案　118
第三部分　高級(jí)Python知識(shí)
第8章　使用列表和元組　123
8．1　關(guān)于元組　123
8．1．1　創(chuàng)建元組　123
8．1．2　訪問(wèn)元組中的數(shù)據(jù)　124
8．1．3　訪問(wèn)一個(gè)范圍內(nèi)的值　125
8．1．4　使用元組　125
8．2　關(guān)于列表　127
8．2．1　創(chuàng)建一個(gè)列表　127
8．2．2　從列表中獲取數(shù)據(jù)　128
8．2．3　使用列表　128
8．3　使用多維列表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)　133
8．4　在腳本中使用列表和元組　133
8．4．1　遍歷一個(gè)列表或元組　133
8．4．2　排序和倒序　134
8．5　使用列表解析創(chuàng)建列表　134
8．6　關(guān)于range類型　135
8．7　小結(jié)　136
8．8　Q&A　136
8．9　練習(xí)　136
8．9．1　問(wèn)題　136
8．9．2　答案　137
第9章　字典和集合　138
9．1　理解Python字典　138
9．2　字典基礎(chǔ)　139
9．2．1　創(chuàng)建一個(gè)字典　139
9．2．2　填充字典　139
9．2．3　獲取字典中的數(shù)據(jù)　140
9．2．4　更新一個(gè)字典　142
9．2．5　管理一個(gè)字典　143
9．3　用字典編程　143
9．4　理解Python集合　148
9．5　集合基礎(chǔ)　149
填充集合　149
9．6　從集合獲取信息　150
9．6．1　集合成員　150
9．6．2　并集　150
9．6．3　交集　151
9．6．4　差集　151
9．6．5　對(duì)稱差集　152
9．6．6　遍歷集合　152
9．7　修改一個(gè)集合　153
9．8　用集合編程　154
9．9　小結(jié)　157
9．10　Q&A　157
9．11　練習(xí)　157
9．11．1　問(wèn)題　157
9．11．2　答案　158
第10章　使用字符串　159
10．1　字符串的基礎(chǔ)知識(shí)　159
10．1．1　字符串格式　159
10．1．2　創(chuàng)建字符串　160
10．1．3　處理字符串　161
10．2　使用函數(shù)操作字符串　162
10．2．1　改變字符串值　162
10．2．2　分割字符串　163
10．2．3　連接字符串　163
10．2．4　測(cè)試字符串　164
10．2．5　查找字符串　165
10．3　格式化字符串輸出　166
10．3．1　format()函數(shù)　167
10．3．2　格式化數(shù)字　168
10．4　小結(jié)　170
10．5　Q&A　171
10．6　練習(xí)　171
10．6．1　問(wèn)題　171
10．6．2　答案　171
第11章　使用文件　173
11．1　理解Linux文件結(jié)構(gòu)　173
看一下Linux目錄　174
11．2　通過(guò)Python管理文件和
目錄　175
11．3　打開文件　176
11．3．1　指定打開模式　177
11．3．2　使用文件對(duì)象方法　178
11．4　讀取文件　179
11．4．1　讀取整個(gè)文件　179
11．4．2　逐行讀取文件　180
11．4．3　不按順序讀取文件　181
11．5　關(guān)閉一個(gè)文件　185
11．6　寫文件　185
11．6．1　創(chuàng)建并且寫入一個(gè)
新文件　185
11．6．2　寫入到已有的文件　188
11．7　小結(jié)　190
11．8　Q&A　190
11．9　練習(xí)　190
11．9．1　問(wèn)題　190
11．9．2　答案　191
第12章　創(chuàng)建函數(shù)　192
12．1　在程序中使用Python函數(shù)　192
12．1．1　創(chuàng)建函數(shù)　193
12．1．2　使用函數(shù)　193
12．2　返回值　195
12．3　給函數(shù)傳值　196
12．3．1　傳遞參數(shù)　196
12．3．2　設(shè)置參數(shù)的默認(rèn)值　198
12．3．3　處理可變數(shù)量的參數(shù)　199
12．3．4　使用字典檢索值　200
12．4　在函數(shù)中處理變量　201
12．4．1　局部變量　201
12．4．2　全局變量　202
12．5　在函數(shù)中使用列表　203
12．6　遞歸函數(shù)　204
12．7　小結(jié)　205
12．8　Q&A　205
12．9　練習(xí)　206
12．9．1　問(wèn)題　206
12．9．2　答案　206
第13章　使用模塊　207
13．1　介紹模塊概念　207
13．2　探索標(biāo)準(zhǔn)模塊　209
13．3　學(xué)習(xí)Python模塊　210
13．4　創(chuàng)建定制的模塊　214
13．4．1　創(chuàng)建或收集函數(shù)放到
一起　214
13．4．2　確定模塊的名稱　214
13．4．3　在測(cè)試目錄中創(chuàng)建
自定義模塊　215
13．4．4　測(cè)試自定義模塊　215
13．4．5　將模塊移動(dòng)到生產(chǎn)
目錄　216
13．4．6　檢查路徑，如果需要?jiǎng)t
修改　218
13．4．7　測(cè)試生產(chǎn)級(jí)別自定義
模塊　219
13．5　小結(jié)　222
13．6　Q&A　222
13．7　練習(xí)　222
13．7．1　問(wèn)題　222
13．7．2　答案　223
第14章　探索面向?qū)ο缶幊痰氖澜纭?24
14．1　理解面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)　224
14．1．1　什么是OOP　224
14．1．2　定義一個(gè)類　225
14．1．3　創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例　225
14．1．4　默認(rèn)屬性值　226
14．2　定義類方法　227
14．2．1　設(shè)值方法　227
14．2．2　訪問(wèn)方法　228
14．2．3　添加輔助方法　229
14．3　使用類模塊共享你的代碼　233
14．4　小結(jié)　235
14．5　Q&A　235
14．6　練習(xí)　235
14．6．1　問(wèn)題　235
14．6．2　答案　236
第15章　使用繼承　237
15．1　了解類的問(wèn)題　237
15．2　理解子類和繼承　238
15．3　在Python中使用繼承　239
15．3．1　創(chuàng)建子類　240
15．3．2　將子類添加到對(duì)象
模塊文件中　241
15．3．3　添加其他子類　242
15．3．4　將子類方法放到它自己的
對(duì)象模塊文件中　243
15．4　在Python腳本中使用繼承　244
15．5　小結(jié)　254
15．6　Q&A　255
15．7　練習(xí)　255
15．7．1　問(wèn)題　255
15．7．2　答案　256
第16章　正則表達(dá)式　257
16．1　什么是正則表達(dá)式　257
16．1．1　定義正則表達(dá)式　257
16．1．2　正則表達(dá)式的類型　258
16．2　在Python中使用正則表達(dá)式　258
16．3　match()函數(shù)　259
16．4　search()函數(shù)　259
16．5　findall()函數(shù)和finditer()函數(shù)　259
16．6　定義基本的模式　261
16．6．1　純文本　261
16．6．2　特殊字符　262
16．6．3　錨字符　262
16．6．4　點(diǎn)字符　264
16．6．5　字符分類　264
16．6．6　字符分類取反　266
16．6．7　使用范圍　266
16．6．8　星號(hào)　267
16．7　使用高級(jí)正則表達(dá)式特性　267
16．7．1　問(wèn)號(hào)　268
16．7．2　加號(hào)　268
16．7．3　使用大括號(hào)　268
16．7．4　管道符號(hào)　269
16．7．5　分組表達(dá)式　269
16．8　在Python腳本中使用正則
表達(dá)式　269
16．9　小結(jié)　271
16．10　Q&A　272
16．11　練習(xí)　272
16．11．1　問(wèn)題　272
16．11．2　答案　273
第17章　異常處理　274
17．1　理解異?！?74
17．1．1　語(yǔ)法錯(cuò)誤異?！?74
17．1．2　運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤異?！?76
17．2　處理異?！?78
17．3　處理多個(gè)異?！?80
17．3．1　創(chuàng)建多個(gè)try except
語(yǔ)句塊　282
17．3．2　處理通用的異?！?84
17．3．3　理解try except語(yǔ)句的
選項(xiàng)　285
17．4　小結(jié)　290
17．5　Q&A　290
17．6　練習(xí)　290
17．6．1　問(wèn)題　290
17．6．2　答案　291
第四部分　圖形化編程
第18章　GUI編程　295
18．1　為GUI環(huán)境編程　295
18．1．1　視窗接口　295
18．1．2　事件驅(qū)動(dòng)編程　296
18．2　Python的GUI包　297
18．3　使用tkinter包　297
18．3．1　創(chuàng)建一個(gè)窗口　297
18．3．2　向窗口添加控件　299
18．3．3　定義事件處理程序　302
18．4　tkinter控件　304
18．4．1　使用Label控件　304
18．4．2　添加Button控件　304
18．4．3　使用Checkbutton控件　304
18．4．4　使用Entry控件　306
18．4．5　添加Text控件　307
18．4．6　使用ListBox控件　309
18．4．7　使用Menu控件　310
18．5　小結(jié)　313
18．6　Q&A　313
18．7　練習(xí)　313
18．7．1　問(wèn)題　313
18．7．2　答案　314
第19章　游戲編程　315
19．1　理解游戲編程　315
19．2　了解游戲相關(guān)的工具　316
19．3　配置PyGame庫(kù)　317
檢查PyGame　317
19．4　使用PyGame　317
19．4．1　加載和初始化PyGame　319
19．4．2　配置游戲屏幕　320
19．4．3　在游戲畫面中放置
文本　321
19．5　學(xué)習(xí)PyGame的更多內(nèi)容　324
19．5．1　一直在游戲中　324
19．5．2　繪制圖像和形狀　325
19．5．3　在游戲中使用聲音　327
19．6　處理PyGame動(dòng)作　328
19．6．1　在游戲畫面中移動(dòng)圖形　328
19．6．2　與游戲畫面中的圖形
交互　329
19．7　小結(jié)　336
19．8　Q&A　336
19．9　練習(xí)　336
19．9．1　問(wèn)題　336
19．9．2　答案　337
第五部分　業(yè)務(wù)編程
第20章　使用網(wǎng)絡(luò)　341
20．1　查找Python的網(wǎng)絡(luò)模塊　341
20．2　與郵件服務(wù)器一起工作　342
20．2．1　Linux世界中的郵件　342
20．2．2　smtplib庫(kù)　344
20．2．3　使用smtplib庫(kù)　345
20．3　與網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器一起工作　348
20．3．1　獲取網(wǎng)頁(yè)　348
20．3．2　解析網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)　349
20．4　使用套接字編程連接應(yīng)用
程序　352
20．4．1　什么是套接字編程　353
20．4．2　Python的socket模塊　353
20．4．3　創(chuàng)建服務(wù)器程序　354
20．4．4　創(chuàng)建客戶端程序　356
20．4．5　運(yùn)行客戶端/服務(wù)器
示例　357
20．5　小結(jié)　358
20．6　Q&A　358
20．7　練習(xí)　358
20．7．1　問(wèn)題　358
20．7．2　答案　359
第21章　在程序中使用數(shù)據(jù)庫(kù)　361
21．1　使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)　361
21．1．1　安裝MySQL　361
21．1．2　配置MySQL環(huán)境　362
21．1．3　安裝Python的MySQL
模塊　366
21．1．4　創(chuàng)建Python腳本　367
21．2　使用PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)　370
21．2．1　安裝PostgreSQL　370
21．2．2　配置PostgreSQL環(huán)境　370
21．2．3　安裝Python的
PostgreSQL模塊　373
21．2．4　用psycopg2編寫
代碼　374
21．3　小結(jié)　376
21．4　Q&A　376
21．5　練習(xí)　376
21．5．1　問(wèn)題　376
21．5．2　答案　377
第22章　Web編程　379
22．1　在樹莓派上運(yùn)行Web服務(wù)器　379
22．1．1　安裝Apache Web
服務(wù)器　380
22．1．2　提供HTML文件　381
22．2　公共網(wǎng)關(guān)接口編程　382
22．2．1　什么是CGI　382
22．2．2　運(yùn)行Python程序　382
22．3　擴(kuò)展Python網(wǎng)頁(yè)　384
22．3．1　格式化輸出　384
22．3．2　使用動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)　385
22．3．3　調(diào)試Python程序　387
22．4　處理表單　389
22．4．1　創(chuàng)建網(wǎng)頁(yè)表單　390
22．4．2　cgi模塊　391
22．5　小結(jié)　393
22．6　Q&A　394
22．7　練習(xí)　394
22．7．1　問(wèn)題　394
22．7．2　答案　395
第六部分　樹莓派Python項(xiàng)目
第23章　創(chuàng)建基礎(chǔ)的樹莓派Python
項(xiàng)目　399
23．1　思考基礎(chǔ)的樹莓派Python
項(xiàng)目　399
23．2　通過(guò)Python顯示高清
圖片　399
23．2．1　理解高分辨率　400
23．2．2　使用腳本演示圖像　401
23．2．3　配置演示畫面　402
23．2．4　查找圖片　402
23．2．5　在可移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器上
存儲(chǔ)照片　403
23．2．6　縮放照片　406
23．2．7　照片居中　407
23．2．8　照片取景　407
23．2．9　提高演示速度　409
23．2．10　潛在的腳本修改　414
23．3　播放音樂(lè)　415
23．3．1　創(chuàng)建基本的音樂(lè)腳本　415
23．3．2　將音樂(lè)存儲(chǔ)在可移動(dòng)的
硬盤上　416
23．3．3　使用音樂(lè)播放列表　416
23．3．4　控制回放　417
23．3．5　讓播放列表隨機(jī)播放　421
23．3．6　創(chuàng)建一個(gè)特殊的
演示　422
23．4　小結(jié)　426
23．5　Q&A　426
23．6　練習(xí)　426
23．6．1　問(wèn)題　426
23．6．2　答案　427
第24章　樹莓派/Python高級(jí)項(xiàng)目　428
24．1　探索GPIO接口　428
24．1．1　什么是GPIO接口　428
24．1．2　GPIO引腳布局　429
24．1．3　連接GPIO　430
24．2　使用RPi．GPIO模塊　433
24．2．1　安裝RPi．GPIO　433
24．2．2　啟動(dòng)方法　433
24．3　控制GPIO輸出　434
24．3．1　配置硬件來(lái)查看GPIO
輸出　434
24．3．2　測(cè)試GPIO輸出　436
24．3．3　閃爍LED　437
24．3．4　創(chuàng)建一個(gè)花式的
閃光燈　437
24．4　檢測(cè)GPIO輸入　438
24．4．1　配置檢測(cè)輸入的
硬件　438
24．4．2　處理輸入信號(hào)　440
24．4．3　輸入輪詢　441
24．4．4　輸入事件　442
24．5　小結(jié)　444
24．6　Q&A　444
24．7　練習(xí)　444
24．7．1　問(wèn)題　444
24．7．2　答案　445
第七部分　附錄
附錄A　將Raspbian操作系統(tǒng)加載到
SD卡上　449
A．1　下載NOOBS　450
A．2　驗(yàn)證NOOBS校驗(yàn)和　451
A．2．1　在Linux上檢查校驗(yàn)和　451
A．2．2　在Windows上檢查
校驗(yàn)和　451
A．2．3　在OS X上檢查
校驗(yàn)和　452
A．3　解壓縮NOOBS Zip文件　452
A．3．1　在Linux上解壓縮一個(gè)
ZIP文件　452
A．3．2　在Windows上解壓縮
一個(gè)ZIP文件　453
A．3．3　在OS X上解壓縮一個(gè)
ZIP文件　453
A．4　格式化MicroSD卡　453
A．4．1　在Linux上格式化
一個(gè)MicroSD卡　453
A．4．2　在Windows上格式化
一個(gè)MicroSD卡　455
A．4．3　在OS X上格式化一個(gè)
microSD卡　455
A．5　將NOOBS復(fù)制到一個(gè)MicroSD
卡中　456
附錄B　樹莓派型號(hào)一覽　457
B．1　樹莓派2 B型號(hào)　457
B．2　樹莓派1 B+型號(hào)　458
B．3　樹莓派1 A+型號(hào)　458
B．4　較早的樹莓派型號(hào)　459