python基础
- 建议编码风格
- 使用制表符或4个空格缩进代码块，为了各平台的兼容性制表和空格不要混用。
- 类与类之间用2行空格分隔。
- 用空行分隔函数和类，以及函数内较大的代码块。
- 使用文档字符串，给类，函数，方法等添加说明。
- 在运算符前后和逗号后面使用空格，更易于阅读。
- 使用驼峰命名类: UpperCamelCase。
- 使用下划线和小写字符命名函数和方法：lowercase_with_underscores 。
- 变量名
变量由大、小写字母，字符，数字和下划线组成。（数字不能放在首位，跟C语言一样）
- 关键字
关键字又名保留字，不可被用作普通标识符。python 3.7.4的所有35个关键字如下：
| 关键字 | 描述 | 关键字 | 描述 |
| return | 退出函数，还可返回值。 | is | is 用于比较两个对象是否相等，==仅仅比较内容是否相等，is不但比较内容，还比较地址是否相等。 |
| yield | 生成器 | break | 退出循环 |
| def | 定义函数 | while | while 循环 |
| del | 删除对象引用 | for | for 循环 |
| False | 逻辑假 | in | 用于成员检测： x in la |
| True | 逻辑真 | continue | 结束当前循环，继续下一循环 |
| None | 空值 | with | 上下文管理器 |
| import | 导包语句。例子：from A import B | as | 起一个别名。用在导包，上下文管理with及异常处理中。 |
| from | 用于导包语句中 | try | 异常: 捕获异常关键字 |
| pass | 空语句，用于占位 | except | 异常：处理异常关键字 |
| raise | 显示抛出异常 | finally | 异常：清理工作关键字 |
| class | 定义类 | global | 用于什么变量为全部变量 |
| if | 条件判断 if | nonlocal | 用于闭包函数中，什么变量为外层函数定义的变量。 |
| elif | 条件判断 elif | lambda | 用于创建匿名函数 |
| else | 条件判断 else | await | 协程相关 |
| or | 逻辑或 | async | 协程相关 |
| and | 逻辑与 | assert | 断言语句 |
| not | 逻辑非 |
- 保留标识符
某些以下划线开头和结尾的标识符具有特殊含义。
_*，模块中定义的以下划线开头的函数不能被 `from module import *`导入。（*代表除下划线外的其他标识符，下同）
__*__，系统定义的名称，自定义标识符最好不要用这样的方式，以免发生意外错误。
__*，类的私有名称（非严格私有，只是做了隐蔽处理。）。
- 赋值
python中赋值均为对象的引用赋值。
- 模块
模块是python代码的基本组织单元。模块属性__dict__返回模块符号表的字典。
通常将一个python程序拆分成多个文件(以.py为后缀名)，一个文件就是一个模块，文件名就是模块名，模块主要包含的内容:
-
- import导入语句 -- 用于导入本模块需要用到的其他模块的功能。
- 函数定义。
- 类的定义。
- 全局变量 -- 在函数和类外定义。表示模块范围内的全局变量。
- 可执行的函数语句 -- 语句位于类和函数定义外面。在被外部导入时执行，用于初始化模块。
模块的使用：
模块中的__name__系统变量指示模块被加载或执行。
如果模块是被导入，__name__的值为模块名字。
如果模块是被执行，__name__的值为'__main__'。
-
- 以脚本的方式运行
# 导入外部模块 # 定义全局变量 # 函数定义 # 类定义 # 定义脚本方式单模块运行的代码 if __name__ == '__main__' # 执行代码 # ... pass
-
- 被其他模块通过import语句导入
- 包
- 一个包的基本组成:
tools
__init__.py
math.py
str.py
建立文件夹tools，在里面创建一个__init__.py文件，可以为空。
然后将math.py和str.py添加进来。
包就是用文件夹的形式管理python文件(或者模块)。
-
- 包的导入
假如工程目录如下：
project
tools
__init__.py
math.py
str.py
main.py
-
-
- main.py中导入math模块：
-
import tools.math
或者:
import tools.math as my_math
或者:
from toos import math
或者:
from toos import math as my_math
-
-
- 直接导入函数名或变量
-
import from tools.math import my_abs
调用：my_abs(-12)
-
- 从包中导入所有
from module import *
如果被导入包的__init__.py文件存在__all__列表：__all__ = ["echo", "surround", "reverse"]
则只能导入列表中的内容。
-
- 相对导入
从当前目录导入math包
from . import math
从上一级目录导入math包
from .. import math
从上上一级tools目录中导入math包
from ..tools import math包
- 数值类型
- 整数
整数分为整型和布尔型，布尔型逻辑值为True和False。True和False的值分别为1和0。整数位数没有大小限制。
整数的表示:
十进制
由以非0开头其他位为0-9的数字组成: 100, 50000, 999
十六进制
以0x或者0X开头，由0-9的数字或者A-F的字符组成: 0x23, 0XF1A1
八进制
以0o或者0O开头, 由0-7的数字组成: 0o20, 0O1123
二进制
以0b或者0B开头，由0-1数字组成: 0b10, 0B1101101
可以在数值中加入下划线提高可读性。例如：
0x_3F09, 0B_1000_0010_0001, 0O_1707
-
- 浮点数
为了语言的简洁性python不支持单精度浮点数，默认都为双精度浮点数。
浮点数分为小数表示形式和指数表示形式：
小数形式：
0.586， .124， 80.25
指数形式:
1.5e2, 1.5e-2, -1.5e2
整数部分支持下划线分组：
8_0.25的数值大小仍然为80.25.
整数部分都是10进制数，整数前面可以有0。
080.25的值大小也是80.25
-
- 复数
同样用双精度表示复数值，一个复数值z的实部和虚部通过只读属性z.real和z.imag来获取。
- 数值的进制转换
print(bin(17)) print(hex(17)) print(oct(17)) # 输出: 0b10001 0x11 0o21
- 不可变序列
- 字符串
内置函数ord()和chr()可以在字符和数字之间转换。
str.encode()和bytes.decode()实现字符串和bytes之间的转换。
- 元组
元组可以包含任意python对象，对象之间由逗号分隔。
- 字节串
字节串是不可变数组。
- 可变序列
- 列表
列表条目可以是任何python对象，列表由方括号括起来并由逗号分隔。
-
- 字节数组
字节数组属于可变数组，通过内置bytearray()构造器来创建。
- 集合类型
集合由花括号包含，元素不重复且元素之间由逗号分隔，可迭代，可用内置函数len()返回条目数。
集合应用场景：去除序列中的重复项目，快速成员检测。
-
- 可变集合
可变集合通过内置set()构建，创建之后通过add()添加元素。另外可以直接通过花括号创建集合:{1, 2, 3},但是空集合只能用set()创建。
-
- 冻结集合
通过内置frozenset()创建，为不可变集合。由于冻结集合对象不可变，他可以被用作另一个集合的元素和字典的键。
- 字典
由键值对组成的集合。
- 行结构
一行 Python 程序可由一行或多行物理行拼接。行拼接分显示拼接和隐式拼接2中：
# 显示拼接 if 1900 < year < 2100 and 1 <= month <= 12 \ and 1 <= day <= 31 and 0 <= hour < 24 \ and 0 <= minute < 60 and 0 <= second < 60: # Looks like a valid date return 1 # 隐式拼接 month_names = ['Januari', 'Februari', 'Maart', # These are the 'April', 'Mei', 'Juni', # Dutch names 'Juli', 'Augustus', 'September', # for the months 'Oktober', 'November', 'December'] # of the year
注意：以反斜杠拼接的行后面不能有#开始的注释，隐式的行拼接可以带有注释。
- 注释
代码注释以#开头（包含在字符串里面的#当做普通字符）。
文档注释以3个双引号开始和结束"""文档描述"""。
- 编码声明
格式如: # -*- coding: utf-8 -*-
或者: # coding: utf-8
在python3中如果没有编码声明，则默认编码为 UTF-8。
- 代码缩进
通常为4个空格或一个tab，同一代代码块保持相同的缩进。
- 字符串
- 字符串的表示
用单引号、双引号或三引号(成对3个连续单引号和成对3个连续双引号)表示字符串，如: 'abd'、"abc"、"""abc"""或者'''abc'''
在一个字符串中可以混合使用这3种表示方式，但引号的开始与结束必须具有相同类型。
示例如下:
print('一对单引号:', 'hello python haha') print('一对双引号:', "hello python haha") print('一对三引号--成对连续3个双引号:', """hello python haha""") print('一对三引号--成对连续3个单引号:', '''hello python haha''') print('一对单引号里面包括双引号:', '"hello" "python" haha') print('一对双引号里面包括单引号:', "'hello' 'python' haha") print('一对三引号(成对连续3个双引号)里面包括单、双引号:', """'hello' "python" haha""") print('一对三引号(成对连续3个单引号)里面包括单、双引号:', ''''hello' "python" haha''') # 输出： 一对单引号: hello python haha 一对双引号: hello python haha 一对三引号--成对连续3个双引号: hello python haha 一对三引号--成对连续3个单引号: hello python haha 一对单引号里面包括双引号: "hello" "python" haha 一对双引号里面包括单引号: 'hello' 'python' haha 一对三引号(成对连续3个双引号)里面包括单、双引号: 'hello' "python" haha 一对三引号(成对连续3个单引号)里面包括单、双引号: 'hello' "python" haha
-
- 字符串中的常用转义字符
| 转义字符 | 意义 | 注释 |
| '\\' | 反斜杠(\) | |
| '\'' | 单引号(') | |
| '\''' | 双引号(") | |
| '\n' | 换行 | |
| '\r' | 回车 | |
| '\t' | 水平制表 | |
| '\v' | 垂直制表 | |
| '\ooo' | ooo代表1-3位8进制数 | |
| '\xhh' | hh代表2位16进制数 | |
| '\N{name}' | Unicode 数据库中名称为 name 的字符: http://www.unicode.org/Public/11.0.0/ucd/NameAliases.txt | 仅用于字符串中 |
| '\uxxxx' | 16位十六进制数 xxxx 码位的字符 | 仅用于字符串中 |
| '\Uxxxxxxxx' | 32位16进制数 xxxxxxxx 码位的字符 | 仅用于字符串中 |
-
- 字符串前缀
- f或F前缀
- 字符串前缀
字符串中用{}包含替换字段，实现字符串格式化。字符串中{}中的内容被替换，{}中的内容不允许有反斜杠。
花括号中!表示转换字段，
!s 即对结果调用str()，
!r 为调用repr()，
而 !a为调用ascii()
lang = 'python' print(f'hello world {lang}') print(f'hello world {{lang}}') print(f'hello world {lang!s}') print(f'hello world {lang!r}') print(f'hello world {lang!a}') # 输出: hello world python hello world {lang} hello world python hello world 'python' hello world 'python'
-
-
- 前缀为u或者U
-
u'hello python!' , 表示字符串以Unicode字符存储。
-
-
- 前缀为r或者R
-
r'hello \n python', \字符不转义，原样输出: hello \n python
ver = '3.7.4' print(FR'不转义\\,且格式化字符串python version={ver}') print(Fr'不转义\\,且格式化字符串python version={ver}') print(fR'不转义\\,且格式化字符串python version={ver}') print(fr'不转义\\,且格式化字符串python version={ver}') # 输出： 不转义\\,且格式化字符串python version=3.7.4 不转义\\,且格式化字符串python version=3.7.4 不转义\\,且格式化字符串python version=3.7.4 不转义\\,且格式化字符串python version=3.7.4 # 以上输出都是一样的！
-
-
- 前缀为b或者B
-
字符串前缀为b或者B生成bytes类型而非str类型。ASCII字符之外的字符用转义形式表示。
print(b'python \x7e\x89') # 输出： b'python ~\x89'
- 字符串拼接
多个字符串用加号拼接，也有自动拼接的情况。
# ‘+’ 拼接 str1 = 'hello python ' + "haha" str2 = 'hello python ' + 'haha' str3 = 'hello python ' + """haha""" print(str1) print(str2) print(str3) #自动拼接 print('a' 'good' 'man') # 输出： hello python haha hello python haha hello python haha agoodman
- 运算符
- 算数运算符
| 运算符 | 说明 | 例子 |
| + | 加 | 1+1=2 |
| - | 减 | 1-1=0 |
| * | 乘 | 1*1=1 |
| ** | 乘方 |
2**3=8 2**4=16 |
| / | 除(取到小数位) | 20.4/4=5.1 |
| // | 除(向下取整) |
9.3//2=4 -9.3//2=-5 |
| % | 取模 |
9%2=1 9.3%2=1.3 |
-
- 比较运算符
| 运算符 | 说明 | 例子 |
| == | 等于 | |
| != | 不等于 | |
| <> | 不等于(python3.7已废除，用!=替代) | |
| > | 大于 | |
| >= | 大于等于 | |
| < | 小于 | |
| <= | 小于等于 |
-
- 赋值运算符
| 运算符 | 说明 | 例子 |
| = | 基本赋值运算符 | a=2 |
| += | 加法赋值 | |
| -= | 减法赋值 | |
| *= | 乘法赋值 | |
| /= | 除法赋值 | |
| %= | 取模赋值 | |
| //= | 整除赋值 | |
| **= | 乘方赋值 |
-
- 位运算符
| 运算符 | 说明 | 例子 |
| & | 按位与 | |
| | | 按位或 | |
| ^ | 按位异或 | |
| ~ | 按位取反 | |
| << | 左右 | |
| >> | 右移 |
-
- 逻辑运算符
| 运算符 | 说明 | 例子 |
| and | 逻辑与 | |
| or | 逻辑或 | |
| not | 逻辑非 |
-
- 成员运算符
| 运算符 | 说明 | 例子 |
| in | 判断元素是否在序列中 | x in y |
| not in | 判断元素是否不在序列中 | x not in y |
-
- 身份运算符
| 运算符 | 说明 | 例子 |
| is | 判断两标识符是否引自同一个对象 | a is b（类似id(a)==id(b)） |
| is not | 判断两标识符是否引自不同对象 | a is not b |
-
- 其他运算符
运算符@用在装饰器。
- 算数转换
- 如果任一参数为复数，或者浮点数，另一参数也会被相应转换为复数、浮点数。
- 运算符的优先级
| 优先级（python3.7.4） | 运算符 | 说明 |
| 1（最高优先级） | （1,2,3, ...）, [4,5,6, ...], {'a'=1, 'b'=2, ...}, {1, 2, 3, ... } | 元组、列表、字典、集合 |
| 2 | x[index], x[index1: index2], x(arguments...), x.attribute | 抽取，切片，调用，属性引用 |
| 3 | await x | await表达式 |
| 4 | ** | 乘方（例外: 负数作为乘方的指数时 2**-1 = 0.5） |
| 5 | ~, +, - | 按位取反，正号，负号 |
| 6 | *, %, /, //, @ | 乘, 取模，除, 整除, 矩阵乘 |
| 7 | +, - | 加法，减法 |
| 8 | <<, >> | 左移，右移 |
| 9 | & | 按位与 |
| 10 | ^ | 按位异或 |
| 11 | | | 按位或 |
| 12 | in, not in, is, is not, >, >=, <, <=, ==, != | 比较运算，成员检测，身份检测 |
| 13 | not x | 布尔运算: 逻辑非 |
| 14 | and | 布尔运算: 逻辑与 |
| 15 | or | 布尔运算: 逻辑或 |
| 16 | if else | 条件表达式 |
| 17（最低优先级） | lambda | lambda表达式 |
- 实例:
# not, and, or的优先级 print(not False and False) print(False and False or True) # 输出: False True # 在编程是，可以用一对小括号人为指定优先级。这样的代码更易于阅读。 print(not (False and False)) # 输出： True
- 其他符号说明
| 符号 | 说明 | 例子 |
| , | 逗号 | |
| : | 冒号 | |
| . | 点号 | |
| '' | 单引号 | |
| "" | 双引号 | |
| # | 注释符号 | |
| \ | 续行符号 |
- 简单语句
- 赋值语句
赋值语句用于将名称（重）绑定到特定值，以及修改属性和可变对象的成员项。如: x=3
-
- 增强赋值语句
+=， *=， %=等语句。
-
- assert 语句
assert语句用于在程序中方便地插入调试性断言。
a = 10 assert a > 10, '数据不满足要求!' # 结果: assert a > 10, '数据不满足要求!' AssertionError: 数据不满足要求!
-
- pass 语句
pass是一个空操作，用于临时占位。
-
- del 语句
a = 100 b = a c = b del a del b print(c) # 输出结果: 100 a = [12, 23, 55, 78] del a[1] print(a) # 输出结果: [12, 55, 78]
-
- return 语句
用于函数返回，以表达式、列表或None作为返回值。
-
- yield 语句
在定义生成器函数时使用。
-
- raise 语句
引发自定义异常
-
- break 语句
break出现于for和while循环中，跳出最近一层的循环。
-
- continue 语句
continue语句也只出现于for和while循环中，结束当前循环，继续当前循环层的下一轮循环。
-
- import 语句
用于从其他模块导入符号。
-
- future 语句
- global 语句
- nonlocal 语句
# global 和 nonlocal演示 a = 100 b = 200 def func(): global a b = 300 a = 101 print(f'func a= {a}, id={id(a)}') def sub(): nonlocal b b = 301 print(f'sub b={b}, id={id(b)}') sub() def main(): print('func调用前:') print(f'main a= {a}, id={id(a)}') print(f'main b= {b}, id={id(b)}') print('调用func') func() print('func调用后:') print(f'main a= {a}, id={id(a)}') print(f'main b= {b}, id={id(b)}') # 结果: func调用前: main a= 100, id=140734467341152 main b= 200, id=140734467344352 调用func func a= 101, id=140734467341184 sub b=301, id=1912489332432 func调用后: main a= 101, id=140734467341184 main b= 200, id=140734467344352
- 复合语句
- if 语句
a = 5 b = 7 if a > b: print('big') elif a == b: print('equ') else: print('small') # 结果： small
-
- while 语句
while 语句用于在条件表达式为真时重复执行。
-
- for 语句
for 语句用于对序列和可迭代对象中的元素进行迭代。
-
- try 语句
try语句用于捕获异常。
# 捕获异常 try: a = 125/0 except Exception as e: print(e) finally: print('处理finally') # 输出: division by zero 处理finally
-
- with 语句
普通函数实现 __enter__ 和 __exit__ 函数就可以被上下文管理器语句with管理。或者方法添加装饰器: @contextlib.contextmanager
# 方法1： 实现enter和exit class MyContext: def __enter__(self): print('enter') return self def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): print('exit') pass def _func1(self): print('do func1', self.a) def _func2(self): print('do func2', self.b) # @contextlib.contextmanager def func(self, c): self._func1() self._func2() print(f'func {c}') return self # 结果： do func1 1 do func2 2 func 3 enter do exit # 方法2：使用装饰器简化 class MyContext: # def __enter__(self): # print('enter') # return self def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b # def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): # print('exit') # pass def _func1(self): print('do func1', self.a) def _func2(self): print('do func2', self.b) @contextlib.contextmanager def func(self, c): self._func1() self._func2() print(f'func {c}') # return self yield self # 结果： do func1 1 do func2 2 func 3 do
- 定义函数
# 自定义装饰器 def wrap_func(func): def wrapper(*args, **kwargs): print('call wrap_func') return func(*args, **kwargs) return wrapper @wrap_func def my_func(x: int, y: int = 2) ->int: z = 5 # 闭包函数 def my_func_sub(): return x + y + z return my_func_sub() print(my_func(10)) # 输出： call wrap_func 17
函数的特殊属性列表:
| 属性 | 意义 | 读写 |
|
函数的文档字符串，不会被子类继承。 | |
| __name__ | 函数名称 | |
| __qualname__ | 函数限定名称 | |
| __module__ | 函数模块名 | |
| __defaults__ | 默认参数值组成的元组 | |
| __code__ | 编译后的函数体代码对象 | |
| __globals__ | 函数所属模块的全局命名空间 | 只读 |
| __dict__ | 命名空间支持的函数属性 | |
| __closure__ | 只读 | |
| __annotations__ | 参数标注的字典。 | |
| __kwdefaults__ | 关键字参数默认值的字典 |
- 定义类
# 简单的类定义 class CalCls: def __init__(self, m=0, n=0): self.m = m self.n = n def add(self): return self.m + self.n def mul(self): return self.m * self.n cls = CalCls(10, 10) print(cls.add()) print(cls.mul()) 输出: 20 100
