Python 快速入门：学习Python的基础操作

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  • 单变量赋值
  • 多变量赋值
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  • Number类型
    • 定义
    • 数字类型转换
    • 运算
    • 相关函数
  • String类型
    • 定义
    • 字符串格式化
    • 多行字符串
    • str.format()
    • f-string
    • 相关函数
  • List类型
    • 定义
    • 常用操作
    • 相关函数
  • 元组类型
    • 定义
    • 常用操作
    • 相关函数
  • 字典类型
    • 定义
    • 常用操作
    • 相关函数
  • 集合类型
    • 定义
    • 常用操作
  • 强制转换
• 推导式
  • 定义
  • 列表推导式
  • 字典推导式
  • 集合推导式
  • 元组推导式
• 迭代器与生成器
  • 迭代器
    • 定义
    • 常用操作
  • 生成器
    • 定义
    • 常用操作
• 函数
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    • 定义
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• 读写文件
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  • file对象函数
  • 文件操作常用函数
    • file.read()
    • file.readline()
    • file.readlines()
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    • file.seek(offset,[whence])
    • file.write(str)
    • file.writelines(seq)
• 命名空间和作用域
  • 命名空间
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    • 生命周期
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    • 分类
    • global和nonlocal
• 异常处理
  • 异常捕捉
  • 自定义异常
  • 断言

变量赋值

单变量赋值

python中的变量赋值不需要声明类型, 但是变量使用前必须要先赋值, 用等号=来给变量赋值

counter = 100  

多变量赋值

在 Python 中，多变量赋值是指同时给多个变量赋值。这是通过将多个变量名列在左侧，并将它们与右侧的值列表一一对应来实现的

a = b = c = 1

a = b = c = 1

a,b,c = 1,2,"test"

a, b, c = [1, 2, 3]

数据类型

python3中有6个标准的数据类型:

• Number：数字
• String：字符串
• List：列表
• Tuple：元组
• Set：集合
• Dictionary：字典

Number类型

定义

Python3 支持 int、float、bool、complex(复数)

a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
print(type(a), type(b), type(c), type(d)) #输出:<class 'int'> <class 'float'> <class 'bool'> <class 'complex'>

print(isinstance(a, int)) #输出True

数字类型转换

a = 1.0
b = 3
print(int(a)) #输出1
print(float(b)) #输出3.0

运算

print(17//3)   #输出5
print(17%3)    #求余,输出2
print(5**2)    #求平方,输出25
print(25**0.5) #开根号，输出5.0

相关函数

Number类型函数	返回值 ( 描述 )
abs(x)	返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10
math.ceil(x)	返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5
math.floor(x)	返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4
math.exp(x)	返回e的x次幂,如math.exp(1) 返回2.718281828459045
math.log10(x)]	返回以10为基数的x的对数，如math.log10(100)返回2.0
max(x1, x2,...)	返回给定参数的最大值，参数可以为序列。例如max([1,2,3,4]), 返回4
min(x1, x2,...)	返回给定参数的最小值，参数可以为序列。
math.pow(x, y)	返回x**y运算后的值。
round(x,n)	返回浮点数 x 的四舍五入值，如给出 n 值，则代表舍入到小数点后的位数。
math.sqrt(x)	返回数字x的平方根。如math.sqrt(100)返回10

String类型

定义

可对字符串进行切片操作

str = 'HelloWorld'
print(str)          # 输出字符串: HelloWorld
print(str[0:-1])    # 输出第一个到倒数第二个的所有字符: HelloWorl
print(str[0])       # 输出字符串第一个字符: H
print(str[2:5])     # 输出从第三个开始到第五个的字符: llo
print(str[2:])      # 输出从第三个开始的后的所有字符: lloWorld
print(str * 2)      # 输出字符串两次: HelloWorldHelloWorld
print(str + "TEST") # 连接字符串: HelloWorldTEST 

字符串格式化

字符串格式符号	描述
%c	格式化字符及其ASCII码
%s	格式化字符串
%d	格式化整数
%u	格式化无符号整型
%o	格式化无符号八进制数
%x	格式化无符号十六进制数
%X	格式化无符号十六进制数(大写)
%f	格式化浮点数字，可指定小数点后的精度
%e	用科学计数法格式化浮点数, 默认保留6位小数
%E	作用同%e，用科学计数法格式化浮点数
%g	根据数值的大小采用%f和%e
%G	作用同%g
%p	用十六进制数格式化变量的地址

print("%.2f"%(10.556)) #输出10.56
print ("我叫%s今年%d岁" % ('henry', 20))  #输出:我叫henry今年20岁
print("%x" % 16) #输出16的十六进制数: 10
print("%e" % 10000) #输出: 1.000000e+04,
print("%.3e" % 0.001) #输出: 1.000e-03
print("%g" % 1000) #输出: 1000
print("%g" % 1000000000) #输出: 1e+09

多行字符串

python可以使用三引号"""包裹多行字符串

para_str = """这是一个多行字符串的实例
多行字符串可以使用制表符
"""
print(para_str)

str.format()

str.format的常用语法:

print("MY NAME IS {},AGE is {}".format('herry','15'))
#输出MY NAME IS herry,AGE is 15

可在format()使用位置参数

>>> print('{0} 和 {1}'.format('Henry', 'Tom'))
Henry 和 Tom
>>> print('{1} 和 {0}'.format('Henry', 'Tom'))
Tom 和 Henry

可在format()使用关键字参数, 它们的值会指向使用该名字的参数

print("MY NAME IS {name},AGE is {age}".format(name='herry',age='15'))
#输出MY NAME IS herry,AGE is 15

也可以位置参数和关键字参数混合

print('名字列表 {0}, {1}, 和 {other}。'.format('Henry', 'Tom', other='Lee'))
#输出:名字列表 Henry, Tom, 和 Lee。

通过:和格式符号可以对值更好的格式化, 例如保留小数点后几位

import math
print('常量 PI 的值近似为 {0:.3f}。'.format(math.pi)) #输出:常量 PI 的值近似为 3.142。

在 : 后传入一个整数, 可以保证该域至少有这么多的宽度。

table = {'Google': 1, 'Runoob': 2, 'Taobao': 3}
for name, number in table.items():
    print('{0:10} ==> {1:10d}'.format(name, number))

#输出内容如下:        
#Google     ==>          1
#Runoob     ==>          2
#Taobao     ==>          3

f-string

f-string是 python3.6之后版本添加的，称之为字面量格式化字符串，是新的格式化字符串的语法。

格式化字符串以 f 开头, 后面接着字符串, 字符串中的表达式用大括号{}包起来，它会将变量或表达式计算后的值替换进去

name = 'Herry'
print(f'Hello {name}') #输出Hello Herry
print(f'{1+2}') #输出3

a = {'id':1,'name':'faker'}
print(f'我叫{a["name"]},排名第{a["id"]}') #我叫faker,排名第1

相关函数

python函数	描述
len(str)	返回字符串str的长度
max(str)	返回字符串 str 中最大的字母。
min(str)	返回字符串 str 中最小的字母。

String内置函数	描述
str.capitalize()	将字符串的第一个字符转换为大写
str.center(width,fillchar)	返回一个宽度为width, str居中的字符串，fillchar为填充的字符, 默认为空格。
str.count(sub, beg= 0,end=len(string))	返回sub在 str 里面出现的次数，如果 beg 或者 end 指定了, 则返回指定范围内 str 出现的次数
bytes.decode(encoding="utf-8")	Python3 中没有 decode 方法，但我们可以使用 bytes 对象的 decode() 方法来对bytes对象进行解码，这个bytes对象可以由 str.encode() 来编码返回。
str.encode(encoding='UTF-8')	对字符串str进行encoding 指定的编码格式编码, 返回bytes对象
str.endswith(suffix, beg=0, end=len(string))	检查str是否以suffix结束，如果beg 或者 end 指定, 则检查指定的范围内是否以suffix结束，如果是，返回 True,否则返回 False.
str.expandtabs(tabsize=8)	把字符串str中的 tab 符号转为空格，tab 符号默认的空格数是 8 。
str.find(sub, beg=0, end=len(str))	检测 sub 是否包含在字符串中，如果指定范围 beg 和 end ，则检查是否包含在指定范围内，如果包含返回开始的索引值，否则返回-1
str.index(sub, beg=0, end=len(string))	跟find()方法一样，只不过如果sub不在字符串中会报一个异常。
str.isalnum()	如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返 回 True，否则返回 False
str.isalpha()	如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母或中文字则返回 True, 否则返回 False
str.isdigit()	如果字符串只包含数字则返回 True 否则返回 False..`
str.islower()	`如果字符串的字符全是小写字母则返回 True，否则返回 False
str.isnumberic()	如果字符串中只包含数字字符，则返回 True，否则返回 False
str.isspace()	如果字符串中只包含空白，则返回 True，否则返回 False.
str.istitle()	如果字符串是标题化的(见 title())则返回 True，否则返回 False
str.isupper()	如果字符串中的字符全是大写，则返回 True，否则返回 False
str.join(seq)	以指定字符串str作为分隔符，将 seq 中所有的元素(的字符串表示)合并为一个新的字符串
str.ljust(width,fillchar)	返回一个原字符串左对齐,并使用 fillchar 填充至长度 width 的新字符串，fillchar 默认为空格。
str.lower()	转换字符串中所有大写字符为小写.
str.lstrip(chars)	截掉字符串左边的空格或指定字符chars。
str.replace(old,new)	把将字符串中的 old 替换成 new,如果 max 指定，则替换不超过 max 次。
str.rjust(width,fillchar)	返回一个原字符串右对齐,并使用 fillchar 填充至长度 width 的新字符串，fillchar 默认为空格。
str.rstrip(chars)	删除字符串末尾的空格或指定字符chars。
str.split(chars="")	以 chars为分隔符对字符串str进行切片来返回列表
str.splitlines(keepends)	按照行('\r', '\r\n', \n')分隔，返回一个包含各行作为元素的列表，如果参数 keepends 为 False，不包含换行符，如果为 True，则保留换行符。
str.startswith(substr, beg=0,end=len(string))	检查字符串是否是以指定子字符串 substr 开头，是则返回 True，否则返回 False。如果beg 和 end 指定值，则在指定范围内检查。
str.strip(chars)	在字符串上执行 lstrip()和 rstrip()
str.swapcase()	将字符串中大写转换为小写，小写转换为大写
str.title()	返回"标题化"的字符串,就是说所有单词都是以大写开始，其余字母均为小写
str.upper()	转换字符串中的小写字母为大写
str.isdecimal	检查字符串是否只包含十进制字符，如果是返回 true，否则返回 false。

List类型

定义

列表可以使用方括号 [] 来定义，元素之间使用逗号 , 分隔

# 定义一个空列表
lst = []

# 定义一个包含整数的列表
lst = [1, 2, 3, 4, 5]

# 定义一个包含字符串的列表
lst = ['apple', 'banana', 'cherry']

# 定义一个包含多种类型元素的列表
lst = [1, 'apple', 3.14, [1, 2, 3]]

常用操作

读取列表元素和列表的切片与拼接

list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 ]
tinylist = [123, 'runoob']

print(list)            # 输出完整列表:['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2]
print(list[0])         # 输出列表第一个元素:abcd

print(list[1:3])       # 从第二个开始输出到第三个元素:[786, 2.23]
print(list[2:])        # 输出从第三个元素开始的所有元素:[2.23, 'runoob', 70.2]
print(list[-1])        # 输出最后一个元素70.2
print(list[0:-2])      # 输出第一个至倒数第三个元素:['abcd', 786, 2.23]

print(list[1:])        # 输出[786, 2.23, 'runoob', 70.2]
print(list[1::2])      # 输出[786, 'runoob']
print(list[::-1])      # 逆序输出[70.2, 'runoob', 2.23, 786, 'abcd']

print(tinylist * 2)    # 输出两次列表:[123, 'runoob', 123, 'runoob']
print(list + tinylist) # 拼接列表,输出['abcd', 786, 2.23, 'runoob', 70.2, 123, 'runoob']

列表与字符串不一样的是, 列表的元素是可以改变的

a = [1,2,3,4,5,6]
a[0] = 9
a[2:5] = [13,14,15]
print(a) #输出[9, 2, 13, 14, 15, 6]

a[2:5] = [] #设置对应的元素为空
print(a) #输出[9, 2, 6]

更新列表元素

list = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
 
print ("第三个元素为 : ", list[2])
list[2] = 2001
print ("更新后的第三个元素为 : ", list[2])
 
list1 = ['Google', 'Runoob', 'Taobao']
list1.append('Baidu')
print ("更新后的列表 : ", list1)

删除列表元素

list = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
print("原始列表 : ", list) #输出: ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
del list[2]
print("删除后的列表: ", list) #输出: ['Google', 'Runoob', 2000]

相关函数

python内置函数	描述
len(list)	返回列表元素个数
max(list)	返回列表元素最大值
min(list)	返回列表元素最小值

list函数	描述
list(seq)	将元组(序列)转换为列表
list.append(obj)	在列表末尾添加新的对象
list.count(obj)	返回某个元素在列表中出现的次数
list.extend(seq)	在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值, 此序列可以是列表,元组,集合
list.index(obj,start)	返回obj元素在列表匹配的第一个索引位置, start表示查找的起始位置
list.insert(index,obj)	在列表的指定索引插入元素
list.pop(index)	移除列表的指定索引元素, 若index为空则默认移除最后一个元素
list.remove(obj)	移除列表中某个值的第一个匹配项
list.reverse()	逆转列表元素的索引位置

list.sort(key=None,reverse=False)

key: 将key作标准来进行排序, 可以是表达式或者函数

reverse: False表示升序, True表示降序

如下代码所示, 将列表元素按字符串长度进行排序输出, 以下有两种解决思路:

fruits = ['grape','pear','apple','water melon']

#lambda声明匿名函数,使用格式为lambda arguments : expression,执行表达式并返回结果
fruits.sort(key=lambda x:len(x))  
print(fruits)

fruits = ['grape','pear','apple','water melon']
fruits.sort(key=len)
print(fruits)

元组类型

定义

元组与列表类似，但是元组的元素不能修改。

元组使用小括号 ( )，列表使用方括号 [ ]。

tup1 = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000)
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 )
tup3 = "a", "b", "c", "d"
print(type(tup3))  #tup1,tup2,tup3均为元组类型

若元组中只包含一个元素，则需要在元素后面添加逗号, 否则()会被识别成运算符

tup1 = (60)
print(type(tup1))  #输出<class 'int'>

tup2 = (60,)
print(type(tup2))  #输出<class 'tuple'>

常用操作

使用下标索引来访问元组中的值, 也可以对元组进行切片操作

tup1 = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000)
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)

print(tup1[0])   #输出Google
print(tup2[1:5]) #输出(2, 3, 4, 5)

虽然元组中的元素值是不允许修改的，但可以对元组进行拼接组合

tup1 = (12, 34.56)
tup2 = ('abc', 'xyz')
tup3 = tup1 + tup2
print (tup3)  #输出(12, 34.56, 'abc', 'xyz')

元组中的元素值是不允许删除的，但我们可以使用del语句来删除整个元组

tup = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000) 
del tup
print (tup) #输出直接报错,因为元组已被删除

相关函数

python内置函数	描述
len(tuple)	计算元组元素个数
max(tuple)	返回元组中元素最大值
min(tuple)	返回元组中元素最小值
tuple(iterable)	将可迭代系列转换为元组。

字典类型

定义

字典用大括号{}来定义。

键必须是唯一的, 值是可变的。

mydict = {'name': 'runoob', 'likes': 123, 1: 'www.runoob.com'}

print(mydict[1])      #输出www.runoob.com
print(mydict['name']) #输出runoob

常用操作

使用dict()函数创建字典

emptyDict = dict()

print(emptyDict) #输出空字典:{}

print(len(emptyDict)) #输出字典的长度:0

访问字典的值

tinydict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
print (tinydict['Name']) #输出
print (tinydict['Age'])

修改和更新字典的值

tinydict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
tinydict['Age'] = 8               # 更新 Age
tinydict['School'] = "北京大学"    # 添加信息
 
 
print (tinydict['Age'])     #输出8
print (tinydict['School'])  #输出'北京大学'

删除字典元素

tinydict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
del tinydict['Name'] # 删除键 'Name'
tinydict.clear()     # 清空字典
del tinydict         # 删除字典
 
print (tinydict['Age'])  #输出直接报错,因为字典已被删除

相关函数

函数	描述
len(dict)	计算字典元素个数, 即键的总数。
str(dict)	用字符串的形式输出字典, 例如输出:"{'Name': 'Runoob', 'Class': 'First', 'Age': 7}"
dict.clear()	删除字典内所有元素
dict.copy()	返回一个字典的浅复制
dict.fromkeys(seq,values)	用于创建一个新字典，以序列 seq 中元素做字典的键，value 为字典所有键对应的初始值
dict.get(key,[value])	返回指定键的值，如果键不在字典中返回默认值 None 或者设置的默认值。
key in dict	如果键在字典dict里返回true，否则返回false
dict.items()	Python 字典 items() 方法以列表返回视图对象，是一个可遍历的key/value 对
dict.keys() dict.values()	返回一个视图对象
dict.pop(key)	删除字典key键所对应的值，返回被删除的值
dict.popitem()	返回并删除字典中最后一对键和值

dict.fromkeys(seq,values)

country = ['China','England','America','France']
dict = {}
dict = dict.fromkeys(country,'')
print(dict)

使用dict.items()同时遍历字典的键与值, 使用dict.keys()和dict.values()分别遍历字典的键与值

dict = {'China':1,'England':2,'America':3,'France':4}

for key,value in dict.items():
    print(key+"  ===>  "+str(value))
    '''输出如下:
        China  ===>  1
        England  ===>  2
        America  ===>  3
        France  ===>  4
    '''
for key in dict.keys():
    print(key)
    '''输出如下:
        China
        England
        America
        France
    '''

for value in dict.values():
    print(value)
    '''输出如下:
         1
         2
         3
         4   
    '''

集合类型

定义

集合是一个无序的不重复元素序列, 使用大括号{ }或set()函数来创建

常用操作

以下是两个集合之间的运算

a = set('abacha')
print(a) #输出{'c', 'a', 'h', 'b'}

b = set('jabka')
print(b) #输出{'k', 'a', 'j', 'b'}

print(a|b) #输出a与b的并集:{'a', 'k', 'b', 'h', 'j', 'c'},
print(a&b) #输出a与b的交集:{'b', 'a'}
print(a^b) #输出不同时包含于a和b的元素:{'c', 'j', 'h', 'k'}

集合添加元素: set.add()、set.update()

thisset = set(("Google", "Runoob", "Taobao"))
thisset.add("Facebook")
print(thisset) #输出{'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Google'}

thisset.update([1,2])
print(thisset) #输出{1, 2, 'Taobao', 'Runoob', 'Facebook', 'Google'}

集合移除元素: set.remove(element)、set.discard(element)、set.pop()

thisset = set(("Google", "Runoob", "Taobao"))
thisset.remove("Taobao") #若元素不存在则会报错
print(thisset) #输出{'Google', 'Runoob'}

thisset = set(("Google", "Runoob", "Taobao"))
thisset.discard("Taobao") #若元素不存在不会报错
print(thisset) #输出{'Google', 'Runoob'}

thisset = set(("Google", "Runoob", "Taobao"))
x = thisset.pop() #随机删除一个元素

求集合元素的个数: len(set)

thisset = set(("Google", "Runoob", "Taobao"))
print(len(thisset)) #输出3

清空集合元素: set.clear()

thisset = set(("Google", "Runoob", "Taobao"))
thisset.clear()
print(thisset) #输出set()

强制转换

在 Python 中，可以使用一些内置的函数来强制转换数据类型

强制转换函数	描述
int(x)	将x转换为一个整数
float(x)	将x转换到一个浮点数
str(x)	将对象 x 转换为字符串
repr(x)	将对象 x 转换为表达式字符串
eval(str)	用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s)	将序列 s 转换为一个元组
list(s)	将序列 s 转换为一个列表
set(s)	转换为可变集合
dict(d)	创建一个字典。d 必须是一个 (key, value)元组序列。
frozenset(s)	转换为不可变集合
chr(x)	将一个整数转换为一个字符
ord(x)	将一个字符转换为ASCII码
hex(x)	将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x)	将一个整数转换为一个八进制字符串

推导式

定义

Python 推导式可实现从一个数据序列构建另一个新的数据序列

Python 支持各种数据结构的推导式

• 列表推导式
• 字典推导式
• 集合推导式
• 元组推导式

列表推导式

过滤掉长度小于或等于3的字符串列表，并将剩下的转换成大写字母：

names = ['Bob','Tom','alice','Jerry','Wendy','Smith']
new_names = [name.upper() for name in names if len(name)>3]
print(new_names) #输出:['ALICE', 'JERRY', 'WENDY', 'SMITH']

计算 30 以内可以被 3 整除的整数

multiples = [i for i in range(30) if i % 3 == 0]
print(multiples) #输出:[0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27]

字典推导式

将列表转换成字典, 其中键为字符串值, 值为字符串长度

listdemo = ['Google','Runoob', 'Taobao']
newdict = {key:len(key) for key in listdemo}
print(newdict)  #输出{'Google': 6, 'Runoob': 6, 'Taobao': 6}

集合推导式

判断不是abc的字母并输出

a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
print(a) #输出{'d', 'r'}

元组推导式

生成一个包含1~9的元组

a = (x for x in range(1,10))
print(a) #输出生成器对象:<generator object <genexpr> at 0x000001DB1C5EF270>
print(tuple(a))  #(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

迭代器与生成器

迭代器

定义

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退

迭代器主要涉及两个函数: iter()和next()

• iter(): 将可迭代对象转换为迭代器
• next(): 依次访问迭代器里面的函数

常用操作

创建迭代器对象

list=[1,2,3,4]
it = iter(list) #创建迭代器对象
print(next(it))  #输出1
print(next(it))  #输出2

for语句遍历迭代器对象

list=[1,2,3,4]
it = iter(list)    # 创建迭代器对象
for x in it:
    print (x, end=" ") #输出1 2 3 4

生成器

定义

在 Python 中，有一种特殊的函数叫做生成器，它使用 yield 关键字返回值。生成器能够在循环的过程中不断推算出后续的值，而不必创建完整的列表，从而节省空间。

列表生成式是一种快速创建列表的方式，但当列表中的元素数量很多时，会占用大量的存储空间。使用生成器能够在循环的过程中推算出后续的元素，而不必一次性创建完整的列表。这样就能节省大量的空间

常用操作

著名的斐波拉契数列（Fibonacci），除第一个和第二个数外，任意一个数都可由前两个数相加得到, 例如:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

def fib(sum):
    a, b, c = 0, 1, 0
    while c < sum:
        yield b        # 代码执行到这里，会跳出这个函数，并将b的值返回到使用next的代码处
        a, b = b, a + b
        c += 1

p = fib(6)
print(next(p)) #输出1
print(next(p)) #输出1
print(next(p)) #输出2
print(next(p)) #输出3
print(next(p)) #输出5
print(next(p)) #输出8

在 Python 中，生成器函数使用 yield 语句返回值，而不是使用 return 语句。如果想要在生成器中使用 return 语句, 可通过捕获生成器的 StopIteration 异常。当生成器的 return 语句被执行时，会抛出 StopIteration 异常，并结束生成器的执行, return语句的返回值包含在StopIteration的value中

def fib(sum):
    a, b, c = 0, 1, 0
    while c < sum:
        yield b
        a, b = b, a + b
        c += 1
    return "返回值只能传递给异常"

g = fib(3)
while True:
    try:
        x = next(g)
        print('g:', x)
    except StopIteration as e:
         print('Generator return value:', e.value)
         break
 def fib(sum):
    a, b, c = 0, 1, 0
    while c < sum:
        yield b
        a, b = b, a + b
        c += 1
    return "返回值只能传递给异常"

g = fib(3)
while True:
    try:
        x = next(g)
        print('g:', x)
    except StopIteration as e:
         print('Generator return value:', e.value)
         break
"""
输出如下所示：
g: 1
g: 1
g: 2
Generator return value: 返回值只能传递给异常
"""       

函数

参数

1.必须参数

必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样，调用 printme() 函数，你必须传入一个参数，不然会出现语法错误

def printme(str):
   "打印任何传入的字符串"
   print (str)
   return
 
# 调用printme 函数，不加参数会报错
printme()

2.关键字参数

关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值

def printme(str):
   "打印任何传入的字符串"
   print (str)
   return
 
#调用printme函数
printme(str="HelloWorld") #输出"HelloWorld"

3.默认参数

调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。以下实例中如果没有传入 age 参数，则使用默认值

# 可写函数说明
def printinfo(name, age=35):
    "打印任何传入的字符串"
    print("名字: ", name)
    print("年龄: ", age)
    return


# 调用printinfo函数
printinfo(name="Henry", age=22)  #输出:"名字:Henry 年龄:22"
printinfo(name="Tom")            #输出:"名字:Tom   年龄:35"

4.不定长参数

不定长参数是指函数的参数个数是不确定的。不定长参数可以接受任意数量的参数，并将它们作为一个元组返回

可以使用 * 操作符定义不定长参数。例如，下面是一个函数，它使用不定长参数计算传入的所有数字的平均值

def avg(*args):
    total = 0
    for arg in args:
        total += arg
    return total / len(args)

print(avg(1, 2, 3))  # 2.0
print(avg(1, 2, 3, 4, 5))  # 3.0
print(avg())  # 0.0

不定长关键字参数可以接受任意数量的关键字参数，并将它们作为一个字典返回

在 Python 中，可以使用 ** 操作符定义不定长关键字参数。例如下面是一个函数，它使用不定长关键字参数打印传入的所有关键字参数

def my_func(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

my_func(a=1,b=2,c=3)

'''
Output:
a: 1
b: 2
c: 3
'''

匿名函数

定义

Python 使用 lambda 来创建匿名函数。所谓匿名，意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数

虽然 lambda 函数看起来只能写一行，却不等同于 C 或 C++ 的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率

lambda 函数的使用语法如下：

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

使用实例

定义一个返回两个参数相加后的结果的匿名函数

sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
 
# 调用sum函数
print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))
print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))

#输出结果如下：
#相加后的值为 :  30
#相加后的值为 :  40

读写文件

文件模式

模式	描述	若文件不存在
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。	出错
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。	出错
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。	出错
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。	出错
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。	建立
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。	建立
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。	建立
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。	建立
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。	建立
ab	以而二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。	建立
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写	建立
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写	建立

file对象函数

file对象函数	描述
file.close()	关闭文件。
file.flush()	刷新文件内部缓冲，直接把内部缓冲区的数据立刻写入文件, 而不是被动的等待输出缓冲区写入
file.fileno()	返回一个整型的文件描述符, 可以用在如os模块的read方法等一些底层操作上
file.isatty()	如果文件连接到一个终端设备返回 True，否则返回 False
file.read([size])	从文件读取指定的字节数，如果未给定或为负则读取所有
file.readline([size])	读取整行，包括 "\n" 字符。
file.readlines([sizenint])	读取所有行并返回列表
file.seek(offset,[whence])	移动文件读取指针到指定位置
file.tell()	返回文件当前位置
file.truncate([size])	从文件的首行首字符开始截断，截断文件为 size 个字符，无 size 表示从当前位置截断；截断之后后面的所有字符被删除
file.write(str)	将字符串写入文件, 并返回写入字符的长度
file.writelines(sequence)	向文件写入一个字符串列表，如果需要换行则要自己加入每行的换行符

文件操作常用函数

file.read()

file = open('text.txt','r+')

print(file.read())
# 输出文件所有内容:
# www.taobao.com
# www.jd.com
# www.baidu.com

file.close()

file = open('text.txt','r+')

print(file.read(10))
#输出10个字节的文件内容:www.taobao

file.close()

file.readline()

file = open('text.txt','r+')

print(file.readline())
# 输出文件一行内容:
# www.taobao.com

file.readlines()

file = open('text.txt','r+')

print(file.readlines())
#输出含有文件所有内容的列表(包含换行符):
['www.taobao.com\n', 'www.jd.com\n', 'www.baidu.com\n', '\n']

file.close

当你处理完一个文件后, 调用 f.close() 来关闭文件并释放系统的资源，如果尝试再调用该文件，则会抛出异常。

>>> f.close()
>>> f.read()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
ValueError: I/O operation on closed file

当处理一个文件对象时, 使用 with 关键字是非常好的方式。在结束后, 它会帮你正确的关闭文件

with open('result.txt','w+') as f:
    f.write("this is testing")

print(f.closed) #判断文件是否关闭，输出True

file.seek(offset,[whence])

• offset: 移动偏移的字节数

• whence: 默认值为0; 0表示从文件开头开始, 1表示从当前位置开始, 2表示从文件末尾开始

f = open('workfile', 'rb+')
f.write("0123456789abcdef")
f.seek(5) #移动至第六个字节
print(f.read(1)) #输出5

f.seek(-3,2) #移动到文件倒数第三个字节
print(f.read(1)) #输出'd'

file.write(str)

• str: 要写入的字符串

# 打开文件
fo = open("test.txt", "r+")
print ("文件名: ", fo.name)

str = "6:www.test.com"
# 在文件末尾写入一行
fo.seek(0,2)  #移动至文件内容末尾
line = fo.write(str )

# 读取文件所有内容
fo.seek(0,0) #移动至文件内容开头
for index in range(6):
    line = next(fo) 
    print ("文件行号 %d - %s" % (index, line))

# 关闭文件
fo.close()

file.writelines(seq)

• seq: 要写入文件的字符串序列

fo = open("test.txt", "w")
print ("文件名为: ", fo.name)
seq = ["Henry", "Tom"]
fo.writelines( seq )

# 关闭文件
fo.close()

命名空间和作用域

命名空间

命名空间(Namespace)是从名称到对象的映射，大部分的命名空间都是通过 Python字典来实现的

命名空间提供了在项目中避免名字冲突的一种方法。各个命名空间是独立的，没有任何关系的，所以一个命名空间中不能有重名，但不同的命名空间是可以重名而没有任何影响

分类

一般有三种命名空间, 其查找顺序为: 局部名称 -> 全局名称 -> 内置名称

• 内置名称(built-in names): Python 语言内置的名称，比如函数名 abs、char 和异常名称 BaseException、Exception 等等。
• 全局名称(global names): 模块中定义的名称，记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。
• 局部名称(local names): 函数中定义的名称，记录了函数的变量，包括函数的参数和局部定义的变量,类中定义的也是

生命周期

命名空间的生命周期取决于对象的作用域，如果对象执行完成，则该命名空间的生命周期就结束。因此, 我们无法从外部命名空间访问内部命名空间的对象

作用域

作用域就是一个 Python 程序可以直接访问命名空间的正文区域

在一个 python 程序中，直接访问一个变量，会从内到外依次访问所有的作用域直到找到，否则会报未定义的错误

变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。

分类

Python 的作用域一共有4种, 其搜索顺序为:L –> E –> G –> B

• L(Local)：最内层, 包含局部变量，例如一个函数/方法内部。
• E(Enclosing)：包含了非局部(non-local)也非全局(non-global)的变量。比如两个嵌套函数，一个函数(或类) A 里面又包含了一个函数 B ，那么对于B中的名称来说 A 中的作用域就为非局部(nonlocal)。
• G(Global)：当前脚本的最外层，比如当前模块的全局变量。
• B(Built-in)： 包含了内建的变量/关键字等，最后被搜索。

global和nonlocal

当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到 global 和 nonlocal 关键字了

num = 1
def fun1():
    global num  # 需要使用 global 关键字声明
    print(num) #输出1
    num = 123
    print(num) #输出123
fun1()
print(num) #输出123

如果要修改嵌套作用域(enclosing 作用域)中的变量则需要nonlocal关键字了

def outer():
    num = 10
    def inner():
        nonlocal num   # nonlocal关键字声明
        num = 100
        print(num)
    inner()
    print(num)
outer()

上述代码中使用关键字nonlocal声明了num变量, 表示此变量非局部变量, 其作用域为outer函数

异常处理

异常捕捉

Python中使用try、except、finally组合来捕捉异常，except中的Exception是所有异常的父类

try:
    int("12a")  # 抛出可能出现异常的代码
except IndexError as e:  # 捕捉索引异常的子异常
    print("IndexError:",e) #输出:ValueError: invalid literal for int() with base 10: '12a'

except ValueError as e:  # 捕捉value错误的子异常
    print("ValueError:",e)

except Exception as e:  # 使用Exception捕获，Exception能够捕获所有的异常
    print("Exception:",e)

else:  # 如果都没有异常发生，执行else中的代码块
    print("true")

finally:  # 不管是否发生异常，在最后都会执行finally中的代码，假如try里面的代码正常执行，先执行else中的代码，再执行finally中的代码
    print("finally")

#输出内容如下:
# ValueError: invalid literal for int() with base 10: '12a'
# finally

自定义异常

因为Exception是所有异常的父类，所以可以自定义Exception的子类，实现自定义异常处理

class TypeErrorException(Exception):
    def __init__(self, message):
        self.message = message

    def __str__(self):  # 打印异常的时候会调用对象里面的__str__方法返回一个字符串
        return self.message


if __name__ == "__main__":
    try:
        raise TypeErrorException("Type error")  #抛出TypeErrorException异常
    except TypeErrorException as e:
        print("TypeErrorException:", e)  #输出异常:TypeErrorException: Type error
    except Exception as e:
        print("Exception:", e)
    else:
        print("true")
    finally:
        print("finally")

断言

断言assert一般用在判断执行环境上, 只要断言的条件不满足, 就会抛出异常且后续代码不会被执行

如下所示为断言条件不满足:

print("开始执行代码")
a,b=1,2
assert a == b
print("结束执行代码")

如下所示为断言条件满足:

print("开始执行代码")
a,b=1,1
assert a == b
print("结束执行代码")