Python

参考

Python 基础教程

22.7.4

Python 基础

1. 关于 #!/usr/bin/python 的解释

   脚本语言的第一行（只对 Linux/Unix 用户适用）用来指定本脚本用什么解释器来执行。#!/usr/bin/python 是告诉操作系统执行这个脚本的时候，调用 /usr/bin 下的 python 解释器。

   #!/usr/bin/env python 这种用法是为了防止操作系统用户没有将 python 装在默认的 /usr/bin 路径里。当系统看到这一行的时候，首先会到 env 设置里查找 python 的安装路径，再调用对应路径下的解释器程序完成操作，更推荐这样的写法，代码移植性强。

   （1）如果调用 python 脚本时，使用:

   python script.py 
   

   #!/usr/bin/python 被忽略，等同于注释

   （2）如果调用python脚本时，使用:

   ./script.py 
   

   #!/usr/bin/python 指定解释器的路径

   PS：shell 脚本中在第一行也有类似的声明。

2. Python 环境变量

下面几个重要的环境变量，它应用于Python：

Python 中文编码

1. Python中默认的编码格式是 ASCII 格式，在没修改编码格式时无法正确打印汉字，所以在读取中文时会报错。

   解决方法为只要在文件开头加入 # -*- coding: UTF-8 -*- 或者 # coding=utf-8 就行了

   注意：****# coding=utf-8 的 = 号两边不要空格。

Python 基础语法

1. Python3.x 与 Python2.x 的许多兼容性设计的功能可以通过 future 这个包来导入。

>>> list =["a", "b", "c"]
>>>print list   # python2.x 的 print 语句
['a', 'b', 'c']
 >>>from __future__ import print_function  # 导入 __future__ 包
 >>>**print** list   # Python2.x 的 print 语句被禁用，使用报错
 File "<stdin>", line 1
  print list
       ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> print (list)  # 使用 Python3.x 的 print 函数
['a', 'b', 'c']

标识符

在 Python 里，标识符由字母、数字、下划线组成。

在 Python 中，所有标识符可以包括英文、数字以及下划线(_)，但不能以数字开头。

Python 中的标识符是区分大小写的。

以下划线开头的标识符是有特殊意义的。以单下划线开头 _foo 的代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用 from xxx import * 而导入。

以双下划线开头的 __foo 代表类的私有成员，以双下划线开头和结尾的 foo 代表 Python 里特殊方法专用的标识，如 init() 代表类的构造函数。

缩进

IndentationError: unindent does not match any outer indentation level错误表明，你使用的缩进方式不一致，有的是 tab 键缩进，有的是空格缩进，改为一致即可。

如果是 IndentationError: unexpected indent 错误, 则 python 编译器是在告诉你"Hi，老兄，你的文件里格式不对了，可能是tab和空格没对齐的问题"，所有 python 对格式要求非常严格。

因此，在 Python 的代码块中必须使用相同数目的行首缩进空格数。

建议你在每个缩进层次使用 单个制表符 或 两个空格 或 四个空格 , 切记不能混用

引号

Python 可以使用引号( ’ )、双引号( " )、三引号( ‘’’ 或 “”" ) 来表示字符串，引号的开始与结束必须是相同类型的。

其中三引号可以由多行组成，编写多行文本的快捷语法，常用于文档字符串，在文件的特定地点，被当做注释。

word = 'word'
sentence = "这是一个句子。"
paragraph = """这是一个段落。
包含了多个语句"""

代码组

缩进相同的一组语句构成一个代码块，我们称之代码组。

像if、while、def和class这样的复合语句，首行以关键字开始，以冒号( : )结束，该行之后的一行或多行代码构成代码组。

我们将首行及后面的代码组称为一个子句(clause)。

如下实例：

if expression : 
   suite 
elif expression :  
   suite  
else :  
   suite 

Python 变量类型

变量类型

Python 中的变量赋值不需要类型声明。

每个变量在内存中创建，都包括变量的标识，名称和数据这些信息。

每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。

等号 = 用来给变量赋值。

等号 = 运算符左边是一个变量名，等号 = 运算符右边是存储在变量中的值

多变量赋值

Python允许你同时为多个变量赋值。例如：

a = b = c = 1

以上实例，创建一个整型对象，值为1，三个变量被分配到相同的内存空间上。

您也可以为多个对象指定多个变量。例如：

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

以上实例，两个整型对象 1 和 2 分别分配给变量 a 和 b，字符串对象 “john” 分配给变量 c。

标准数据类型

• Numbers（数字）
• String（字符串）
• List（列表）
• Tuple（元组）
• Dictionary（字典）

Python 数字

Python支持四种不同的数字类型：

• int（有符号整型）
• long（长整型，也可以代表八进制和十六进制）
• float（浮点型）
• complex（复数）

用del删除对一些对象的引用

del语句的语法是：

del var1[,var2[,var3[....,varN]]]

可以通过使用del语句删除单个或多个对象的引用。例如：

del var
del var_a, var_b

Python字符串

字符串或串(String)是由数字、字母、下划线组成的一串字符。

python的字串列表有2种取值顺序:

• 从左到右索引默认0开始的，最大范围是字符串长度少1
• 从右到左索引默认-1开始的，最大范围是字符串开头

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ktwCeOBb-1659413624667)(/home/suyu/图片/python-string-slice.png)]

如果你要实现从字符串中获取一段子字符串的话，可以使用 [头下标:尾下标] 来截取相应的字符串，其中下标是从 0 开始算起，可以是正数或负数，下标可以为空表示取到头或尾。

>>>s='abcdf'
>>>s[1:5]
'bcde'

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jXdnrlb6-1659413624668)(/home/suyu/图片/o99aU.png)]

当使用以冒号分隔的字符串，python 返回一个新的对象，结果包含了以这对偏移标识的连续的内容，左边的开始是包含了下边界。

上面的p结果包含了 s[1] 的值 b，而取到的最大范围不包括尾下标，就是 s[5] 的值 。

加号（+）是字符串连接运算符，星号（）是重复操作。

Python列表

List（列表） 是 Python 中使用最频繁的数据类型。

列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。它支持字符，数字，字符串甚至可以包含列表（即嵌套）。

列表用 [ ] 标识，是 python 最通用的复合数据类型。

列表中值的切割也可以用到变量 [头下标:尾下标] ，就可以截取相应的列表，从左到右索引默认 0 开始，从右到左索引默认 -1 开始，下标可以为空表示取到头或尾。加号 + 是列表连接运算符，星号 ***** 是重复操作。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2fA88rGN-1659413624668)(/home/suyu/图片/list_slicing1_new1.png)]

Python 元组

元组是另一个数据类型，类似于 List（列表）。

元组用 () 标识。内部元素用逗号隔开。但是元组不能二次赋值，相当于只读列表。

Python 字典

字典(dictionary)是除列表以外python之中最灵活的内置数据结构类型。列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。

两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。

字典用"{ }"标识。字典由索引(key)和它对应的值value组成。

Python数据类型转换

有时候，我们需要对数据内置的类型进行转换，数据类型的转换，你只需要将数据类型作为函数名即可。

以下几个内置的函数可以执行数据类型之间的转换。这些函数返回一个新的对象，表示转换的值。

Python 运算符

Python语言支持以下类型的运算符:

• 算术运算符
• 比较（关系）运算符
• 赋值运算符
• 逻辑运算符
• 位运算符
• 成员运算符
• 身份运算符
• 运算符优先级

Python算术运算符

Python比较运算符

以下假设变量a为10，变量b为20：

Python赋值运算符

Python位运算符

Python逻辑运算符

Python语言支持逻辑运算符，以下假设变量 a 为 10, b为 20:

Python成员运算符

除了以上的一些运算符之外，Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列的成员，包括字符串，列表或元组。

Python身份运算符

身份运算符用于比较两个对象的存储单元¹

is 与 == 区别：is 用于判断两个变量引用对象是否为同一个(同一块内存空间)， == 用于判断引用变量的值是否相等。

a=[1,2,3,4,5]，赋值给 b 的两种方式：

b=a 
b=a[:]

结果都是: [1, 2, 3, 4, 5]。这两种赋值结果看起来都是一样的，但是他们有什么区别么？

区别就是:

• 前者传递引用
• 后者是拷贝

Python 有个叫做 id 的函数能够得到对象的地址，你打印出来看看就清楚了。直接 = 是引用赋值，引用原来的对象；而 [:] 是重新推导，会生成新的对象。

Python运算符优先级

Python 条件语句

1. if 判断条件：
       执行语句……
   else：
       执行语句……
    *******************************************************************************************
       if 判断条件1:
       执行语句1……
   elif 判断条件2:
       执行语句2……
   elif 判断条件3:
       执行语句3……
   else:
       执行语句4……
   

Python 循环语句

Python提供了for循环和while循环

循环控制语句可以更改语句执行顺序，Python支持以下循环控制语句

Python While 循环语句

Python 编程中 while 语句用于循环执行程序，即在某条件下，循环执行某段程序，以处理需要重复处理的相同任务。其基本形式为：

while 判断条件(condition)：
    执行语句(statements)……

while 语句时还有另外两个重要的命令 continue，break 来跳过循环，continue 用于跳过该次循环，break 则是用于退出循环，此外"判断条件"还可以是个常值，表示循环必定成立。

# continue 和 break 用法
 
i = 1
while i < 10:   
    i += 1
    if i%2 > 0:     # 非双数时跳过输出
        continue
    print i         # 输出双数2、4、6、8、10
 
i = 1
while 1:            # 循环条件为1必定成立
    print i         # 输出1~10
    i += 1
    if i > 10:     # 当i大于10时跳出循环
        break

在 python 中，while … else 在循环条件为 false 时执行 else 语句块：

#!/usr/bin/python
 
count = 0
while count < 5:
   print count, " is  less than 5"
   count = count + 1
else:
   print count, " is not less than 5"

Python for 循环语句

for循环的语法格式如下：

for iterating_var in sequence:
   statements(s)

print()函数的用法

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
for letter in 'Python':     # 第一个实例
   print("当前字母: %s" % letter)
 
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for fruit in fruits:        # 第二个实例
   print ('当前水果: %s'% fruit)
 
print ("Good bye!")

另外一种执行循环的遍历方式是通过索引。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for index in range(len(fruits)):
   print ('当前水果 : %s' % fruits[index])
 
print ("Good bye!")

Python 循环嵌套

Python 语言允许在一个循环体里面嵌入另一个循环。

1. Python for 循环嵌套语法：

for iterating_var in sequence:
   for iterating_var in sequence:
      statements(s)
   statements(s)

2. Python while 循环嵌套语法：

while expression:
   while expression:
      statement(s)
   statement(s)

Python break 语句

break语句用来终止循环语句，即循环条件没有False条件或者序列还没被完全递归完，也会停止执行循环语句。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-00ytGvLf-1659413624669)(/home/suyu/桌面/Typora/image/Python/E5A591EF-6515-4BCB-AEAA-A97ABEFC5D7D.jpg)]

Python continue 语句

continue 语句用来告诉Python跳过当前循环的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。（continue 语句是一个删除的效果，他的存在是为了删除满足循环条件下的某些不需要的成分）

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WqY55WMs-1659413624669)(/home/suyu/桌面/Typora/image/Python/8962A4F1-B78C-4877-B328-903366EA1470.jpg)]

Python pass 语句

Python pass 是空语句，是为了保持程序结构的完整性。

pass 不做任何事情，一般用做占位语句。

在 Python 中有时候会看到一个 def 函数:

def sample(n_samples):
    pass

该处的 pass 便是占据一个位置，因为如果定义一个空函数程序会报错，当你没有想好函数的内容是可以用 pass 填充，使程序可以正常运行。

Python Number(数字)

math 模块、cmath 模块

Python 中数学运算常用的函数基本都在 math 模块、cmath 模块中。

Python math 模块提供了许多对浮点数的数学运算函数。

Python cmath 模块包含了一些用于复数运算的函数。

cmath 模块的函数跟 math 模块函数基本一致，区别是 cmath 模块运算的是复数，math 模块运算的是数学运算。

要使用 math 或 cmath 函数必须先导入：

import math

查看 math 查看包中的内容:

>>> import math
>>> dir(math)

数学函数

随机数函数

三角函数

数学常量

Python 字符串

访问字符串中的值

Python 访问子字符串，可以使用方括号来截取字符串，如下实例：

#!/usr/bin/python
 
var1 = 'Hello World!'
var2 = "Python Runoob"
 
print "var1[0]: ", var1[0]
print "var2[1:5]: ", var2[1:5]

字符串连接

转义字符

字符串运算符

下表实例变量 a 值为字符串 “Hello”，b 变量值为 “Python”：

字符串格式化

Python 支持格式化字符串的输出 。尽管这样可能会用到非常复杂的表达式，但最基本的用法是将一个值插入到一个有字符串格式符 %s 的字符串中。print()函数的用法

在 Python 中，字符串格式化使用与 C 中 sprintf 函数一样的语法。

#!/usr/bin/python

print "My name is %s and weight is %d kg!" % ('Zara', 21) 

python 字符串格式化符号:

scanf函数是通过指针指向变量的。

%f告诉scanf函数在所传地址位置上存储一个float型值， 而%lf告诉scanf函数在所传地址位置上存储一个double型值。

这里float和double的区别是非常重要的。

如果给出了错误的转换说明，那么scanf函数将可能存储错误的字节数量
（没有提到的是，float型的为模式可能不同于double型的位模式）。
格式化操作符辅助指令:

Python2.6 开始，新增了一种格式化字符串的函数 str.format()，它增强了字符串格式化的功能。

三引号

Python 中三引号可以将复杂的字符串进行赋值。

Python 三引号允许一个字符串跨多行，字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。

三引号的语法是一对连续的单引号或者双引号（通常都是成对的用）。

Unicode 字符串

字符串内建函数

字符串方法是从python1.6到2.0慢慢加进来的——它们也被加到了Jython中。

这些方法实现了string模块的大部分方法，如下表所示列出了目前字符串内建支持的方法，所有的方法都包含了对Unicode的支持，有一些甚至是专门用于Unicode的。

Python 列表(List)

序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字 - 它的位置，或索引，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。

Python有6个序列的内置类型，但最常见的是列表和元组。

序列都可以进行的操作包括索引，切片，加，乘，检查成员。

此外，Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。

列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。

列表的数据项不需要具有相同的类型

创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。

访问列表中的值

使用下标索引来访问列表中的值，同样你也可以使用方括号的形式截取字符。

#!/usr/bin/python
 
list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ]
 
print "list1[0]: ", list1[0]
print "list2[1:5]: ", list2[1:5]

更新列表

你可以对列表的数据项进行修改或更新，你也可以使用append()方法来添加列表项。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
list = []          ## 空列表
list.append('Google')   ## 使用 append() 添加元素，append : 追加;(在文章后面)附加，增补
list.append('Runoob')
print list

输出

['Google', 'Runoob']

删除列表元素

可以使用 del 语句来删除列表的元素

#!/usr/bin/python
 
list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
 
print list1
del list1[2]
print "After deleting value at index 2 : "  ## index : 指数;指标;索引;标志;表征;量度
print list1

输出

['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
After deleting value at index 2 :
['physics', 'chemistry', 2000]

列表脚本操作符

列表对 + 和 * 的操作符与字符串相似。+ 号用于组合列表，* 号用于重复列表。

列表截取

列表函数&方法

函数

方法

22.7.5

Python 元组

Python 的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。

元组使用小括号，列表使用方括号。

创建空元组

tup1 = ()

元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号。

tup1 = (50,)

元组与字符串类似，下标索引从0开始，可以进行截取，组合等。

访问元组

元组可以使用下标索引来访问元组中的值

修改元组

元组中的元素值是不允许修改的，但我们可以对元组进行连接组合。

删除元组

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

元组运算符

元组索引，截取

因为元组也是一个序列，所以我们可以访问元组中的指定位置的元素，也可以截取索引中的一段元素。

L = ('spam', 'Spam', 'SPAM!')

无关闭分隔符

任意无符号的对象，以逗号隔开，默认为元组。

#!/usr/bin/python
 
print 'abc', -4.24e93, 18+6.6j, 'xyz'
x, y = 1, 2
print "Value of x , y : ", x,y

元组内置函数

Python 字典

字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。

字典的每个键值 key:value 对用冒号 : 分割，每个键值对之间用逗号 , 分割，整个字典包括在花括号 {} 中 ,格式如下所示：

d = {key1 : value1, key2 : value2 }

注意： dict 作为 Python 的关键字和内置函数，变量名不建议命名为 dict。

键一般是唯一的，如果重复最后的一个键值对会替换前面的，值不需要唯一。

>>> tinydict = {'a': 1, 'b': 2, 'b': '3'}
>>> tinydict['b']
'3'
>>> tinydict
{'a': 1, 'b': '3'}

值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字或元组。

tinydict = {'Alice': '2341', 'Beth': '9102', 'Cecil': '3258'}

访问字典里的值

把相应的键放入熟悉的方括弧

tinydict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
print "tinydict['Name']: ", tinydict['Name']

修改字典

向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对，修改或删除已有键/值对

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
tinydict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
tinydict['Age'] = 8 # 更新
tinydict['School'] = "RUNOOB" # 添加
 
 
print "tinydict['Age']: ", tinydict['Age']
print "tinydict['School']: ", tinydict['School']

删除字典元素

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
tinydict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
del tinydict['Name']  # 删除键是'Name'的条目
tinydict.clear()      # 清空字典所有条目
del tinydict          # 删除字典
 
print "tinydict['Age']: ", tinydict['Age'] 
print "tinydict['School']: ", tinydict['School']

字典键的特性

字典值可以没有限制地取任何 python 对象，既可以是标准的对象，也可以是用户定义的，但键不行。

两个重要的点需要记住：

1. 不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次，后一个值会被记住。

2. 键必须不可变，所以可以用数字，字符串或元组充当，所以用列表就不行。

字典内置函数&方法

Python字典包含了以下内置函数：

Python中函数和方法的区别

1. 与类和实例无绑定关系的function都属于函数（function）；
2. 与类和实例有绑定关系的function都属于方法（method）。

Python字典包含了以下内置方法：

Python 日期和时间

Python 程序能用很多方式处理日期和时间，转换日期格式是一个常见的功能。

Python 提供了一个 time 和 calendar 模块可以用于格式化日期和时间。

时间间隔是以秒为单位的浮点小数。

每个时间戳都以自从1970年1月1日午夜（历元）经过了多长时间来表示。

Python 的 time 模块下有很多函数可以转换常见日期格式。如函数time.time()用于获取当前时间戳,

时间元组

很多Python函数用一个元组装起来的9组数字处理时间:

上述也就是struct_time元组。这种结构具有如下属性：

获取当前时间

从返回浮点数的时间戳方式向时间元组转换，只要将浮点数传递给如localtime之类的函数。

import time
 
localtime = time.localtime(time.time())
print "本地时间为 :", localtime

获取格式化的时间

你可以根据需求选取各种格式，但是最简单的获取可读的时间模式的函数是asctime():

import time
 
localtime = time.asctime( time.localtime(time.time()) )
print "本地时间为 :", localtime

格式化日期

我们可以使用 time 模块的 strftime 方法来格式化日期

time.strftime(format[, t])

import time
 
# 格式化成2016-03-20 11:45:39形式
print time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()) 
 
# 格式化成Sat Mar 28 22:24:24 2016形式
print time.strftime("%a %b %d %H:%M:%S %Y", time.localtime()) 
  
# 将格式字符串转换为时间戳
a = "Sat Mar 28 22:24:24 2016"
print time.mktime(time.strptime(a,"%a %b %d %H:%M:%S %Y"))

python中时间日期格式化符号：

• %y 两位数的年份表示（00-99）
• %Y 四位数的年份表示（000-9999）
• %m 月份（01-12）
• %d 月内中的一天（0-31）
• %H 24小时制小时数（0-23）
• %I 12小时制小时数（01-12）
• %M 分钟数（00-59）
• %S 秒（00-59）
• %a 本地简化星期名称
• %A 本地完整星期名称
• %b 本地简化的月份名称
• %B 本地完整的月份名称
• %c 本地相应的日期表示和时间表示
• %j 年内的一天（001-366）
• %p 本地A.M.或P.M.的等价符
• %U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
• %w 星期（0-6），星期天为星期的开始
• %W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
• %x 本地相应的日期表示
• %X 本地相应的时间表示
• %Z 当前时区的名称
• %% %号本身

获取某月日历

Calendar模块有很广泛的方法用来处理年历和月历,例如打印某月的月历:

import calendar
 
cal = calendar.month(2016, 1)
print "以下输出2016年1月份的日历:"
print cal

以下输出2016年1月份的日历:
    January 2016
Mo Tu We Th Fr Sa Su
             1  2  3
 4  5  6  7  8  9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31

Time 模块

Time 模块包含了以下内置函数，既有时间处理的，也有转换时间格式的

Time模块包含了以下2个非常重要的属性：

Calendar模块

此模块的函数都是日历相关的，例如打印某月的字符月历。

星期一是默认的每周第一天，星期天是默认的最后一天。更改设置需调用calendar.setfirstweekday()函数。模块包含了以下内置函数：

Python 函数

定义一个函数

你可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则：

• 函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号**()**。
• 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数。
• 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。
• 函数内容以冒号起始，并且缩进。
• return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

def functionname( parameters ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression]

函数调用

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 定义函数
def printme( str ):
   "打印任何传入的字符串"
   print str
   return
 
# 调用函数
printme("我要调用用户自定义函数!")
printme("再次调用同一函数")

参数传递

在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：

a=[1,2,3] a=“Runoob”

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，“Runoob” 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，她仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是 List 类型对象，也可以指向 String 类型对象。

可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。

• **不可变类型：**变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，而 5 被丢弃，不是改变a的值，相当于新生成了a。
• **可变类型：**变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

p必备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：ython 函数的参数传递：

• **不可变类型：**类似 c++ 的值传递，如 整数、字符串、元组。如fun（a），传递的只是a的值，没有影响a对象本身。比如在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。
• **可变类型：**类似 c++ 的引用传递，如 列表，字典。如 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响

Python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。

参数

以下是调用函数时可使用的正式参数类型：

• 必备参数
• 关键字参数
• 默认参数
• 不定长参数

必备参数

必备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。

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。

使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。

#可写函数说明
def printinfo( name, age ):
   "打印任何传入的字符串"
   print "Name: ", name
   print "Age ", age
   return
 
#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="miki" )

默认参数

调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。下例会打印默认的age。

#可写函数说明
def printinfo( name, age = 35 ):
   "打印任何传入的字符串"
   print "Name: ", name
   print "Age ", age
   return
 
#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="miki" )
printinfo( name="miki" )

不定长参数

你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述2种参数不同，声明时不会命名。基本语法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
   "函数_文档字符串"
   function_suite
   return [expression]

匿名函数

python 使用 lambda 来创建匿名函数。

• lambda只是一个表达式，函数体比def简单很多。
• lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。
• lambda函数拥有自己的命名空间，且不能访问自有参数列表之外或全局命名空间里的参数。
• 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 [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

return 语句

变量作用域

一个程序的所有的变量并不是在哪个位置都可以访问的。访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

变量的作用域决定了在哪一部分程序你可以访问哪个特定的变量名称。两种最基本的变量作用域如下：

• 全局变量
• 局部变量

全局变量和局部变量

定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。

局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。如下实例：

total = 0 # 这是一个全局变量
# 可写函数说明
def sum( arg1, arg2 ):
   #返回2个参数的和."
   total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量.
   print "函数内是局部变量 : ", total
   return total
 
#调用sum函数
sum( 10, 20 )
print "函数外是全局变量 : ", total

全局变量想作用于函数内，需加 global

1. global—将变量定义为全局变量。可以通过定义为全局变量，实现在函数内部改变变量值。

2. 一个global语句可以同时定义多个变量，如 global x, y, z。

22.7.9

Python 模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。

模块让你能够有逻辑地组织你的 Python 代码段。

把相关的代码分配到一个模块里能让你的代码更好用，更易懂。

模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。

import语句

模块的引入

模块定义好后，我们可以使用 import 语句来引入模块，语法如下：

import module1[, module2[,... moduleN]]

当解释器遇到 import 语句，如果模块在当前的搜索路径就会被导入。

搜索路径是一个解释器会先进行搜索的所有目录的列表。如想要导入模块 support.py，需要把命令放在脚本的顶端：

from…import 语句

Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中。语法如下：

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

例如，要导入模块 fib 的 fibonacci 函数，使用如下语句：

from fib import fibonacci

from…import* 语句

把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的，只需使用如下声明：

from modname import *

搜索路径

当你导入一个模块，Python 解析器对模块位置的搜索顺序是：

• 1. 当前目录
• 2. 如果不在当前目录，Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录。
• 3. 如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/。

模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

PYTHONPATH 变量

作为环境变量，PYTHONPATH 由装在一个列表里的许多目录组成。PYTHONPATH 的语法和 shell 变量 PATH 的一样。

在 Windows 系统，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=c:\python27\lib;

在 UNIX 系统，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python

命名空间和作用域

变量是拥有匹配对象的名字（标识符）。命名空间是一个包含了变量名称们（键）和它们各自相应的对象们（值）的字典。

一个 Python 表达式可以访问局部命名空间和全局命名空间里的变量。如果一个局部变量和一个全局变量重名，则局部变量会覆盖全局变量。

每个函数都有自己的命名空间。类的方法的作用域规则和通常函数的一样。

Python 会智能地猜测一个变量是局部的还是全局的，它假设任何在函数内赋值的变量都是局部的。

因此，如果要给函数内的全局变量赋值，必须使用 global 语句。

global VarName 的表达式会告诉 Python， VarName 是一个全局变量，这样 Python 就不会在局部命名空间里寻找这个变量了。

dir()函数

dir() 函数一个排好序的字符串列表，内容是一个模块里定义过的名字。

返回的列表容纳了在一个模块里定义的所有模块，变量和函数。

globals() 和 locals() 函数

根据调用地方的不同，globals() 和 locals() 函数可被用来返回全局和局部命名空间里的名字。

如果在函数内部调用 locals()，返回的是所有能在该函数里访问的命名。

如果在函数内部调用 globals()，返回的是所有在该函数里能访问的全局名字。

两个函数的返回类型都是字典。所以名字们能用 keys() 函数摘取。

reload() 函数

当一个模块被导入到一个脚本，模块顶层部分的代码只会被执行一次。

因此，如果你想重新执行模块里顶层部分的代码，可以用 reload() 函数。该函数会重新导入之前导入过的模块。语法如下：

reload(module_name)

Python中的包

包是一个分层次的文件目录结构，它定义了一个由模块及子包，和子包下的子包等组成的 Python 的应用环境。

简单来说，包就是文件夹，但该文件夹下必须存在 init.py 文件, 该文件的内容可以为空。init.py 用于标识当前文件夹是一个包。

考虑一个在 package_runoob 目录下的 runoob1.py、runoob2.py、init.py 文件，test.py 为测试调用包的代码，目录结构如下：

test.py
package_runoob
|-- __init__.py
|-- runoob1.py
|-- runoob2.py

Python 文件I/O

打印到屏幕

最简单的输出方法是用print语句，你可以给它传递零个或多个用逗号隔开的表达式。此函数把你传递的表达式转换成一个字符串表达式，并将结果写到标准输出。

读取键盘输入

Python提供了两个内置函数从标准输入读入一行文本，默认的标准输入是键盘。如下：

• raw_input
• input

raw_input函数

raw_input([prompt]) 函数从标准输入读取一个行，并返回一个字符串（去掉结尾的换行符）：

input函数

input([prompt]) 函数和 raw_input([prompt]) 函数基本类似，但是 input 可以接收一个Python表达式作为输入，并将运算结果返回。

请输入：[x*5 for x in range(2,10,2)]
你输入的内容是:  [10, 20, 30, 40]

打开和关闭文件

Python 提供了必要的函数和方法进行默认情况下的文件基本操作。你可以用 file 对象做大部分的文件操作。

open 函数

你必须先用Python内置的open()函数打开一个文件，创建一个file对象，相关的方法才可以调用它进行读写。

file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])

各个参数的细节如下：

• file_name：file_name变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值。
• access_mode：access_mode决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等。所有可取值见如下的完全列表。这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读®。
• buffering:如果buffering的值被设为0，就不会有寄存。如果buffering的值取1，访问文件时会寄存行。如果将buffering的值设为大于1的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-e1IU9uiV-1659413624670)(/home/suyu/桌面/Typora/image/Python/2112205-861c05b2bdbc9c28.png)]

File对象的属性

一个文件被打开后，你有一个file对象，你可以得到有关该文件的各种信息。

以下是和file对象相关的所有属性的列表：

close()方法

File 对象的 close（）方法刷新缓冲区里任何还没写入的信息，并关闭该文件，这之后便不能再进行写入。

当一个文件对象的引用被重新指定给另一个文件时，Python 会关闭之前的文件。用 close（）方法关闭文件是一个很好的习惯。

语法：

fileObject.close()

write()方法

write()方法可将任何字符串写入一个打开的文件。需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不是仅仅是文字。

write()方法不会在字符串的结尾添加换行符(‘\n’)：

fileObject.write(string)

read()方法

read（）方法从一个打开的文件中读取一个字符串。需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不是仅仅是文字。

fileObject.read([count])

在这里，被传递的参数是要从已打开文件中读取的字节计数。该方法从文件的开头开始读入，如果没有传入count，它会尝试尽可能多地读取更多的内容，很可能是直到文件的末尾。

文件定位

tell()方法告诉你文件内的当前位置, 换句话说，下一次的读写会发生在文件开头这么多字节之后。

seek（offset [,from]）方法改变当前文件的位置。Offset变量表示要移动的字节数。From变量指定开始移动字节的参考位置。

如果from被设为0，这意味着将文件的开头作为移动字节的参考位置。如果设为1，则使用当前的位置作为参考位置。如果它被设为2，那么该文件的末尾将作为参考位置。

重命名和删除文件

Python的os模块提供了帮你执行文件处理操作的方法，比如重命名和删除文件。

要使用这个模块，你必须先导入它，然后才可以调用相关的各种功能。

rename() 方法

os.rename(current_file_name, new_file_name)

remove()方法

你可以用remove()方法删除文件，需要提供要删除的文件名作为参数。

os.remove(file_name)

Python里的目录

所有文件都包含在各个不同的目录下，不过Python也能轻松处理。os模块有许多方法能帮你创建，删除和更改目录。

mkdir()方法

可以使用os模块的mkdir()方法在当前目录下创建新的目录们。你需要提供一个包含了要创建的目录名称的参数。

os.mkdir("newdir")

chdir()方法

可以用chdir()方法来改变当前的目录。chdir()方法需要的一个参数是你想设成当前目录的目录名称。

os.chdir("newdir")

getcwd()方法

getcwd()方法显示当前的工作目录。

rmdir()方法

rmdir()方法删除目录，目录名称以参数传递。

在删除这个目录之前，它的所有内容应该先被清除。

文件、目录相关的方法

File 对象和 OS 对象提供了很多文件与目录的操作方法，可以通过点击下面链接查看详情：

• File 对象方法: file 对象提供了操作文件的一系列方法。
• OS 对象方法: 提供了处理文件及目录的一系列方法。

Python File(文件) 方法

open() 方法

Python open() 方法用于打开一个文件，并返回文件对象，在对文件进行处理过程都需要使用到这个函数，如果该文件无法被打开，会抛出 OSError。

**注意：**使用 open() 方法一定要保证关闭文件对象，即调用 close() 方法。

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

参数说明:

• file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。
• mode: 可选，文件打开模式
• buffering: 设置缓冲
• encoding: 一般使用utf8
• errors: 报错级别
• newline: 区分换行符
• closefd: 传入的file参数类型
• opener: 设置自定义开启器，开启器的返回值必须是一个打开的文件描述符。

file 对象

file 对象使用 open 函数来创建，下表列出了 file 对象常用的函数：

Python 异常处理

python提供了两个非常重要的功能来处理python程序在运行中出现的异常和错误。你可以使用该功能来调试python程序。

• 异常处理
• 断言(Assertions)

Python标准异常

异常

异常即是一个事件，该事件会在程序执行过程中发生，影响了程序的正常执行。

一般情况下，在Python无法正常处理程序时就会发生一个异常。

异常是Python对象，表示一个错误。

当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行。

异常处理

捕捉异常可以使用try/except语句。

try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。

如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。

语法：

以下为简单的try…except…else的语法：

try:
<语句>        #运行别的代码
except <名字>：
<语句>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>，<数据>:
<语句>        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句>        #如果没有异常发生

try的工作原理是，当开始一个try语句后，python就在当前程序的上下文中作标记，这样当异常出现时就可以回到这里，try子句先执行，接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。

• 如果当try后的语句执行时发生异常，python就跳回到try并执行第一个匹配该异常的except子句，异常处理完毕，控制流就通过整个try语句（除非在处理异常时又引发新的异常）。
• 如果在try后的语句里发生了异常，却没有匹配的except子句，异常将被递交到上层的try，或者到程序的最上层（这样将结束程序，并打印默认的出错信息）。
• 如果在try子句执行时没有发生异常，python将执行else语句后的语句（如果有else的话），然后控制流通过整个try语句。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

try:
    fh = open("testfile", "w")
    fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
except IOError:
    print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"
else:
    print "内容写入文件成功"
    fh.close()

如果测试 IOError：

在执行代码前为了测试方便，我们可以先去掉 testfile 文件的写权限，命令如下：

chmod -w testfile

再执行以上代码

$ python test.py 
Error: 没有找到文件或读取文件失败

使用except而不带任何异常类型

你可以不带任何异常类型使用except，如下实例：

try:
    正常的操作
   ......................
except:
    发生异常，执行这块代码
   ......................
else:
    如果没有异常执行这块代码

使用except而带多种异常类型

try:
    正常的操作
   ......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]):
   发生以上多个异常中的一个，执行这块代码
   ......................
else:
    如果没有异常执行这块代码

try-finally 语句

try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。

try:
<语句>
finally:
<语句>    #退出try时总会执行
raise

try:
    fh = open("testfile", "w")
    try:
        fh.write("这是一个测试文件，用于测试异常!!")
    finally:
        print "关闭文件"
        fh.close()
except IOError:
    print "Error: 没有找到文件或读取文件失败"

当在try块中抛出一个异常，立即执行finally块代码。

finally块中的所有语句执行后，异常被再次触发，并执行except块代码。

参数的内容不同于异常。

异常的参数

一个异常可以带上参数，可作为输出的异常信息参数。

你可以通过except语句来捕获异常的参数，如下所示：

try:
    正常的操作
   ......................
except ExceptionType, Argument:
    你可以在这输出 Argument 的值...

变量接收的异常值通常包含在异常的语句中。在元组的表单中变量可以接收一个或者多个值。

元组通常包含错误字符串，错误数字，错误位置。

触发异常

我们可以使用raise语句自己触发异常

raise语法格式如下：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

语句中 Exception 是异常的类型（例如，NameError）参数标准异常中任一种，args 是自已提供的异常参数。

最后一个参数是可选的（在实践中很少使用），如果存在，是跟踪异常对象。

Python OS 文件/目录方法

Python 内置函数

Python 面向对象

面向对象技术简介

• 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
• **类变量：**类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
• **数据成员：**类变量或者实例变量, 用于处理类及其实例对象的相关的数据。
• **方法重写：**如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
• **局部变量：**定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
• **实例变量：**在类的声明中，属性是用变量来表示的。这种变量就称为实例变量，是在类声明的内部但是在类的其他成员方法之外声明的。
• **继承：**即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。
• **实例化：**创建一个类的实例，类的具体对象。
• **方法：**类中定义的函数。
• **对象：**通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。

创建类

使用 class 语句来创建一个新类，class 之后为类的名称并以冒号结尾:

class ClassName:
   '类的帮助信息'   #类文档字符串
   class_suite  #类体

类的帮助信息可以通过ClassName.__doc__查看。

class_suite 由类成员，方法，数据属性组成。

 
class Employee:
   '所有员工的基类'
   empCount = 0
 
   def __init__(self, name, salary):
      self.name = name
      self.salary = salary
      Employee.empCount += 1
   
   def displayCount(self):
     print "Total Employee %d" % Employee.empCount
 
   def displayEmployee(self):
      print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salary

• empCount 变量是一个类变量，它的值将在这个类的所有实例之间共享。你可以在内部类或外部类使用 Employee.empCount 访问。
• 第一种方法__init__()方法是一种特殊的方法，被称为类的构造函数或初始化方法，当创建了这个类的实例时就会调用该方法
• self 代表类的实例，self 在定义类的方法时是必须有的，虽然在调用时不必传入相应的参数。

self代表类的实例，而非类

类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。

class Test:
    def prt(self):
        print(self)
        print(self.__class__)
 
t = Test()
t.prt()

<__main__.Test instance at 0x10d066878>
__main__.Test

从执行结果可以很明显的看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.\__class__则指向类。

self 不是 python 关键字，我们把他换成 runoob 也是可以正常执行的

class Test:
    def prt(runoob):
        print(runoob)
        print(runoob.__class__)
 
t = Test()
t.prt()

创建实例对象

实例化类其他编程语言中一般用关键字 new，但是在 Python 中并没有这个关键字，类的实例化类似函数调用方式。

以下使用类的名称 Employee 来实例化，并通过 _init_ 方法接收参数。

"创建 Employee 类的第一个对象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
"创建 Employee 类的第二个对象"
emp2 = Employee("Manni", 5000)

访问属性

您可以使用点号 . 来访问对象的属性。使用如下类的名称访问类变量:

emp1.displayEmployee()
emp2.displayEmployee()

你可以添加，删除，修改类的属性，如下所示：

emp1.age = 7  # 添加一个 'age' 属性
emp1.age = 8  # 修改 'age' 属性
del emp1.age  # 删除 'age' 属性

你也可以使用以下函数的方式来访问属性：

• getattr(obj, name[, default]) : 访问对象的属性。
• hasattr(obj,name) : 检查是否存在一个属性。
• setattr(obj,name,value) : 设置一个属性。如果属性不存在，会创建一个新属性。
• delattr(obj, name) : 删除属性。

Python内置类属性

• _dict_ : 类的属性（包含一个字典，由类的数据属性组成）
• _doc_ :类的文档字符串
• _name_: 类名
• _module_: 类定义所在的模块（类的全名是’_main_.className’，如果类位于一个导入模块mymod中，那么className.module 等于 mymod）
• _bases_ : 类的所有父类构成元素（包含了一个由所有父类组成的元组）

Python对象销毁(垃圾回收)

Python 使用了引用计数这一简单技术来跟踪和回收垃圾。

在 Python 内部记录着所有使用中的对象各有多少引用。

一个内部跟踪变量，称为一个引用计数器。

当对象被创建时， 就创建了一个引用计数， 当这个对象不再需要时， 也就是说， 这个对象的引用计数变为0 时， 它被垃圾回收。但是回收不是"立即"的， 由解释器在适当的时机，将垃圾对象占用的内存空间回收。

a = 40      # 创建对象  <40>
b = a       # 增加引用， <40> 的计数
c = [b]     # 增加引用.  <40> 的计数

del a       # 减少引用 <40> 的计数
b = 100     # 减少引用 <40> 的计数
c[0] = -1   # 减少引用 <40> 的计数

析构函数 _del_ ，__del__在对象销毁的时候被调用，当对象不再被使用时，__del__方法运行：

**注意：**通常你需要在单独的文件中定义一个类

类的继承