http://www.runoob.com/python3

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一、基本语法


1、编码

源代码编码为UTF-8

指定不同编码

# -*- coding: cp-1252 -*-

2、标识符

类似于java * 第一个字符必须是字母表中字母或下划线’_‘。 * 标识符的其他的部分有字母、数字和下划线组成。 * 标识符对大小写敏感。

在Python 3中,非-ASCII 标识符也是允许的了。

3、保留字

保留字即关键字,我们不能把它们用作任何标识符名称。Python 的标准库提供了一个 keyword 模块,可以输出当前版本的所有关键字:

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

4、注释

单行注释

#这是单行注释

多行注释

'''这是多行注释
这是多行注释
'''

5、行与缩进

python最具特色的就是使用缩进来表示代码块,不需要使用大括号({})。 缩进的空格数是可变的,但是同一个代码块的语句必须包含相同的缩进空格数。实例如下:

if True:
	print ("True")
else:
	print ("False")

以下代码最后一行语句缩进数的空格数不一致,会导致运行错误:

if True:
    print ("Answer")
    print ("True")
else:
    print ("Answer")
  print ("False")    # 缩进不一致,会导致运行错误

以上程序由于缩进不一致,执行后会出现类似以下错误:

 File "test.py", line 6
    print ("False")    # 缩进不一致,会导致运行错误
                                      ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

6、多行语句

Python 通常是一行写完一条语句,但如果语句很长,我们可以使用反斜杠()来实现多行语句,例如:

total = item_one + \
        item_two + \
        item_three

在 [], {}, 或 () 中的多行语句,不需要使用反斜杠(),例如:

total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']

7、数据类型

python中数有四种类型:整数、长整数、浮点数和复数。 整数, 如 1 长整数 是比较大的整数 浮点数 如 1.23、3E-2 复数 如 1 + 2j、 1.1 + 2.2j

8、字符串

  • python中单引号和双引号使用完全相同。
  • 使用三引号(“‘或”“”)可以指定一个多行字符串。
  • 转义符 ‘\’
  • 自然字符串, 通过在字符串前加r或R。 如 r”this is a line with \n” 则\n会显示,并不是换行。
  • python允许处理unicode字符串,加前缀u或U, 如 u”this is an unicode string”。
  • 字符串是不可变的。
  • 按字面意义级联字符串,如”this “ “is ” “string”会被自动转换为this is string。

JavaScript 字符串和 scala 字符串的集合体

word = '字符串' '\n'
sentence = "这是一个句子。" '\n'
paragraph = """这是一个段落,
可以由多行组成""" '\n'

print(word + sentence + paragraph)

9、空行

函数之间或类的方法之间用空行分隔,表示一段新的代码的开始。类和函数入口之间也用一行空行分隔,以突出函数入口的开始。 空行与代码缩进不同,空行并不是Python语法的一部分。书写时不插入空行,Python解释器运行也不会出错。但是空行的作用在于分隔两段不同功能或含义的代码,便于日后代码的维护或重构。 记住:空行也是程序代码的一部分。

10、等待用户输入

执行下面的程序在按回车键后就会等待用户输入:

s =  input("\n\n按下 结束输入 继续。")
print(s)

以上代码中 ,”\n\n”在结果输出前会输出两个新的空行。一旦用户按下键时,程序将退出。

11、同一行执行多条语句

Python可以在同一行中使用多条语句,语句之间使用分号(;)分割,以下是一个简单的实例:

import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')

12、多个语句构成代码组

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

13、Print 输出

print 默认输出是换行的,如果要实现不换行需要在变量末尾加上 end=““:

x="a"
y="b"
# 换行输出
print( x )
print( y )

print('---------')
# 不换行输出
print( x, end=" " )
print( y, end=" " )
print()

# 格式化输出,类似于c的printf
print ("我叫 %s 今年 %d 岁!" % ('小明', 10))

14、import 与 from…import

在 python 用 import 或者 from...import 来导入相应的模块。 将整个模块(somemodule)导入,格式为: import somemodule 从某个模块中导入某个函数,格式为: from somemodule import somefunction 从某个模块中导入多个函数,格式为: from somemodule import firstfunc, secondfunc, thirdfunc 将某个模块中的全部函数导入,格式为: from somemodule import *

例子1

导入 sys 模块

import sys
print('================Python import mode==========================');
print ('命令行参数为:')
for i in sys.argv:
    print (i)
print ('\n python 路径为',sys.path)

例子2

导入 sys 模块的 argv,path 成员

from sys import argv,path  #  导入特定的成员
 
print('================python from import===================================')
print('path:',path) # 因为已经导入path成员,所以此处引用时不需要加sys.path

15、命令行参数

很多程序可以执行一些操作来查看一些基本信,Python可以使用-h参数查看各参数帮助信息:

$ python -h
usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...
Options and arguments (and corresponding environment variables):
-c cmd : program passed in as string (terminates option list)
-d     : debug output from parser (also PYTHONDEBUG=x)
-E     : ignore environment variables (such as PYTHONPATH)
-h     : print this help message and exit

[ etc. ]

16、函数帮助

调用 python 的 help() 函数可以打印输出一个函数的文档字符串:

# 如下实例,查看 max 内置函数的参数列表和规范的文档
>>> help(max)
……显示帮助信息……

按下 : q 两个按键即退出说明文档 如果仅仅想得到文档字符串:

>>> print(max.__doc__)    # 注意,doc的前后分别是两个下划线
max(iterable, *[, default=obj, key=func]) -> value
max(arg1, arg2, *args, *[, key=func]) -> value

With a single iterable argument, return its biggest item. The
default keyword-only argument specifies an object to return if
the provided iterable is empty.
With two or more arguments, return the largest argument.

17、测试脚本

#验证标识符
a=1
_b1 = 2
变量 = 3

print (a)
print (_b1)
print (变量)

# 验证保留字
import keyword
print (keyword.kwlist)

#这是单行注释
'''这是多行注释
这是多行注释
'''

#行与缩进
if True:
    print ("True")
else:
    print ("False")

if True:
    print ("Answer")
    print ("True")
else:
    print ("Answer")
  #print ("False")    # 缩进不一致,会导致运行错误


#多行语句
total = "1" + \
        "2" + \
        "3"
#在 [], {}, 或 () 中的多行语句,不需要使用反斜杠(\),例如:
total = ['item_one', 'item_two', 'item_three',
        'item_four', 'item_five']

#数据类型
a = 1 #整数
b = 10000000000000 #长整数
c = 1.23 #浮点数
d = 1 + 2j #复数

print(a)
print(b)
print(c)
print(d)

word = '字符串' '\n'
sentence = "这是一个句子。" '\n'
paragraph = """这是一个段落,
可以由多行组成""" '\n'

print(word + sentence + paragraph)

s =  input("\n\n按下 结束输入 继续。")
print(s)


import sys; x = 'runoob'; sys.stdout.write(x + '\n')


'''
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)。
'''


#Print 输出
x="a"
y="b"
# 换行输出
print( x )
print( y )

print('---------')
# 不换行输出
print( x, end="" )
print( y, end="" )
print()


#import 与 from...import
import sys
print('================Python import mode==========================');
print ('命令行参数为:')
for i in sys.argv:
    print (i)
print ('\n python 路径为',sys.path)


from sys import argv,path  #  导入特定的成员
 
print('================python from import===================================')
print('path:',path) # 因为已经导入path成员,所以此处引用时不需要加sys.path

二、Python3 基本数据类型


Python 中的变量Python 中的变量不需要声明。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。 在 Python 中,变量就是变量,它没有类型,我们所说的”类型”是变量所指的内存中对象的类型。 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。例如:

counter = 100          # 整型变量
miles   = 1000.0       # 浮点型变量
name    = "runoob"     # 字符串
 
print (counter)
print (miles)
print (name)

多个变量赋值

a = b = c = 1
print(a,b,c)
a, b, c = 1, 2, "runoob"
print(a,b,c)

1、标准数据类型

  • Number(数字)
  • String(字符串)
  • List(列表)
  • Tuple(元组)
  • Sets(集合)
  • Dictionary(字典)

2、Number(数字)

Python3 支持 int、float、bool、complex(复数)。

在Python 3里,只有一种整数类型 int,表示为长整型,没有 python2 中的 Long。

内置的 type() 函数可以用来查询变量所指的对象类型。

a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
print(type(a), type(b), type(c), type(d))

此外还可以用 isinstance 来判断:

a = 111
print(isinstance(a, int))

isinstance 和 type 的区别在于:

class A:
    pass

class B(A):
    pass

isinstance(A(), A)  # returns True
type(A()) == A      # returns True
isinstance(B(), A)    # returns True
type(B()) == A        # returns False
  • type()不会认为子类是一种父类类型。
  • isinstance()会认为子类是一种父类类型。

注意:在 Python2 中是没有布尔型的,它用数字 0 表示 False,用 1 表示 True。到 Python3 中,把 True 和 False 定义成关键字了,但它们的值还是 1 和 0,它们可以和数字相加。

当你指定一个值时,Number 对象就会被创建:

var1 = 1
var2 = 10

您也可以使用del语句删除一些对象引用。 del语句的语法是:

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

您可以通过使用del语句删除单个或多个对象。例如:

#创建Number对象
var1 = 1
var2 = 10
print(var1,var2)
#删除一些对象引用
del var1,var2
print(var1,var2) #报错:NameError: name 'var1' is not defined

(1)数值运算

>>>5 + 4  # 加法
9
>>> 4.3 - 2 # 减法
2.3
>>> 3 * 7  # 乘法
21
>>> 2 / 4  # 除法,得到一个浮点数
0.5
>>> 2 // 4 # 除法,得到一个整数
0
>>> 17 % 3 # 取余 
2
>>> 2 ** 5 # 乘方
  • Python可以同时为多个变量赋值,如a, b = 1, 2。
  • 一个变量可以通过赋值指向不同类型的对象。
  • 数值的除法(/)总是返回一个浮点数,要获取整数使用//操作符。
  • 在混合计算时,Python会把整型转换成为浮点数。

(2)数值类型实例

intfloatcomplex
100.03.14j
10015.2045.j
-786-21.99.322e-36j
08032.3+e18.876j
-0490-90.-.6545+0J
-0x260-32.54e1003e+26J
0x6970.2-E124.53e-7j

3、String(字符串)

Python中的字符串用单引号(‘)或双引号(“)括起来,同时使用反斜杠()转义特殊字符。 字符串的截取的语法格式如下:

变量[头下标:尾下标]

索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。 加号 (+) 是字符串的连接符, 星号 (*) 表示复制当前字符串,紧跟的数字为复制的次数。实例如下:

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

Python 使用反斜杠()转义特殊字符,如果你不想让反斜杠发生转义,可以在字符串前面添加一个 r,表示原始字符串:

print('Ru\noob')
print(r'Ru\noob')

注意,Python 没有单独的字符类型,一个字符就是长度为1的字符串。

word = 'Python'
print(word[0], word[5])
print(word[-1], word[-6])

与 C 字符串不同的是,Python 字符串不能被改变。向一个索引位置赋值,比如word[0] = ’m’会导致错误。

  • 反斜杠可以用来转义,使用r可以让反斜杠不发生转义。
  • 字符串可以用+运算符连接在一起,用*运算符重复。
  • Python中的字符串有两种索引方式,从左往右以0开始,从右往左以-1开始。
  • Python中的字符串不能改变。

4、List(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。列表中元素的类型可以不相同,它支持数字,字符串甚至可以包含列表(所谓嵌套)。 列表是写在方括号([])之间、用逗号分隔开的元素列表。 和字符串一样,列表同样可以被索引和截取,列表被截取后返回一个包含所需元素的新列表。 列表截取的语法格式如下:

变量[头下标:尾下标]

索引值以 0 为开始值,-1 为从末尾的开始位置。 加号(+)是列表连接运算符,星号(*)是重复操作。如下实例:

list = [ 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2 ]
tinylist = [123, 'runoob']
 
print (list)            # 输出完整列表
print (list[0])         # 输出列表第一个元素
print (list[1:3])       # 从第二个开始输出到第三个元素
print (list[2:])        # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinylist * 2)    # 输出两次列表
print (list + tinylist) # 连接列表

与Python字符串不一样的是,列表中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]
a[2:5] = []   # 删除
print(a)
  • List写在方括号之间,元素用逗号隔开。
  • 和字符串一样,list可以被索引和切片。
  • List可以使用+操作符进行拼接。
  • List中的元素是可以改变的。

5、Tuple(元组)

元组(tuple)与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。元组写在小括号(())里,元素之间用逗号隔开。 元组中的元素类型也可以不相同:

tuple = ( 'abcd', 786 , 2.23, 'runoob', 70.2  )
tinytuple = (123, 'runoob')
 
print (tuple)             # 输出完整元组
print (tuple[0])          # 输出元组的第一个元素
print (tuple[1:3])        # 输出从第二个元素开始到第三个元素
print (tuple[2:])         # 输出从第三个元素开始的所有元素
print (tinytuple * 2)     # 输出两次元组
print (tuple + tinytuple) # 连接元组

元组与字符串类似,可以被索引且下标索引从0开始,-1 为从末尾开始的位置。也可以进行截取(看上面,这里不再赘述)。 其实,可以把字符串看作一种特殊的元组。

tup = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
print(tup[0])
print(tup[1:5])

tup[0] = 11  # 修改元组元素的操作是非法的,TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

虽然tuple的元素不可改变,但它可以包含可变的对象,比如list列表。 构造包含 0 个或 1 个元素的元组比较特殊,所以有一些额外的语法规则:

tup1 = ()    # 空元组
tup2 = (20,) # 一个元素,需要在元素后添加逗号

string、list和tuple都属于sequence(序列)。 * 与字符串一样,元组的元素不能修改。 * 元组也可以被索引和切片,方法一样。 * 注意构造包含0或1个元素的元组的特殊语法规则。 * 元组也可以使用+操作符进行拼接。

6、Sets(集合)

集合(set)是一个无序不重复元素的序列。 基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。 可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合,注意:创建一个空集合必须用 set() 而不是 { },因为 { } 是用来创建一个空字典。

student = {'Tom', 'Jim', 'Mary', 'Tom', 'Jack', 'Rose'}
print(student)   # 输出集合,重复的元素被自动去掉
 
# 成员测试
if('Rose' in student) :
    print('Rose 在集合中')
else :
    print('Rose 不在集合中')
 
 
# set可以进行集合运算
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')
 
print(a)
print(b)
print(a - b)     # a和b的差集
print(a | b)     # a和b的并集
print(a & b)     # a和b的交集
print(a ^ b)     # a和b中不同时存在的元素

7、Dictionary(字典)

字典(dictionary)是Python中另一个非常有用的内置数据类型。 列表是有序的对象结合,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。

字典是一种映射类型,字典用”{ }“标识,它是一个无序的键(key) : 值(value)对集合。 键(key)必须使用不可变类型。 在同一个字典中,键(key)必须是唯一的。

dict = {}
dict['one'] = "1 - 菜鸟教程"
dict[2]     = "2 - 菜鸟工具"
tinydict = {'name': 'runoob','code':1, 'site': 'www.runoob.com'}
 
print (dict['one'])       # 输出键为 'one' 的值
print (dict[2])           # 输出键为 2 的值
print (tinydict)          # 输出完整的字典
print (tinydict.keys())   # 输出所有键
print (tinydict.values()) # 输出所有值

构造、初始化字典的方法

dict([('Runoob', 1), ('Google', 2), ('Taobao', 3)])
{x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
dict(Runoob=1, Google=2, Taobao=3)

另外,字典类型也有一些内置的函数,例如clear()、keys()、values()等。 注意: * 字典是一种映射类型,它的元素是键值对。 * 字典的关键字必须为不可变类型,且不能重复。 * 创建空字典使用 { }。

8、数据类型的转换

函数描述
int(x [,base])将x转换为一个整数
float(x)将x转换到一个浮点数
complex(real [,imag])创建一个复数
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 必须是一个序列 (key,value)元组。
frozenset(s)转换为不可变集合
chr(x)将一个整数转换为一个字符
unichr(x)将一个整数转换为Unicode字符
ord(x)将一个字符转换为它的整数值
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

9、遍历操作

三、运算符


1、算数运算符

  • + - * %和java、c一样
  • //相当于整除
  • /返回浮点数
  • **次方运算

2、比较运算符

和java、c一致

3、赋值运算符

类似于java、c包含 =+=-=/=%=**=//=

4、位运算符

和java、c一致包含: * 按位与& * 按位或| * 按位亦或^ * 按位取反~ * 左移<< * 右移>>

5、逻辑运算符

不同于java、c * and逻辑与 * or逻辑或 * not

6、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。

运算符描述实例
in如果在指定的序列中找到值返回 True,否则返回 False。x 在 y 序列中 , 如果 x 在 y 序列中返回 True。
not in如果在指定的序列中没有找到值返回 True,否则返回 False。
if('a' in 'abc'):
    print("True") #返回true

if('abc' in ['abc','fwer']):
    print("True") #返回true

7、身份运算符

运算符描述实例
isis 是判断两个标识符是不是引用自一个对象x is y, 类似 id(x) == id(y) , 如果引用的是同一个对象则返回 True,否则返回 False
is notis not 是判断两个标识符是不是引用自不同对象x is not y , 类似 id(a) != id(b)。如果引用的不是同一个对象则返回结果 True,否则返回 False。

注: id() 函数用于获取对象内存地址。

  • is相当于java的==
  • ==相当于java的equals()函数

四、流程控制

1、条件控制

if 条件1:
    语句块1
elif 条件2:
    语句块2
else:
    语句块3
  • elif类似于java的else if
  • 没有switch – case
  • 0或0.0为False其他数字为True
  • ”“字符串为False其他为True

2、循环控制

(1)while语句

while 条件:
    语句块
  • 没有do..while循环

(2)for语句

for 变量 in 序列:
    语句块
else:
    语句块

(3)range()函数

range(start, end,step)

例子

for i in range(5):
    print(i)
    
for i in range(5,9) :
    print(i)

(4)breakcontinue语句

类似于java中的break、continue

(5)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

例子

while True:
    pass  # 等待键盘中断 (Ctrl+C)

class MyEmptyClass:
    pass


for letter in 'Runoob': 
    if letter == 'o':
        pass
        print ('执行 pass 块')
    print ('当前字母 :', letter)

print ("Good bye!")

3、迭代器和生成器

(1)迭代器

迭代器有两个基本的方法:iter()next()

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

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

while True:
    try:
        print (next(it))
    except StopIteration:
        sys.exit()

(2)生成器

使用了 yield 的函数被称为生成器(generator)

跟普通函数不同的是,生成器是一个返回迭代器的函数,只能用于迭代操作,更简单点理解生成器就是一个迭代器。 在调用生成器运行的过程中,每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息,返回yield的值。并在下一次执行 next()方法时从当前位置继续运行。

以下实例使用 yield 实现斐波那契数列:

def fibonacci(n): # 生成器函数 - 斐波那契
    a, b, counter = 0, 1, 0
    while True:
        if (counter > n): 
            return
        yield a
        a, b = b, a + b
        counter += 1
				
f = fibonacci(10) # f 是一个迭代器,由生成器返回生成

for i in f:
    print(i)

五、函数


1、函数定义

def 函数名(参数列表):
    函数体

2、函数调用和参数传递

def printme( str ):
    "打印任何传入的字符串"
    print (str);
    return

printme("我要调用用户自定义函数!")

python为弱类型的,变量时没有类型的,仅仅是一个无类型的引用,可以指向任何类型的对象

(1)参数传递

表现和java一致参见java 参数传递 样例

def changeNum(num):
    num = 2

def changeStr(str):
    str = "b"

def changeObject(list):
    list = [2]

def changeObjectValue(list):
    list[0] = 2


num = 1
changeNum(num)
print (num)

str = "a"
changeStr(str)
print (str)

list = [1]
changeObject(list)
print(list)

changeObjectValue(list)
print(list)

输出

1
a
[1]
[2]

(2)参数分类

  • 必需参数
  • 关键字参数
  • 命名关键字参数
  • 默认参数
  • 不定长参数

    #函数参数
    def printinfo(name, age = 35, *others, **others2):
    print ("名字: ", name);
    print ("年龄: ", age);
    print (type(others));
    print (type(others2));
    for var in others:
        print(var)
    
    for var in others2:
        print(var + '=' + others2[var])
    return;
    
    
    printinfo(age=35, name="xiaoming")
    printinfo("xiaoming",35,1,2,3)
    printinfo("xiaoming",35,1,2,fasdf='sdf',ods='ds',dfsf='rg')

3、匿名函数

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

例子

# 可写函数说明
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 ))

4、变量作用域

Python的作用域一共有4中,分别是: * L (Local) 局部作用域 * E (Enclosing) 闭包函数外的函数中 * G (Global) 全局作用域 * B (Built-in) 内建作用域

以 L –> E –> G –>B 的规则查找,即:在局部找不到,便会去局部外的局部找(例如闭包),再找不到就会去全局找,再者去内建中找。

x = int(2.9)  # 内建作用域
 
g_count = 0  # 全局作用域
def outer():
    o_count = 1  # 闭包函数外的函数中
    def inner():
        i_count = 2  # 局部作用域

Python 中只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如 if/elif/else/、try/except、for/while等)是不会引入新的作用域的,也就是说这这些语句内定义的变量,外部也可以访问(类似于JavaScript)

global 和 nonlocal关键字 global

num = 1
def fun1():
    global num  # 需要使用 global 关键字声明,否则下面修改num的值
    print(num) #此句将报错
    num = 123
    print(num)
fun1()

如果要修改嵌套作用域(enclosing 作用域,外层非全局作用域)中的变量则需要 nonlocal 关键字了,如下实例:

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

六、实现数据结构


list相关方法

方法描述
list.append(x)把一个元素添加到列表的结尾,相当于 a[len(a):] = [x]。
list.extend(L)通过添加指定列表的所有元素来扩充列表,相当于 a[len(a):] = L。
list.insert(i, x)在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引,例如 a.insert(0, x) 会插入到整个列表之前,而 a.insert(len(a), x) 相当于 a.append(x) 。
list.remove(x)删除列表中值为 x 的第一个元素。如果没有这样的元素,就会返回一个错误。
list.pop([i])从列表的指定位置删除元素,并将其返回。如果没有指定索引,a.pop()返回最后一个元素。元素随即从列表中被删除。(方法中 i 两边的方括号表示这个参数是可选的,而不是要求你输入一对方括号,你会经常在 Python 库参考手册中遇到这样的标记。)
list.clear()移除列表中的所有项,等于del a[:]。
list.index(x)返回列表中第一个值为 x 的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误。
list.count(x)返回 x 在列表中出现的次数。
list.sort()对列表中的元素进行排序。
list.reverse()倒排列表中的元素。
list.copy()返回列表的浅复制,等于a[:]。

list作为堆栈的相关方法

>>> stack = [3, 4, 5]
>>> stack.append(6)
>>> stack.append(7)
>>> stack
[3, 4, 5, 6, 7]
>>> stack.pop()
7
>>> stack
[3, 4, 5, 6]
>>> stack.pop()
6
>>> stack.pop()
5
>>> stack
[3, 4]

list作为队列的相关方法

>>> from collections import deque
>>> queue = deque(["Eric", "John", "Michael"])
>>> queue.append("Terry")           # Terry arrives
>>> queue.append("Graham")          # Graham arrives
>>> queue.popleft()                 # The first to arrive now leaves
'Eric'
>>> queue.popleft()                 # The second to arrive now leaves
'John'
>>> queue                           # Remaining queue in order of arrival
deque(['Michael', 'Terry', 'Graham'])

列表推导式

>>> vec = [2, 4, 6]
>>> [3*x for x in vec]
[6, 12, 18]

>>> [[x, x**2] for x in vec]
[[2, 4], [4, 16], [6, 36]]

这里我们对序列里每一个元素逐个调用某方法:

>>> freshfruit = ['  banana', '  loganberry ', 'passion fruit  ']
>>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit]
['banana', 'loganberry', 'passion fruit']

我们可以用 if 子句作为过滤器:

>>> [3*x for x in vec if x > 3]
[12, 18]
>>> [3*x for x in vec if x < 2]
[]

其它技巧

>>> vec1 = [2, 4, 6]
>>> vec2 = [4, 3, -9]
>>> [x*y for x in vec1 for y in vec2]
[8, 6, -18, 16, 12, -36, 24, 18, -54]
>>> [x+y for x in vec1 for y in vec2]
[6, 5, -7, 8, 7, -5, 10, 9, -3]
>>> [vec1[i]*vec2[i] for i in range(len(vec1))]
[8, 12, -54]

列表推导式可以使用复杂表达式或嵌套函数:

>>> [str(round(355/113, i)) for i in range(1, 6)]
['3.1', '3.14', '3.142', '3.1416', '3.14159']

嵌套列表解析

>>> matrix = [
...     [1, 2, 3, 4],
...     [5, 6, 7, 8],
...     [9, 10, 11, 12],
... ]

del 语句

使用 del 语句可以从一个列表中依索引而不是值来删除一个元素。这与使用 pop() 返回一个值不同。可以用 del 语句从列表中删除一个切割,或清空整个列表(我们以前介绍的方法是给该切割赋一个空列表)。例如:

>>> a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
>>> del a[0]
>>> a
[1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
>>> del a[2:4]
>>> a
[1, 66.25, 1234.5]
>>> del a[:]
>>> a
[]

也可以用 del 删除实体变量:

>>> del a

七、模块


定义模块:

  • 创建模块名.py文件
  • 完成模块设计编码

导入模块:

方式一

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

module1.函数名(参数列表) #调用函数

方式二

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]
#from modname import * #导入所有函数变量等

name1(参数列表) #调用函数

name属性

#!/usr/bin/python3
# Filename: using_name.py

if __name__ == '__main__':
   print('程序自身在运行')
else:
   print('我来自另一模块')

dir() 函数

>>> import fibo, sys
>>> dir(fibo)
['__name__', 'fib', 'fib2']
>>> dir(sys)  
['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__loader__', '__name__',
 '__package__', '__stderr__', '__stdin__', '__stdout__',
 '_clear_type_cache', '_current_frames', '_debugmallocstats', '_getframe',
 '_home', '_mercurial', '_xoptions', 'abiflags', 'api_version', 'argv',
 'base_exec_prefix', 'base_prefix', 'builtin_module_names', 'byteorder',
 'call_tracing', 'callstats', 'copyright', 'displayhook',
 'dont_write_bytecode', 'exc_info', 'excepthook', 'exec_prefix',
 'executable', 'exit', 'flags', 'float_info', 'float_repr_style',
 'getcheckinterval', 'getdefaultencoding', 'getdlopenflags',
 'getfilesystemencoding', 'getobjects', 'getprofile', 'getrecursionlimit',
 'getrefcount', 'getsizeof', 'getswitchinterval', 'gettotalrefcount',
 'gettrace', 'hash_info', 'hexversion', 'implementation', 'int_info',
 'intern', 'maxsize', 'maxunicode', 'meta_path', 'modules', 'path',
 'path_hooks', 'path_importer_cache', 'platform', 'prefix', 'ps1',
 'setcheckinterval', 'setdlopenflags', 'setprofile', 'setrecursionlimit',
 'setswitchinterval', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout',
 'thread_info', 'version', 'version_info', 'warnoptions']

如果没有给定参数,那么 dir() 函数会罗列出当前定义的所有名称:

 >>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> import fibo
>>> fib = fibo.fib
>>> dir() # 得到一个当前模块中定义的属性列表
['__builtins__', '__name__', 'a', 'fib', 'fibo', 'sys']
>>> a = 5 # 建立一个新的变量 'a'
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'a', 'sys']
>>>
>>> del a # 删除变量名a
>>>
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'sys']
>>>

标准模块

Python 本身带着一些标准的模块库,在 Python 库参考文档中将会介绍到(就是后面的”库参考文档”)。 有些模块直接被构建在解析器里,这些虽然不是一些语言内置的功能,但是他却能很高效的使用,甚至是系统级调用也没问题。 这些组件会根据不同的操作系统进行不同形式的配置,比如 winreg 这个模块就只会提供给 Windows 系统。 应该注意到这有一个特别的模块 sys ,它内置在每一个 Python 解析器中。变量 sys.ps1 和 sys.ps2 定义了主提示符和副提示符所对应的字符串:

这里给出了一种可能的包结构(在分层的文件系统中):
sound/                          顶层包
      __init__.py               初始化 sound 
      formats/                  文件格式转换子包
              __init__.py
              wavread.py
              wavwrite.py
              aiffread.py
              aiffwrite.py
              auread.py
              auwrite.py
              ...
      effects/                  声音效果子包
              __init__.py
              echo.py
              surround.py
              reverse.py
              ...
      filters/                  filters 子包
              __init__.py
              equalizer.py
              vocoder.py
              karaoke.py
              ...

在导入一个包的时候,Python 会根据 sys.path 中的目录来寻找这个包中包含的子目录。 目录只有包含一个叫做__init__.py 的文件才会被认作是一个包,主要是为了避免一些滥俗的名字(比如叫做 string)不小心的影响搜索路径中的有效模块。 最简单的情况,放一个空的 :file:__init__.py就可以了。当然这个文件中也可以包含一些初始化代码或者为(将在后面介绍的) all变量赋值。 用户可以每次只导入一个包里面的特定模块,比如:

import sound.effects.echo

这将会导入子模块:sound.effects.echo。 他必须使用全名去访问:

sound.effects.echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)

还有一种导入子模块的方法是:

from sound.effects import echo

这同样会导入子模块: echo,并且他不需要那些冗长的前缀,所以他可以这样使用:

echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)

还有一种变化就是直接导入一个函数或者变量:

from sound.effects.echo import echofilter

同样的,这种方法会导入子模块: echo,并且可以直接使用他的 echofilter() 函数:

echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)

注意当使用from package import item这种形式的时候, * 对应的item既可以是包里面的子模块(子包),或者包里面定义的其他名称,比如函数,类或者变量。 * import语法会首先把item当作一个包定义的名称, * 如果没找到,再试图按照一个模块去导入。 * 如果还没找到,恭喜,一个:exc:ImportError 异常被抛出了。 * 反之,如果使用形如import item.subitem.subsubitem这种导入形式,除了最后一项,都必须是包,而最后一项则可以是模块或者是包,但是不可以是类,函数或者变量的名字。

从一个包中导入*

八、面向对象


class Person:
    '''测试构造函数、类变量、成员变量、方法'''
    classVar='Person' #类变量
    __age = 0 #私有类变量

    def __init__(self,name): #构造方法
        self.name = name

    def __privateDoSth(self):
        print("私有方法")

    def sayHello(self):
        self.__privateDoSth()
        print("hello")

    
class Student(Person):
    '''测试继承、方法重写'''
    def sayHello(self):
        #self.__privateDoSth() #父类私有方法子类不能访问
        print("student")



#测试类变量
print(Person.classVar)
Person.classVar = 'PersonChange'
print(Person.classVar)
#私有变量
#print(Person.__age ) #报错

#初始化实例
p = Person('小明')
#调用方法
p.sayHello()
#调用私有方法
#p.__privateDoSth() #报错

s = Student('小华')
s.sayHello()

类的专有方法:

  • __init__ : 构造函数,在生成对象时调用
  • __del__ : 析构函数,释放对象时使用
  • __repr__ : 打印,转换
  • __setitem__ : 按照索引赋值
  • __getitem__: 按照索引获取值
  • __len__: 获得长度
  • __cmp__: 比较运算
  • __call__: 函数调用
  • __add__: 加运算
  • __sub__: 减运算
  • __mul__: 乘运算
  • __div__: 除运算
  • __mod__: 求余运算
  • __pow__: 乘方

运算符重载

class Vector:
   def __init__(self, a, b):
      self.a = a
      self.b = b
 
   def __str__(self):
      return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)
   
   def __add__(self,other):
      return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)
 
v1 = Vector(2,10)
v2 = Vector(5,-2)
print (v1 + v2)