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python基础
关于pyhton的基础知识梳理：包括数据类型，常用函数，方法，控制语句，面向对象，文件读写几大块
编辑于2020-02-03 15:25:42
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python基础
基础语法
指定编码
编程时一般不用写这句。 当运行错误提示出现编码错误时，再加这句话。 仅一些IDE当源文件中包含中文时会出现错误。
# -*- coding: utf8 -*-
标识符
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由字母、数字和下划线组成。 标识符对大小写敏感。 在 Python 3 中，可以用中文作为变量名，非 ASCII 标识符也是允许的了。
保留字
import keyword keyword.kwlist可查看
注释
单行以#开头
块注释为三个引号：'''......'''或"""........"""
多行语句
如果语句很长，我们可以使用反斜杠(\)来实现多行语句
在 [], {}, 或 () 中的多行语句，不需要使用反斜杠(\)
命令行参数
sys 的 sys.argv 来获取命令行参数
sys.argv 是命令行参数列表，len(sys.argv) 是命令行参数个数，sys.argv[0] 表示脚本名。
getopt模块
getopt.getopt(args, options[, long_options])
多变量赋值
内置函数
内置函数 abs() dict() help() min() setattr() all() dir() hex() next() slice() any() divmod() id() object() sorted() ascii() enumerate() input() oct() staticmethod() bin() eval() int() open() str() bool() exec() isinstance() ord() sum() bytearray() filter() issubclass() pow() super() bytes() float() iter() print() tuple() callable() format() len() property() type() chr() frozenset() list() range() vars() classmethod() getattr() locals() repr() zip() compile() globals() map() reversed() __import__() complex() hasattr() max() round() delattr() hash() memoryview() set()
数据类型
概述
Python3 中有六个标准的数据类型：
Number（数字）
整型(Int) - 通常被称为是整型或整数，是正或负整数，不带小数点。
长整型(long integers) - 无限大小的整数，整数最后是一个大写或小写的L。
浮点型(floating point real values) - 浮点型由整数部分与小数部分组成，浮点型也可以使用科学计数法表示（2.5e2 = 2.5 x 100 = 250）
复数(complex numbers) - 复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。
math、cmath、random
函数 描述 choice(seq) 从序列的元素中随机挑选一个元素，比如random.choice(range(10))，从0到9中随机挑选一个整数。 randrange ([start,] stop [,step]) 从指定范围内，按指定基数递增的集合中获取一个随机数，基数默认值为 1 random() 随机生成下一个实数，它在[0,1)范围内。 seed([x]) 改变随机数生成器的种子seed。如果你不了解其原理，你不必特别去设定seed，Python会帮你选择seed。 shuffle(lst) 将序列的所有元素随机排序 uniform(x, y) 随机生成下一个实数，它在[x,y]范围内。
String（字符串）
任何改变字符串内容的方法不会对原字符串产生影响
常用方法
.join() .encode() .decode() .lower() .split() .format() .strip() .upper() .replace() .isdigit() len(str) +(连接) *(复制)
格式化方法
r'':原始字符串
%方法：%d %f %s
f-string: f'xx{variable}xx'
List（列表）
声明列表
list0=[] or list0=list()
列表推导式
常用方法
.append() del() max() min() .count() .extend() .insert() .index() .pop() .remove() .sort(reverse=)
Tuple（元组）
元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号
声明元组
tuple0=() or tuple0=tuple()
常用方法
len() max() min()
Set（集合）
不可索引，无序，无重复元素
创建一个空集合必须用 set()
常用方法
.add() .pop() .remove() .discard() .clear() .copy() .difference() .intersection() .union() .update() .issubset() .issuperset() .symmetric_difference()
Dictionary（字典）
注意事项
不允许同一个键出现两次
键必须不可变，所以可以用数字，字符串或元组充当
常用方法
.clear() .copy() .fromkeys(seq,val) .items() .keys() .values() .pop(key) .popitem()
Python3 的六个标准数据类型中：
不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）；
可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。
判断数据类型
type()
isinstance()
运算符
算数运算符
+ - * / % //(向下取整) **
比较运算符
> < = != >= <=
赋值运算符
= += -= *= **= %= //= :=(海象运算符)
逻辑运算符
and or not
成员运算符
in/not in
身份运算符
is/not is
位运算符
& | ^ ~ << >>
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。
引入模块
不导入命名空间
import module1[, module2[,... moduleN]]
导入命名空间
from modname import name1[, name2[, ... nameN]]
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
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。
搜索路径
搜索顺序
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。
命名空间
局部遮盖全局
给全局变量赋值，加一条声明语句：global variable
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。
文件I/O
input()和print()
操作磁盘文件
打开和关闭文件
模式 描述 t 文本模式 (默认)。 x 写模式，新建一个文件，如果该文件已存在则会报错。 b 二进制模式。 + 打开一个文件进行更新(可读可写)。 U 通用换行模式（不推荐）。 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。 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。这是默认模式。一般用于非文本文件如图片等。 r+ 打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 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。一般用于非文本文件如图片等。 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。 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。一般用于非文本文件如图片等。 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。 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。一般用于非文本文件如图片等。 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。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 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。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 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。 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。 模式 r r+ w w+ a a+ 读 + + + + 写 + + + + + 创建 + + + + 覆盖 + + 指针在开始 + + + + 指针在结尾 + +
filename=open(path)
属性 描述 file.closed 返回true如果文件已被关闭，否则返回false。 file.mode 返回被打开文件的访问模式。 file.name 返回文件的名称。 file.softspace 如果用print输出后，必须跟一个空格符，则返回false。否则返回true。
.close()
读写文件
read([size]) readline()(包括\n)
write()(不换行) writelines(seq)(不换行)
定位
tell()方法告诉你文件内的当前位置
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。
文件处理
os模块提供了执行文件处理操作的方法
重命名
os.rename(current_file_name, new_file_name)
删除
os.remove(file_name)
目录处理
创建目录
os.mkdir("newdir")
删除目录
os.rmdir('dirname')
切换目录
os.chdir("newdir")
显示当前目录
os.getcwd()
控制结构
条件控制
if condition_1: statement_block_1 elif condition_2: statement_block_2 else: statement_block_3
循环控制
While循环
while <expr>: <statement(s)> else: <additional_statement(s)>
for循环
for <variable> in <sequence>: <statements> else: <statements>
range(start,end,step)
continue,break,pass
迭代器与生成器
迭代器
list=[1,2,3,4] it = iter(list) # 创建迭代器对象 for x in it: print (x, end=" ")
迭代是Python最强大的功能之一，是访问集合元素的一种方式。
迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。
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。
迭代器有两个基本的方法：iter() 和 next()。
生成器
import sys 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 while True: try: print (next(f), end=" ") except StopIteration: sys.exit()
在 Python 中，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。
StopIteration
StopIteration 异常用于标识迭代的完成，防止出现无限循环的情况。
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。
方法：类中定义的函数。
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，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。
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。
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。
定义类
class ClassName: <statement-1> . . . <statement-N>
访问限制
private：两个下划线开头。（两个下划线结尾的是系统定义的方法）
public:正常写函数或变量
protect:一个下划线开头
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
__truediv__: 除运算
__mod__: 求余运算
__pow__: 乘方
命名原则
类的第一个字母大写
驼峰式命名法
继承
单重
多重
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3): <statement-1> . . . <statement-N>
方法重写
调用父类
super()
函数
定义函数
def functionname( parameters ): "函数_文档字符串" function_suite return [expression]
参数
参数传递
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。
不可变类型
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
限制传参形式
/前面必须是固定位置参数，*后面必须是关键字参数
必需参数
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。
关键字参数
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。
默认参数
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。
不定长参数
加了星号 * 的参数会以元组(tuple)的形式导入
加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入
匿名函数
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
日期和时间
模块
time
time.localtime():获取当前时间
time.asctime():获取格式化的时间
time.strftime(format[, t]):格式化日期
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 例如： time.strftime("%a %b %d %H:%M:%S %Y", time.localtime()) time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
time.mktime():转化为时间戳
calendar
calendar.month(year,month)：获取某月日历
calendar.calendar(year,w=2,l=1,c=6)：获取某年年历
返回一个多行字符串格式的year年年历，3个月一行，间隔距离为c。 每日宽度间隔为w字符。每行长度为21* W+18+2* C。l是每星期行数。
calendar.isleap(year)：判断是否为闰年
异常
异常名称 描述 BaseException 所有异常的基类 SystemExit 解释器请求退出 KeyboardInterrupt 用户中断执行(通常是输入^C) Exception 常规错误的基类 StopIteration 迭代器没有更多的值 GeneratorExit 生成器(generator)发生异常来通知退出 StandardError 所有的内建标准异常的基类 ArithmeticError 所有数值计算错误的基类 FloatingPointError 浮点计算错误 OverflowError 数值运算超出最大限制 ZeroDivisionError 除(或取模)零 (所有数据类型) AssertionError 断言语句失败 AttributeError 对象没有这个属性 EOFError 没有内建输入,到达EOF 标记 EnvironmentError 操作系统错误的基类 IOError 输入/输出操作失败 OSError 操作系统错误 WindowsError 系统调用失败 ImportError 导入模块/对象失败 LookupError 无效数据查询的基类 IndexError 序列中没有此索引(index) KeyError 映射中没有这个键 MemoryError 内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的) NameError 未声明/初始化对象 (没有属性) UnboundLocalError 访问未初始化的本地变量 ReferenceError 弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象 RuntimeError 一般的运行时错误 NotImplementedError 尚未实现的方法 SyntaxError Python 语法错误 IndentationError 缩进错误 TabError Tab 和空格混用 SystemError 一般的解释器系统错误 TypeError 对类型无效的操作 ValueError 传入无效的参数 UnicodeError Unicode 相关的错误 UnicodeDecodeError Unicode 解码时的错误 UnicodeEncodeError Unicode 编码时错误 UnicodeTranslateError Unicode 转换时错误 Warning 警告的基类 DeprecationWarning 关于被弃用的特征的警告 FutureWarning 关于构造将来语义会有改变的警告 OverflowWarning 旧的关于自动提升为长整型(long)的警告 PendingDeprecationWarning 关于特性将会被废弃的警告 RuntimeWarning 可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告 SyntaxWarning 可疑的语法的警告 UserWarning 用户代码生成的警告
什么是异常？
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
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: <语句> finally: <语句> #退出try时总会执行
触发异常
我们可以使用raise语句自己触发异常
触发异常后，后面的代码就不会再执行
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。