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快速入门 Python

基本类型

Python 中的变量没有类型,它可以被赋予任何类型的参数

所以它不能使用 a int 或者 int a 或者 a:int 这种方式去声明变量 不过变量必须被赋值,它不像 go 是自动拥有默认值的,Python 必须显的赋值。

python 没有字符,字符串是一个的就是字符,通常我们喜欢使用 ‘’ 表示字符

  • 字符串

  • number:int float bool (bool 是 number 的子类 0 1 表示 false true) complex

  • list 就是不同类型的切片 [1,1.0,true,“1.0”],跟元组也不一样,元组虽然是不同类型的,但是元组的元素不能修改,list 可以修改,所以你可以理解为它是不同类型的切片

  • tuple 元组,可以理解为不可修改的 list a =(1,1.0,‘1.0’)

  • Set 可以理解为只有 key 的 map a = {1,1.0,‘1.0’}

  • 字典,或者也可以叫 map 就是一般意义的那个 key-value 的 map a = {1:1.0,1.0:‘1.0’} key 具有唯一性,set 也一样

  • bytes 类型不可变的二进制序列 a = b'hello' 或者 a= bytes (‘hello’,‘utf-8’) 其实就是字符类型,默认使用 utf-8 编码通过内置函数 ord 将字符类型转化为编码中的 int 类型

类型转换

  • 阴性类型转换
  • 显性类型转换

隐性:

a = 1.0
b = 1

c = a+b #  2.0 b 阴性转化为1.0

显性:

函数 描述
int(x [,base]) 将 x 转化为 int 类型,(例如:8不能转化为二进制,会报错)
float(x) 将 x 转化为 float 类型
complex(real [,imag]) 将 real 和 imag 转化为 complex 类型
str(x) 将 x 转化为 str 类型
bytes(x [,encoding[,errors]]) 将 x 转化为 bytes 类型
list(x) 将 x 转化为 list 类型
tuple(x) 将 x 转化为 tuple 类型
set(x) 将 x 转化为 set 类型
dict(x) 将 x 转化为 dict 类型
chr(x) 将 整数 x 转化为字符类型
ord(x) 将 x 转化为编码类型
bin(x) 将 x 转化为二进制类型
oct(x) 将 x 转化为八进制类型
hex(x) 将 x 转化为十六进制类型
eval(x) 将 x 转化为表达式类型
repr(x) 将 x 转化为字符串类型
type(x) 将 x 转化为类型类型

运算符

算术运算符

  • + 加
  • - 减
  • * 乘
  • / 除
  • % 取模
  • ** 幂
  • // 取整除 2//3 = 0; -9//2 = -5 (这个注意,往小的方向取整数,所以是-5 不是-4)

比较运算符

  • ==
  • !=
  • >
  • <
  • >=
  • <=

赋值运算符

  • = 赋值
  • +=
  • -=
  • *=
  • /=
  • %=
  • **=
  • //= 去整
  • := 海象运算符 (跟 go 的:= 不是一个概念)(用法:if (n := 1) > 1:)

位运算符

  • & 位与
  • | 位或
  • ^ 位异或
  • ~ 位取反 -<< 左移
  • >> 右移

逻辑运算符

有一说一,Python 这种用法挺奇怪的,其它的都是 && || !

  • and
  • or
  • not

成员运算符

  • in:x in y,如果 x 在 y 中,返回 True
  • not in:x not in y,如果 x 不在 y 中,返回 True

身份运算符

Python 拥有引用类型的,所以有时候需要判断两个变量是不是引用同一个对象,这时候可以用 is 运算符

  • is:x is y,如果 x 和 y 是引用的同一个对象,返回 True
  • is not:x is not y,如果 x 和 y 引用的不是同一个对象,返回 True

数字类型 number

  • int
  • float
  • complex

字符串 string

  • string

字符串是引用类型,支持下标访问,不支持更改

字符串格式化 print("这是%s" % a),不能使用逗号,逗号表示并列关系,所以要使用 %

python 使用三引号表示可以换行的字符串

nowStr = """
你好

你好
"""

f-string

格式化字符串以 f 开头,后面跟字符串,字符串表达式使用大括号

x = 1
print(f"这是{x+1}个")

使用 f-string 就不用判断是数字还是字符串了

列表 list

可以理解为拥有不同类型的切片,Python 的 list 可以拥有的操作是索引,切片,加乘检查成员

list1 = [1,1.0,true,"1.0"]

list1[0] // 索引
list1[-1] // 从后面索引
list1[0:2] // 切片

使用 append 向后添加数据 list1.append(1)

使用 del 删除元素 del list1[0] // 删除第一个元素

比较 list,也就是比较 list 的元素是否相同

import operator
if operator.eq(list1,[1,1.0,true,"1.0"]):
  print("相等")
  else:
    print("不相等")

运算符

  • len() 返回 list 长度
  • value = list1 + list2 // list 拼接
  • value = list1 * 2 // list 重复
  • in:判断 list 中是否包含某个元素

list 内置函数

  • len() 返回列表长度
  • max() 返回 list 的最大值
  • min() 返回 list 的最小值
  • list() 将 tuppple 转化为 list

内置方法

  • list.append(obj) 在某个 list 后面添加元素
  • list.count(obj) 返回 obj 在 list 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 (用新列表扩展原来的列表)
  • list.index() 返回指定元素在列表中的位置,如果没有该元素,则返回-1
  • list.insert() 在指定位置插入元素
  • list.pop() 删除指定位置的元素,并返回该元素,默认是删除最后一个元素
  • list.remove(obj) 删除指定元素,删除第一个匹配的元素,如果元素不存在,则抛出异常
  • list.reverse() 列表反转
  • list.sort() 列表排序
  • list.clear() 清空列表
  • list.copy() 复制列表

元组 tuple

tuple 是不可改变的 list

元组跟 list 不同,它后面是小括号 tup1 = (1,1.0,true,“1.0”)

tuple 是不可变的,不能修改,所以不能使用 append,但是可以切片,所以可以用来判断是否相等

元组只有一个元素的时候要加上逗号 tup1 = (1,) 不然 Python 会认为后面是一个 number 类型

当索引元组的时候,跟 list 相同也是 tup1[0] 即可,也是中括号

元组无法更改,但是两个元组可以加在一起生成一个新的元组 tup3 = tup1 + tup2

元组中的元素无法被删除,不过可以使用 del 去删除整个元组 del tup1

运算符

  • len() 返回元组长度
  • value = tup1 + tup2 // 元组拼接
  • value = tup1 * 2 // 元组重复
  • in:判断元组中是否包含某个元素

内置函数

  • len() 返回元组长度
  • max() 返回元组中的最大值
  • min() 返回元组中的最小值
  • tuple() 将 list 转化为 tuple

字典 dict

dict1 = {1:“1”,2:“2”}

等同于其它编程语言中的 map

可使用字面量创建:

dict1 = {1:"1","2":"2"} // dict 的key可以不是同一个类型的

也可以使用关键字 dict 创建字典

dict1 = dict()

也是使用中括号访问 key 的 value 值 dict1[1] 同样的方法修改值 dict1[1] = "2"

使用 del 删除 dict 中的元素或者 dict 本身 del dict1[1] del dict1

使用 dict.clear() 来讲字典清空

dict 的 key 要求是唯一的,不能重复,并且可比较的,不能是变化的,所以应该使用数字,字符串,或者元组,使用 list 不行,因为 list 可,使用另一个 dict 当做 key 也不行,因为 dict 可变

内置函数

  • len() 返回 dict 长度
  • str() 返回 dict 的字符串表示
  • type() 返回 dict 的类型

内置方法

  • dict.clear() 清空 dict
  • dict.copy() 复制 dict
  • dict.fromkeys() 创建一个新字典,以序列 seq 中元素做字典的键,val 为字典所有键对应的初始值
  • dict.get() 返回指定键的值,如果值不在字典中返回默认值
  • key in dict 判断 dict 中是否有 key
  • dict.items() 返回 dict 的键值对组成的列表
  • dict.keys() 返回 dict 的键的列表
  • dict.setdefault() 如果指定键的值不在字典中,将会添加键值对
  • dict.update(dict2) 把字典 dict2 的键/值对更新到 dict 里
  • dict.values() 返回 dict 的值的列表
  • pop() 返回指定键的值,并删除该键值对
  • popitem() 返回并删除字典中的最后一对键值对

集合 set

一个无序不重复元素序列,可以理解为 dict 的 key

set1 = {1,1.0,true,"1.0"} 看到了吧,是大括号,不是 list 的中括号也不是元组的小括号

也可以使用 set 的方式从 list 中创建 set set1 = set([1,1.0,true,"1.0"])

内置方法

  • s.add(obj) 向集合中添加元素
  • s.update(seq) 更新集合,添加 seq 中的元素,seq 为列表,元组,字典,set
  • s.remove(obj) 删除指定元素,如果元素不存在,则抛出异常
  • s.discard(obj) 删除指定元素,如果元素不存在,则不抛出异常
  • s.pop() 删除并返回集合中的随机一个元素,如果集合为空,则抛出异常
  • len() 返回集合长度
  • s.clear() 清空集合
  • x in s 判断元素是否在集合中

条件语句

if

if condition:
    do something
elif condition:
    do something
else:
    do something
a = 12
if a > 10:
    print("a > 10")
elif a < 10:
    print("a < 10")
else:
    print("a == 10")

match

这个 match 其实就是其它编程语言中的 switch

match a:
    case 1:
        print("a == 1") 
        break
    case 2:
        print("a == 2")
        break
    case _:
        print("a != 1 and a != 2")

循环语句

while

python 中的 while 跟 go 中的 for 是一个意思

while condition:
    do something
n = 100
while n > 0:
    print(n)
    n -= 1 

for-in

Python 中的 for 循环实际上是 for range 的意思

for i in range(10):
    print(i)
a = "hello world"
for i in a:
    print(i)

推导式

推导式是一种类似 sql 的查询语句,用于快速生成列表

列表 list 推导式

a = [i for i in range(10)]
print(a)

hiList = ["hello", "world",2,3]
b = [name.upper() for name in hiList if isinstance(name, str)] # [要生成的表达式 for 变量 in 序列 if 条件]
print(b)

字典 dict 推导式

hiDict = {"name": "hello", "age": 18}

hiDict = {key: value for key, value in hiDict.items() if key == "name"}

集合 set 推导式

setnew = {i**2 for i in (1,2,3)}

元组 tuple 推导式

tupleNew = (i**2 for i in (1,2,3))

迭代器

使用内置函数 iter() 创建一个迭代器,使用 next() 获取下一个元素

iterator = iter([1,2,3])

print(next(iterator))
print(next(iterator))
print(next(iterator))

然后我们可以发现内置的很多数据结构,比如 list set 这种,自动就实现了迭代器,比如 list.iter(),所以你可以使用 for in 的方式去遍历数据

你会发现 Python 的 for 循环跟 go 很不一样,它不支持 for i:= 0;i< 10;i++ 这种写法,而是只支持 for in 这种遍历单一模式,py 的一般循环使用 while 循环,而且也不支持在 while 后面添加条件比如 while i < 10;i++ 这种写法

list = [1,2,3,4,5]
for i in iter(list):
  print(i)

创建一个迭代器

需要创建一个 class,并且实现 iternext 方法

class myNumber :
  def __iter__(self): # 这个表示第一个数据
    self.a = 1
    return self
  def __next__(self): # 这个表示后续每次调用next,都会返回的数据 
    if x > 120:
      raise StopIteration # 这表示跳出迭代器
    x = self.a
    self.a += 2
    return x
  
myclass = myNumber()
myiter = iter(myclass)
for x in myiter:
  print(x)

生成器

在 Python 中使用了 yield 的函数被称为生成器

def number(n):
  while n > 0:
    yield n
    n -=1
g = number(10)
print(next(g))
for i in g:
  print(i)

Python 中迭代器和生成器作用差不多,更推荐生成器,因为明显代码更简洁

函数

def hello(name):
  if name == "hello":
    return "hello world"
  return -1

print(hello("hello"))

可以看出来 Python 的形参根本就没有类型,有没有 return 值也看不出来,返回值也不用标注类型,你可以从这个案例看出来,返回一个字符串或者一个整数都可以, 你可以把 Python 的类型看的很弱,Python 虽然有类型,但是代码中并不强调类型,如果用 go 来形容,返回的值其实就是 any

py 跟 go 一样,可以返回多个返回值,只是 go 本身就支持多返回值,py 其实返回的是一个元组

def hello(name = "hi"): # 这是默认参数的写法,跟其他编程语言一样
  if name == "hello":
    return "hello world" , 12
  return -1

print(hello("1"))

你会发现返回值可以个数不同,类型不同,反正是一个元组,py 对于类型要求真的非常宽泛

不定长函数

def hello(*args): # *args 表示不定长参数,其实就是一个元组,py中只要是多参数的默认都是元组而不是list
  for i in args:
    print(i)
# 如果是俩🌟号,本质就变成了字典
def hello(**kwargs):
  for key, value in kwargs.items():
    print(key, value)

hello(a=1, b=2)

如果单独出现星号*,则星号*后的参数必须用 c = 3 的形式传入:

def hello(a,b,*,c):

f(1,2,c=3)

lambda

x = lambda a,b : a + b + 10

语法就是 lambda 变量名:表达式,其中表达式自带 return 作用

装饰器

装饰器本质上是一个接收函数作为输入并返回一个新的包装过后的函数的对象。

Python 装饰允许在不修改原有函数代码的基础上,动态地增加或修改函数的功能

def hello(name):
  def inner():
    print("hello", name)
    name()
    print("hi", name)
  return inner # 在装饰器函数中,return inner这一步是非常重要的

@hello
def hi():
  print("---")

hi()

类装饰器

class hello:
  def __init__(self,func):
    self.func = func
  def __call__(self,name):
    result  = self.func(name)
    return result

@hello
hi()

模块

使用 import 导入模块 (包)

使用 from xxx import xxx 引入部分模块

init。py

它用于标识一个目录是一个 Python 包。当一个目录中包含了 init。py 文件时,这个目录就可以被 Python 视为一个包,可以被导入和使用。

my_package/
    __init__.py
    module1.py
    module2.py

main。py

当一个包中包含了 main。py 文件时,这个包可以直接作为一个可执行的脚本运行。

my_package/ # 包my_package  拥有 module1 和 module2 模块,init文件会在调用包的实际自动执行,一般情况下直接导入包中的模块不会执行包的 __init__.py 文件,但在特定的代码逻辑下可能会间接导致其执行。
    __init__.py
    module1.py
    module2.py
    __main__.py

__main__.py 文件通常用作包的入口点,可以在这个文件中执行一些主要的逻辑或者启动应用程序

future

future 是一个特殊的模块,它允许你在当前版本的 Python 中使用一些在未来版本中可能成为标准的特性。

包和模块

模块 (Module)

定义

模块是一个包含 Python 定义和语句的文件。文件名就是模块名加上。py 后缀。 例如,有一个文件名为 my_module.py,那么这个文件就是一个模块,模块名就是 my_module。

作用

模块可以将相关的代码组织在一起,实现代码的复用。例如,可以将一些常用的函数、类或变量定义在一个模块中,然后在其他程序中导入这个模块来使用这些定义。 模块还可以帮助划分大型项目的代码结构,使得代码更易于维护和管理。

导入和使用

可以使用 import 语句导入一个模块。例如,import my_module 将导入名为 my_module 的模块。 导入后,可以使用模块名加上点号 (。) 和要访问的对象名来使用模块中的内容。例如,my_module.some_function() 可以调用 my_module 模块中的 some_function 函数。 二、包 (Package)

定义

包是一种组织模块的方式,它是一个包含 init。py 文件的目录。 包可以包含多个模块和子包,形成一个层次化的结构。

作用

包可以将相关的模块组织在一起,形成一个更大的功能单元。例如,可以将一个大型项目按照功能划分成不同的包,每个包包含相关的模块。 包有助于提高代码的可维护性和可扩展性,使得项目的结构更加清晰。

导入和使用

可以使用 import 语句导入一个包或包中的模块。例如,import my_package 将导入名为 my_package 的包,这通常会执行包的 init。py 文件中的代码。 要导入包中的模块,可以使用 import my_package.my_module。也可以使用 from... import...语句来导入特定的模块或对象,例如 from my_package import my_module 或 from my_package.my_module import some_function。 总之,Python 的包和模块概念提供了一种有效的方式来组织和管理代码,提高代码的复用性和可维护性

异常处理

try:
  pass
except ValueError as e:
  print(e)
  pass
  • 首先,执行 try 子句 (在关键字 try 和关键字 except 之间的语句)。

  • 如果没有异常发生,忽略 except 子句,try 子句执行后结束。

  • 如果在执行 try 子句的过程中发生了异常,那么 try 子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和 except 之后的名称相符,那么对应的 except 子句将被执行。

  • 如果一个异常没有与任何的 except 匹配,那么这个异常将会传递给上层的 try 中。

import sys

try:
    f = open('myfile.txt')
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err: # 如果发生了错误类型为 OSError 类型的错误就捕获这个错误,并且将错误赋值给 err
    print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
    print("Could not convert data to an integer.")
except: # 一个通用的异常捕获块,用于捕获前面没有明确指定的任何其他类型的异常。
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise # 重新抛出当前捕获到的异常,以便在更高层次的代码中继续处理这个异常,或者让程序终止并显示完整的错误跟踪信息
else: # 如果没有异常发生,执行 else 子句中的语句。
    print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
    f.close()
finally: # 不管是否发生异常,都会执行 finally 子句中的语句。
   print("Goodbye")

raise

raise 唯一的一个参数指定了要被抛出的异常。它必须是一个异常的实例或者是异常的类 (也就是 Exception 的子类)。

raise Exception('hello')

如果你只想知道这是否抛出了一个异常,并不想去处理它,那么一个简单的 raise 语句就可以再次把它抛出。

try:
    raise NameError('HiThere')  # 模拟一个异常。
except NameError:
    print('An exception flew by!')
    raise

自定义异常

只要继承 Exception 类,就可以定义自己的异常。

class MyError(Exception):
    def __init__(self, value):
        self.value = value
    def __str__(self):
      return repr(self.value)

try:
  raise MyError('My exception occurred') # 向上抛出错误
except MyError as e:
  print(e.value)

with

Python 中的 with 语句用于异常处理,封装了 try…except…finally 编码范式,提高了易用性。

with xx 其实就等于 try except finally

with 语句就可以保证诸如文件之类的对象在使用完之后一定会正确的执行他的清理方法

with open('myfile.txt') as f:
  for line in f:
    print(line)

# 这段代码就等于


try:
  f = open('myfile.txt')
  for line in f:
    print(line)
finally:
  f.close()

代码执行完毕之后 f 总会关闭,

面向对象编程

class MyClass:
  i = 12345 # 类型属性 
  def __init__(self,i): # python 的构造函数,即便不写也会自动调用这句话,你可以自定义更多的参数,这里的self 就等于 this,或者go语言中的 当前对象的意思
    self.i = i
    self.b = i + ";"

myc = MyClass() # 实例化
print(myc.i)

类的属性不需要初始化,可以直接使用

class MyClass:
  __ii = 12345 # 私有属性,前面两条下划线就是私有属性,方法也一样, def __ddd(self) 就是私有的 ,不能使用 class实例.__dd() 的方式调用
  def __init__(self,i):
    self.i = 12345 # 类型属性 i 并没有初始化,就是直接使用

方法

跟 go 很像,class 中的方法不是函数,第一个必须是 self,然后才是函数的参数,当然 self 是固定用法,不用这个用 this 都可以

class MyClass:
  def dd(self):
    print("dd")

继承

class MyClass(object): # 继承 object 
class Parent:
  name = ''
  def __init__(self,name):
    self.name = name
  def hi(self):
    print(self.name)

class Child(Parent):
  def __init__(self,name,year):
    Parent.__init__(self,name)
    self.year = year
  def hi(self):
    super().hi() # 调用父类的方法 使用super()
    print(self.year)

Python 还支持多继承

cllass Child(Parent,mother,dad):
  def __init__(self,name,year):
    Parent.__init__(self,name)
    mother.__init__(self,name)
    dad.__init__(self,name)

类的专用私有方法

__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

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)

命名空间

如果一个内部函数相设置全局变量可以使用 global 来设置

def foo():
  global a 

我个人不建议这么用

输入输出

内置函数 input() 读取用户输入

使用内置函数 open(file,mode) 打开文件,该函数返回文件句柄,然后文件句柄拥有很多内置方法,比如 read()、write()、close() 等等。

f = open('myfile.txt')
str = f.read() #读取文件所有内容
print(str)
f.close() # 关闭文件句柄

os

Python 提供了很多封装了操作系统功能的 os 模块,如 os、os.path、tempfile、subprocess 等。

比如 os.chmod(path,mode) 就是封装的 chmod 命令,所以很多时候我们可以不直接使用 shell 命令,而是直接使用 Python 去操作。

并发编程

  • treading 多线程编程
  • multiprocessing 多进程编程
  • asyncio 异步编程,基于事件驱动和协程