Python基础
Python是一门开源的高级编程语言
优点：
优雅地语法、动态类型具有解释性质。
支持面向过程和面向对象的编程
丰富的第三方库
调用其他语言所写的代码，因此被称为胶水语言
缺点
运行慢，是解释型语言
不需要编译就运行，代码在运行时会逐行翻译成CPU能理解的机器码，翻译过程耗时
同时Python是动态类型语言
动态类型语言：在程序运行过程中自动决定对象的类型，不需要声明变量的类型
代码执行过程：
源码->编译器->pyc文件(字节码)->python虚拟机运行
操作过程：
1、在操作系统安装python和运行环境
2、编写python源码
3、编译器运行python源码，编译生成pyc文件(字节码)
4、python虚拟机将字节码转换为机器语言
5、硬件执行机器语言
两种运行方式：
交互式：不需要创建脚本文件，通过Python解释器的交互模式编写代码
脚本式：代码可以在各种Python编译器或者集成开发环境上云霄，例如python自带的IDLE、Atom、Visual Studio、Pycharm和Anaconda
编码规范：编写代码应该遵守的命名规则、代码缩进、代码和语句分割方式等
分号：允许在行尾添加分号，但是不建议使用分号隔离语句，建议每条一句单独一行
空行：不同函数或语句块之间可以使用空行来分隔。用以区分两段代码，提高代码可读性
圆括号：用于长语句的续行，一般不适用不必要的括号
空格：不建议在括号内使用空格，对于运算符，可以按照个人习惯决定是否在两侧加空格
标识符命名：标识符用于表示常量、变量、函数以及其他对象的名称
标识符通常由字母、数字、下划线组成、但不能以数字开头
标识符大小写敏感，不允许重名
如果标识符不符合规则、编译器运行代码会输出SyntaxError语法错误
Python基本数据类型有布尔型（True or False ）整数型、浮点型、字符串型，所有数据都是以对象的形式存在的
代码缩进：
代码缩进代表代码块的作用域，如果一个代码块包含两个或更多语句，则这些语句必须具有相同的缩进量，对于Python而言代码缩进是一种语法规则，使用代码缩进和冒号来区分代码之间的层次
编写代码的时，建议使用4个空额来生成缩进。如果程序代码使用了错误的缩进，则会在运行中发出IndentationError错误信息
if…else…是一个代码块 具有相同缩进
print(a)调用参数a，并且和if…else…在一个代码块 需要有相同缩进
使用注释：
注释即在程序中添加解释说明，分为单行注释和多行注释
单行注释以#字符直到行尾结束
多行注释内容可以包含多行，这些内容包含在一对三引号内——”’…”’ OR """…"""
源码文件结构
完整的python源码文件一般包含 解释器 编码格式声明 文档字符串 模块导入和运行代码
如果会在程序中调用标准库或其他第三方的库的类时，需要使用import或 from… import语句导入相关的模块，导入语句始终在文件的顶部。在模块注释或文档字符串（docstring）之后
解释器声明的作用：指定运行本文简单编译器的路径，windows操作系统可以省略下例第一行解释器声明（非默认路径安装编译器或有多个python编译器）
编码格式声明的作用：指定本程序使用的编码类型，以指定的编码类型读取源代码（python2默认使用ASCII编码（不支持中文），python3默认支持UTF-8源码（支持中文）
文档字符串的作用是对本程序功能的总体介绍
time作为python内置模块，作用是提供处理时间相关的函数
Python的函数与模块
函数（function）是组织好的、可重复使用的一段代码，能够提高程序的模块化程度和代码利用率，使用def定义
模块是一个保存好的python文件，可以由函数或者类组成，模块和常规python程序之间的唯一区别是用途不同：模块被其他程序调用。用词，模块通常没有main函数
类与方法
类（class）描述一类相同的属性和方法的几何，关键字class
被实例化的类的函数被称作方法method，类定义方法时候必须携带self关键字，表示类的实例本身
Python数据类型
标准库含盖的内置类型
数据类型：
数值、字符串、列表、元组、字典和集合
数值：数值数据类型用于存储数值。它们是不可改变的数据类型，改变数值数据类型会分配一个新对象
python中的与或非 布尔操作不使用操作符，而使用关键词and/or/not
字符串：由数字、字母、下划线组成的一串字符。由单引号、双引号或三引号创建对象
字符串的基本操作：
字符串的不可变性：
字符串的常用操作：
列表：可以完成大多数集合类的数据结构实现，支持字符、数字、字符串甚至可以包含列表（即嵌套）用[]标识
常用操作：
遍历并获取元素和对应索引
输出结果：
列表推导式：
排序：
list.sort(cmp=None,key=None,reverse=False)：cmp为可选参数如果指定了该参数，会使用该参数的方法进行排序。key是用来进行比较的元素。reverse为排序规则，False为升序
元组：
元组用()标识，内部原色用逗号隔开。元组不能二次赋值，相当于只读的列表。
常用操作：
字典：
字典dictionary是灵活的内置数据结构类型，字典用{}标识
字典由索引(key)和它对应的值value组成。和列表对比，字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取
常用操作：
集合：
集合是一个无序的不重复元素序列，集合可以使用大括号{}或者set()函数创建
常用操作：
深拷贝与浅拷贝
对象赋值实际上是对象的引用，当创建一个对象把它赋给另一个变量的时候，python并没有拷贝这个对象，而只是拷贝了这个对象的引用
本例使用copy模块来理解深拷贝和浅拷贝的区别
输出结果：
if语句：匹配条件后执行后续指令
本例作用是接收一个用户输入的分数，然后判断用户所输入的分数属于什么级别
for循环：可以遍历任何序列的项目，如一个列表或一个字符串
本例打印九九乘法表
输出结果
while循环：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。
当满足条件时循环执行语句块，想要结束时，使用break或continue结束循环
输出结果
自定义函数：除了python提供的内建函数，还可以自己创建函数，也就是自定义函数
定义函数：使用def关键字自定义一个函数，能够调用函数功能（打印信息）
输出结果
函数的参数传递与默认参数：
自定义函数，要求打印不同方式传入的参数、
输出结果
不定长参数
不定长参数为希望函数处理的参数个数比在定义的时候多。此时使用*表示元组类型参数，**表示字典类型的参数
输出结果
返回值：函数在完成方法后给调用者的结果，使用return语句完成
输出结果
IO操作：Python其中一个内置模块，操作为 对文件的读写，通常可以使用open函数完成操作。
文件写入：
输出结果：
文件读取：使用read方法，read()如果不指定大小表示全部读取
输出结果
上下文管理器操作文件：上下文管理器规定了资源的使用范围，代码开始时候分配资源，结束时释放资源，能够很好的精简代码和提高代码可读性，上下文管理器和with语句一起工作，基本语法为：
with 上下文表达式 [as 资源对象] ： #as表示将上下文的返回值赋值给资源对象
对象的操作
输出结果
异常处理：程序在执行过程中产生的错误称为异常。常见有
语法错误SynataxError
未声明变量NameError
访问未知属性AttributeError等
python有强大的异常处理机制，它可以准确的反馈错误信息。
python使用try-except语句处理异常，其中try语句用于检查异常，except用于捕获异常
制造异常：
输出结果
可以捕获ZeroDivisionError这个异常，保持程序正常运行
使用try-excpet生成代码
捕获ZeroDivisionError这个异常，输出’第二个数不能为0′
输出结果
如果需要捕获多个异常，可以在并列有多个except语句捕获不同异常
捕获所有异常：exception类是所有异常的父类，可用来表示所有异常
输出结果
没有捕获到异常（else和finally）：程序中如果没有捕获到异常，程序会执行else语句，还有情况是无论是否捕获到异常，都要执行一些终止行为，这时可以使用finally语句
Python中完整的异常处理格式为：
面向对象编程（类）：类和对象是面向对象编程的重要概念
对象是具体事物，类是对一群具有相同特征和行为的事物的统称，中文里我们可以理解为“分类”。
例如第一个案例中，狗是一个类，而哈士奇是其中一个对象，哈士奇具备狗这个类的所有特征和行为。
创建和使用类：
输出结果
类的属性：
上述案例如要再建一个Dog类的对象，需要再次使用“对象名.属性名”的形式添加，比较麻烦，为了解决这个问题，python提供了一个构造方法init(前后两个下划线）实现类的初始化实现
将name和age两个属性初始化到Dog类中
输出结果
类的封装：把隐藏属性、方法与方法实现的细节的过程称为封装。通过将属性定义为私有属性，避免外界随意赋值
私有属性通过两个下划线前缀实现
输出结果
类的继承：
面向对象的编程好处之一是代码的重用，实现这种重用的方法之一是通过继承机制，基础完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。
以下构建了一个Dog子类Husky，继承父类的属性和方法，使用方法为class子类(父类)
如果一个子类需要多基础，方法为class子类（父类1，父类2），本案例为单继承
输出结果
类多态：多态指不考虑对象类型的情况下使用对象，意为 python不关心对象是父类还是子类，只关心对象的行为（方法）
下例中父类Dog，有shout方法。Dog的子类哈士奇和藏獒，重写了父类的shout方法，定义一个函数sound，调用shout方法可以不用关心对象是父类还是子类，只要他们都有这个shout方法
输出结果
正则表达式：特殊的字符序列，帮助方便的检查每一个字符串是否与某种模式匹配，在python使用re模块实现正则表达式功能
语法：
Flag标志
re.match：尝试从字符串的起始位置匹配一个模式，如果不是起始位置匹配成功的话，match()就返回none
函数语法：
re.match(pattern,string,flags=0)
其中pattern表示匹配的正则表达式，string表示要匹配的对象，flags为标志位
示例
输出结果
re.search：扫描整个字符串并返回第一个成功的匹配
函数语法：
re.search(pattern,string,flags=0)
示例
输出结果
检索和替换：re模块提供了re.sub用于替换字符串中的匹配项
语法：
re.sub(pattern,repl,string,count=0,flags=0)
pattern表示正则表达式
repl表示替换成的字符串，也可以为函数
string表示要被查找的原始对象
count为最大替换次数
0表示所有
示例
输出结果
re.conpile：用于编译正则表达式，生成一个正则表达式（Pattern）对象，供match()和search（）这两个函数使用
语法：
re.compile(pattern[,flags])
示例
输出结果
findall：表示在字符串中找到正则表达式所匹配的所有子串，并返回一个列表，如果没有找到匹配的，则返回空列表
语法：
findall(string[,pos[,endpos]])
string为待匹配字符串
pos指定字符串起始位置，默认为0
Endpos指定字符串结束位置，默认为字符串长度
示例
输出结果
re.split：按照能够匹配的子串将字符串分割后返回列表
语法：
re.split(pattern,string[,maxsplit=0,flags=0])
pattern为正则表达式
string为要匹配的字符串
maxsplit为分割次数，默认为0不限次数
示例
输出结果
装饰器：本质为一个python函数，特殊之处在于返回值也是一个函数，可以在不改动现有函数的前提下，对函数的功能进行扩展。装饰器的语法是以@开头，用法如下：
1、构建初始函数
输出结果
2、扩展函数功能需求
现在需要在之前输出 I learned Python Data Stuctures
一般的解决办法是：
加一行print函数
这样可以解决问题，但改变了现有的函数，如果想不改变原函数的情况下实现该功能，可以使用装饰器
3、装饰函数
定义一个新函数 decorator()，参数为一个函数，返回值也是一个函数，作为参数的函数func()在返回函数wrapper()内部执行，然后在test()函数前加上@decorator，就像被新装饰这个新的函数
输出结果
生成器：有时集合的元素数量巨大，全部读取放入内存对硬件要求过高，此时可以使用生成器通过循环逐步获取集合后续的元素
在Python中，使用了yield的函数被称为生成器(generator)，基本用法：
1、以列表推导式的形式创建生成器
使用圆括号编写生成器
输出结果
2、使用yield创建生成器
输出结果
唤醒生成器：使用next和send方法唤醒生成器，相比于next，send在唤醒生成器时还可以向断点处传入一个数据
迭代器：访问集合的一种方式，迭代器是一个可以记住遍历位置的对象，迭代器从第一个元素开始访问，知道所有元素被访问结束
两个基本的方法 iter()和 next()
示例
1、判断可迭代对象
输出结果
2、迭代器基本方法
通过iter()函数获取这些可迭代对象的迭代器，然后可以对获取到的迭代器不断使用next()函数来获取下一条数据
3、类实现迭代
类你实现iter()和next()方法，可以实现一个迭代器
StopIteration异常用于标识迭代的完成，防止出现无限循环的情况
示例
输出结果
多任务：多任务并发编程是一个常见功能，Python的多任务分为多线程和多进程
一个线程是完成特定任务的指令流，是处理器可以分配时间的最小执行单元。线程通常位于进程里面，由一个程序计数器，一个堆栈，一组寄存器，，一个标识符组成
一个进程里面包含一个主线程，还可以生成很多子线程。每个线程都包含自己的寄存器和堆栈等，我们可以有单线程的进程，也可以有多线程的进程。一般一个程序的执行实例就是一个进程
多线程：python中多线程可以用threading模块实现
1、多线程执行任务
输出结果
2、线程同步
如果多个线程共同对某个数据修改，可能出现预料外的后果，为确保数据正确性，需要对多个线程同步，使用lock实现简单的线程同步，这个对象有acquire方法和release方法，实现同步引入锁的概念，锁有两种状态，locked 和 unlock 每当一个线程比如要访问共享数据时，必须先获得锁定，如果已经有别的线程获得锁定了，那么就此线程会暂停，也就是同步阻塞，等到其他线程访问完毕，释放锁以后，再让此线程继续
示例
输出结果
多进程：python要进行多进程操作，需要用到muiltprocessing模块，其中process类和多线程很相似
输出结果
更新: 2025-03-13 18:45:11
原文: https://www.yuque.com/yuhui.net/network/kg9930b68bw2p559
评论（0）
暂无评论