Python基础学习

1. 文件开头的写法

• Python和普通的脚本程序一样，开头必须说明解释器的种类，尤其在Linux中，必须指明解释器的位置，通常的写法是：

#!/bin/usr/python3#!/bin/usr/env python3 

其中env指的是环境变量，chmod +x 文件名给予文件执行权限。
- Python开头也应该指明源文件的编码类型，默认也是UTF-8。

# -*- coding: encoding -*-

2. 内存管理

Python不需要程序员进行内存管理，解释器会自动负责。

3. 解释型和编译性

Python是解释性语言，但也可以被编译成类似字节码的形式来加快运行速度。

4. Python编译指令

python -d提供调试输出
python -O生成优化的字节码（生成.pyo文件）
python -S不导入site模块以在启动时查找Python的路径
python -m mod将一个模块以脚本形式运行
python file从给定的文件运行Python脚本

5. Python的不同版本

• Python的C实现叫CPython
• Python的Java实现叫Jython：只要有Java虚拟机，就可以运行Jython，它拥有访问Java包和类库的能力，利用的是Java原生的垃圾收集器（CPython未实现此功能）。

6. Python函数

• 未指定返回值的函数自动返回None，等价于NULL。

7. 交互模式下编程

>>>主提示符，开始指令的输入
...从属提示符，换行后继续下一个指令的输入
当输入一个空行后，按回车键表示多行输入结束。

8. 数值的计算

• /永远会返回一个浮点数，需要整除要用//，需要乘方要用**，一个计算式中只要有浮点数结果就会用浮点数表示。
• 最近一个表达式的值会赋给下划线符号_，且它是只读的。
• 支持复数，用j或J表示，例如3+5j。

9. 字符串的使用

• 单引号和双引号作用一样，不区分
• 要在引号中使用反斜杠本身而不是转义作用时，要用\\双反斜杠，或者在第一个引号前面加小写r。
• 使用三引号（不区分单双）可在多行编辑字符串，后接反斜杠表示下一行的开头接着本行末尾，也即没有换行符号。

print('''\This is first linethis is second linethis is third line''')

• 可用 + 连接两个字符串，用 * 表示字符串的重复。

print(3 * 'AB')'ABABAB'

• 相邻的字符串文本会自动连接到一起,但仅限于字符串文本，表达式不行。

'py' 'thon''python'

• Python没有字符类型，字符就是最简单的字符串。字符串可以被索引，被切片。

word = pythonword[0]'p'word[-1]'n'word[0,2]  #包括起始字符，不包含末尾字符'py'word[:2] + word[2:]  #永远等于word'python'#开头省略的索引默认为0，结尾省略的默认为字符串大小（个数）

• len()返回字符串的长度

10. 循环体的判断条件

• 所有非零整数都是true，0为false。若是序列则非空为true，空则为false。

11. for循环迭代

• 在循环迭代过程中修改迭代的序列是不安全的，可以迭代它的复本，然后修改原序列。

    words = ['cat','dog','pig']    for animal in words[:]:  #words[:]是复本        if len(animal) > 2:            words.insert(0, animal)  #这里的words是原序列变量

• range(start, end, step)：起始值，结束值（不包括），步进值。
• for函数：迭代器；range函数：可迭代的；list函数：迭代器；
• for循环后可以有一个else语句，表示本次循环正常结束（没有被break）时执行。

12. print函数

• 默认是自动换行的，使用print(var, end='')可以规定输出以什么结尾。

13. 函数的定义

• 结构

    def fib(n):  #函数名        """打印一个斐波那契数列"""             #这是文档字符串，介绍函数的功能，可以根据它自动生成文档，也叫docstring        a, b = 0, 1        while a < n:            print(a, end=' ')            a, b = b, a+b        print()

• 函数可以任意改名，使用方式不变，这在导包时很有用，可以给名字过长的函数取一个短的名字，使用起来更方便。

    f = fib    f(10)  #效果和fib（10）相同

• 函数的形参可以有默认值，在使用函数的时候，没有默认值的一定要传参，有默认值的可以省略不传参。
  函数还可以通过“关键字参数”来调用，如：

    def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom', type='Chinese Red'):    parrot(1000)    parrot(voltage=1000)    parrot(voltage=1000, action='VoooM')    parrot(1000, action='test')

注意：
1. 在定义函数时，某项形参有默认值，后面的形参必须都有默认值。
2. 使用时，没有默认值的必须传入参数。
3. 使用关键字时，参数的位置没有影响，parrot(voltage=1000, action='VoooM')和parrot(action='VoooM', voltage=1000)效果相同
4. 传参时没有指定关键字，则从前往后匹配，若带关键字则位置必须在不带关键字的后面。
- 函数形参中可以有元组和字典

    def student(name, *subject, **grade):    # *subject 表示一个元组 **grade 表示一个字典

元组或字典做参数，也叫可变参数。元组和字典前面可以有普通位置参数，后面只能有关键字参数。传入的普通参数值，匹配完位置参数后，多余的会进入元组，即所谓的可变参数。字典有其独特的传参格式，这里先不谈。

- 列表、元组和字典都可以作为单个参数传入函数中

    def student(name, sex='girl', age=25):        print(name, sex, age)    stu1 = ('shengbo', 'boy', 23)    stu2 = ['shengbo', 'boy', 23]    stu3 = {'name':'shengbo', 'sex':'boy', 'age':23}    student(*stu1)    student(*stu2)    student(**stu3)    # 输出结果    shengbo boy 23    shengbo boy 23    shengbo boy 23

• Lambda形式的函数：这里先不谈。

14. 列表的使用

• 增加
  
  • list.append(x):将x添加到列表末尾
  • list.insert（i,x):将x插入到位置i
  • list.extend(L)：将列表L整个加到本列表后面
• 删除
  
  • list.remove(x):删除列表中值为x的第一个元素，没有则返回错误
  • list.pop(i)：从位置i删除元素并范围其值，如果未指定i则删除并返回最后一个元素
  • list.clear()：删除列表中所有元素
• 其他
  
  • list.index(x):返回列表中第一个值为x的元素的索引
  • list.count(x):返回x在列表中出现的次数
  • list.sort():对列表就地进行排序
  • list.copy():返回列表的浅拷贝
  • list.reverse():就地倒排列表中的元素
• del：没有返回值
  
  • del a[1]:删除列表a中索引为1的元素
  • del a[2:4]:删除列表a中索引为2、3的元素
  • del a:删除变量a
  • del a[:]:清空列表a
• 循环

    for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):        print(i, v)

15. 元组

• 创建空元组：a = ()
• 创建仅包含一个元素的元组：a = (‘hello’,)
• 元组可以用来给变量赋值：

    a = (1, 2, 3)    x, y, z = a

16. 字典

• 构造
  
  • a = {‘cat’:123, ‘dog’:456, ‘pig’:789}
  • a = dict(cat=123, dog=456, pig=780)
    关键字必须都是简单字符串
• 循环
  
  • 可用items()同时对键和值循环：

    knights = {'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'}    for k, v in knights.items():        print(k, v)

17. 格式化输出

• 数值转为字符串
  
  • str()：转化为适合人阅读的形式
  • repr()：转为为供解释器读取的形式，即\r\n等符号不会生效
• 字符串类常用函数
  
  • str.ljust(x)：字符串占x列，左对齐，右填充
  • str.rjust(x)：字符串占x列，右对齐，左填充
  • str.center(x)：字符串占x列，居中对齐，两边填充
  • str.zfill(x)：字符串占x列，右对齐，左边用0填充
    
    1. 以上如果字符串实际长度过长会原样输出，不会截断。
• str.format()函数

    print('we are the {} who say {}'.format('knights','NI'))    >>>we are the knights who say NI    print('{1} {0}'.format('chicken', 'egg'))    >>>egg chicken    print('The {food} is {acjective}'.format(food='spam','acjective=horribe'))    >>>The spam is horribe    number = {'one':'one','two':'two','three':'three'}    print('one:{one};two:{two};three:{three}'.format(**number)

Tip:
1. str.format()左右两边相当于是函数，会把右边的值传给左边，左边用{}花括号表示一个形参。
2. 和函数一样，左边的形参支持位置参数：在花括号中加数字；支持关键字参数：右边赋值时也要加关键字；也支持字典的整体导入。

18. 变量作用域

• 变量默认是local类型的，即局部的，这个局部跟变量所处位置有关，在函数里定义的就是仅作用在函数内部，在模块中定义的就作用于整个模块。使用nonlocal在变量前面修饰可使变量跳出当前作用域也在下一层空间起作用，例如函数中定义了函数，在内函数使用nonlocal修饰变量可使变量在外函数中也起作用。global修饰的是全局变量，即变量在整个最大的外层空间都起作用。

19. 导包问题

• 标准模块包可以直接导入对应的.py文件，自定义的包或.py文件要导入貌似路径要加上最大的外层包名。

20. 类的使用

• 类的定义:

    class ChildClass(ParentClass):        <statement-1>        ...        <statement-N>

Tip:
1. Python有限地支持多继承，语法为class MyClass(Base1, Base2, Base3):，可以使用super()来动态改变解析顺序，具体使用方法还不知道。
- 类的实例化：

    x = MyClass()

• 类的初始化:

    class MyClass:    var = 'global'    def __init__(self, name='shengbo', sex='boy', age='0'):        self.name = name        self.sex = sex        self.age = age

Tip:
1. 类中定义的函数都默认有参数self，表示当前实例。
2. 在__init__中初始化的都是实例变量，在类里面函数外面定义的都是类变量。初始化函数有无参数都行。
3. 类中任何函数中定义的带有self的变量都是实例变量，都可以被直接访问，但不能在函数外定义带有self的实例变量，只能定义不带self的类变量。
4. 类实例化后，还可以直接给实例加新的实例变量。例如上述MyClass类，虽然没有事先定义名为“ID”的实例变量，但可以直接赋值x.ID = 1，后面可以用del x.ID来删除该变量。
5. 根据上述特性，可以使用一个空类来实现一种特殊的抽象数据结构。
- Python几乎无法做到隐藏数据对象
- 关于Python中的私有变量
- 关于Python类的迭代器、生成器和生成器表达式

21. 基本编码风格

• 命名：
  
  1. 模块名必须简短且用小写字母
  2. 类名用驼峰写法——简写且大写首字母，缩略词如HTTP均大写
  3. 函数和变量名均用小写字母且用单下划线分隔
  4. 常量名全大写并用单下划线分隔
  5. 函数和变量名加单下划线前缀可以避免导包时被导入(non-public)，加双下划线前缀可以避免继承时和子类名字冲突(自动加了前缀_类名进行混杂)。

22. 不确定参数

1. 函数形式为function(self, *args, **kwargs)，表示参数个数不确定，可以有大于等于零个位置参数（从*args传入），也可以有大于等于零个关键字参数（从**kwargs传入）。