python基础
基础
一、概述
Python 定义
Python 是一种解释型、动态、面向对象的编程语言
解释型
Python 是一门解释型语言，即在运行之前不需要编译（其他解释型语言 PHP 和 Ruby）
一般编程都是用高级语言，但计算机只能理解机器语言，所以需要把高级语言翻译成机器语言。翻译的方式有两种，一种是编译，一种是解释。两种方式只是翻译的时间不同。编译型语言只需要要翻译一次，运行时不需要翻译。而解释型语言在运行的时候才翻译
C 语言适合开发那些追求运行速度、充分发挥硬件性能的程序。而 Python 适合用来编写应用程序，Python 源码文件在被导入时完成编译。编译后的字节码被缓存复用，通常会被缓存到磁盘，Python3 使用专门目录保存字节码缓存文件
动态
动态语言：在运行时确定数据类型的语言，使用变量之前不需要类型声明
静态语言：在编译时即确定变量的数据类型，在使用变量之前必须声明类型
Python 同时也是一门强类型语言，动态还是静态指的是编译期还是运行期确定类型，强类型指的是不会发生隐式类型转换。JS 和 PHP 是弱类型语言，如 JS 中可以运行 1 + '1' 不报错
面向对象
面向对象是一种程序设计思想，把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据、属性和操作数据的方法。面向对象有三个基本特征：封装、继承、多态
优缺点
优点：
语法简洁优雅，易学
开发效率高，常适合做快速的原型开发
隐藏底层细节，比如内存管理
丰富的 API，第三方库
胶水语言，连接软件组件
各个领域都有建树
缺点：
运行速度慢，无法和编译的语言比，但可以通过使用 C/C++ 写 Python 扩展等方式优化
GIL 问题
Python2/3 兼容问题
结构
Python 语言以统一的方式支持面向对象的程序设计。程序里定义和操作的各种实体都是对象。一个对象可以具有一些行为能力，通过方法，可以执行这些行为，行为可以操作对象内部的状态
Python 的基本程序单位是命令（语句），表达式是命令的组成部分，最基本的命令为赋值
为处理多个命令，提供了一套控制结构
随着程序的复杂，引入一种为函数的基本抽象机制
进而封装成类，模块，包
二：表达式
布尔值
布尔运算是计算机进行流程控制的基础，在 Python 中，布尔值用 True 和 False 表示。常见的为 False 值: None, '', (), [], {}, 0
By default, an object is considered true unless its class defines either a bool() method that returns False or a len() method that returns zero, when called with the object.
运算符
比较运算符
常见比较运算符有 -、+、*、+=、-=、*=、<、<=、>=、>、==、!=、^、|、&、in。每个运算符其实都是对象的魔法方法，当同时存在多个比较运算符时，会依据优先级进行运算
# 字符串与数值之间不能直接进行运算， 需要类型转换 In : 6 + '4' TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str' In : 6 + int('4') Out: 10 # 使用 type() 函数可以用来查看是操作对象什么类型 In : type(6), type('4') Out: (int, str)
Python运算符优先级
逻辑运算符
逻辑运算符有三种，分别为 or, and, not，即或、与、非。三个逻辑运算符中，not 的优先级最高，但低于比较运算符，or 的优先级最低，and 位于两者之间。当逻辑运算符不止一个时，使用短路逻辑，逻辑运算一旦短路，立即终止计算
从左至右，若 or 的左侧逻辑值为 True，则短路 or 后所有的表达式（不管是 and 还是 or）
从左至右，若 and 的左侧逻辑值为 False，则短路其后所有 and 表达式，直到有 or 出现
若 or 的左侧为 False，或者 and 的左侧为 True 则不能使用短路逻辑
In : 3 and 5, [] and 6 Out: (5, []) In : [] or 8, 3 or 5 Out: (8, 3) In : 0 and 0 and 1 and 0 and 1 Out: 0 In : 1 or 0 or 1 or 0 or 1 Out: 1 In : 0 and 0 and 1 and 0 or 1 and 1 or 0 and 1 Out: 1
python 中 and 和 or 运算的核心思想
条件表达式
[on true] if [expression] else [on false] In : 'T' if 2 > 1 else 'F' Out: 'T'
三：命令
最基本的命令为赋值
四：流程控制
控制流指一系列按顺序执行的指令
控制结构
简单控制结构：
if…else：分支结构
for：循环结构
while：循环结构
break：打破循环
continue：结束当前循环
range：等差数列
pass：跳过
复杂控制结构：
可迭代对象、迭代器、生成器
上下文管理器
协程
asyncio
for 与 while
for 循环用于迭代固定数量的元素，按给定（正或负）增量进行迭代
while 执行逻辑循环，只要保持条件为真，就可以执行无限次迭代，使用 While 循环时，必须显式指定计数器以跟踪循环执行的次数
与 for 相比，while 效率低，因为 while 在每次迭代后检查条件是否为 True，当然使用 while 可以编写更为灵活的表达式 复制成功，转载请保留本站链接： www.chenjiao.cloud
In : timeit('i = 0\nwhile i < 100: i += 1') Out: 5.91581211599987 In : timeit('for i in range(100): pass') Out: 1.9179262340185232
与 else 结合使用
for … else … 指当循环自然结束而不是被 break 打破时执行 else 字句
while … else … 在循环条件为 false 时执行 else 语句块
五：内置类型
Python 的内置类型
The principal built-in types are numerics, sequences, mappings, classes, instances and exceptions
Python 的内置类型被编译器和解释器特别对待，比如核心级别的指令和性能优化，专门设计的高效缓存等等
内置类型可分为数字，序列，映射和集合几类。另根据其实例是否可被修改，又有可变（mutable)和不可变（immutable)的区分
类型
举例
number
int(N), float(N)
sequence
str(N), bytes(N), bytearray(Y), list(Y), tuple(N)
mapping
dict(Y)
set
set(Y), frozenset(N)
内置函数 issubclass 检查一个类是否是另一个类的子类；标准库 collections.abc 列出了相关类型的抽象基类 复制成功，转载请保留本站链接： www.chenjiao.cloud
In : from collections import abc In : issubclass(str, abc.Sequence) Out: True In : issubclass(dict, (abc.Mapping, abc.MutableMapping)) Out: True
可变与不可变对象
Python 中根据对象是否可被修改，可分为可变与不可变对象
不可变对象：该对象所指向内存中的值不能被改变。包括数字、字符串、元组
可变对象：在改变对象的值时，内存地址不会发生改变。包括列表、字典、集合
In : a = 5 In : id(a) Out: 4518805664 In : a += 5 ## 不可变数据类型，赋值时开辟新对象，重新引用 In : id(a) Out: 4518805824 In : l = [1, 2, 3] In : id(l), id(l[0]) Out: (4578866696, 4544630816) In : l[0] = 4 In : id(l), id(l[0])
其他数据结构
Python标准库内置的collections模块提供了更多的选择。详见 collections
namedtuple()：用于创建元组子类的工厂函数（factory function），可以通过属性名来访问它的元索引
deque：双端队列，类似列表，是栈和队列的一般化，可以在两端快速添加或取出元素
ChainMap：类似字典的类，用于创建多个映射的单一视图
Counter：字典子类，由于对可哈希对象进行计数
OrderedDict：字典子类，可以保存元素的添加顺序
defaultdict：字典子类，可以通过调用用户自定义的工厂函数来设置缺失值
使用
序列索引
Python 序列的索引采用从 0 开始即使用 0-based 的索引方式？
半开区间切片和缺省匹配区间切片语法变得非常漂亮：a[:n] 和 a[i:i+n]
当只有最后一个位置信息时，可以快速看出切片和区间里有几个元素：range(3) 和 my_list[:3] 都返回 3 个元素
当起止位置信息都可见时，可以快速计算出切片和区间的长度，用后一个数减去第一个下标（stop - start） 即可
半开区间两个切片操作位置邻接时，第一个切片操作的终点索引值是第二个切片的起点索引值。将数组以 i，j 两个点切成三部分为 a[:i]，a[i:j] 和 a[j:]
文章 “Why Numbering Should Start atZero”解释了为什么 ABCED[1:3] 的结果应该是 BC 而不是 BCD，以及为什么 2，3，…，12 应该写作 range(2, 13)
序列解包
对于任意序列类型（包括字符串和字节序列），只要赋值运算符左边的变量数目与序列中的元素数目相等，则都可以将元素序列解包到另一组变量中
In : a, b, *c = 0, 1, 2, 3 In : a, b, *c Out: (0, 1, 2, 3) In : a, b, *c = 0, 1, 2, 3 In : a, b, c Out: (0, 1, [2, 3]) In : a, *b, c = 0, 1, 2, 3 In : a, b, c Out: (0, [1, 2], 3) In : (a, b), (c, d) = (1, 2), (3, 4) In : a, b, c, d Out: (1, 2, 3, 4)
内置函数
内置类型
表达式
collections.abc 官方文档
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摘自朋友Haoyu blog
