十分鐘快速入門 Python:
本文以 Eric Matthes 的《Python編程:從入門到實踐》為基礎,以有一定其他語言經驗的程式員視角,對書中內容提煉總結,化繁為簡,將這本書的精髓融合成一篇10分鐘能讀完的文章,
讀完本篇文章后,可對 Python 語言特性、編碼風格有一定了解,并可寫出簡單的 Python 程式,
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一、安裝與運行
各個系統的 Python 安裝教程請自行查閱資料,這里不再贅述,
檢查 Python 版本,在命令列輸入 python 即可,同時會進入命令列互動模式,可以在這里執行 python 命令,
如果電腦中安裝了 python2.x 和 python3.x 兩個版本,輸入 python 運行的是 2.x 版本,想運行 3.x,則需輸入 python3,
在命令列輸入 python :
Solo-mac:~ solo$ python Python 2.7.10 (default, Aug 17 2018, 19:45:58) [GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 10.0.0 (clang-1000.0.42)] on darwin Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>>
在命令列輸入 python3 :
Solo-mac:~ solo$ python3 Python 3.7.0 (v3.7.0:1bf9cc5093, Jun 26 2018, 23:26:24) [Clang 6.0 (clang-600.0.57)] on darwin Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>>
輸入 exit() 即可退出命令列模式,
命令列運行 python 檔案
如果是寫好了一個 python 檔案,想通過命令列運行它,進入這個目錄,在命令列輸入 python 檔案名.py 即可,
比如桌面上有個檔案 hello.py,內容是列印一句話:
print("Hello, Python")
想運行它,先進入 Desktop 目錄,再在命令列輸入 python hello.py 就能運行:
Solo-mac:Desktop solo$ python hello.py Hello, Python
二、變數和簡單資料型別
2.1 變數命名規則
- 變數名只能包含字母、數字和下劃線,變數名可以字母或下劃線打頭,但不能以數字打 頭,例如,可將變數命名為message_1,但不能將其命名為1_message,
- 變數名不能包含空格,但可使用下劃線來分隔其中的單詞,例如,變數名greeting_message 可行,但變數名greeting message會引發錯誤,
- 不要將Python關鍵字和函式名用作變數名,即不要使用Python保留用于特殊用途的單詞, 如print,
- 變數名應既簡短又具有描述性,例如,name比n好,student_name比s_n好,name_length比length_of_persons_name好,
- 慎用小寫字母l和大寫字母O,因為它們可能被人錯看成數字1和0,
變數名應該是小寫的,雖然沒有強制規定,但是約定俗稱的規則,
2.2 字串
字串就是一系列字符,在Python中,用引號括起的都是字串,其中的引號可以是單引號,也可以是雙引號,還可以同時使用,如:
"This is a string." 'This is also a string.' "I love 'python'"
2.2.1 字串的簡單運算
下面介紹字串的簡單運算,
title()
title()以首字母大寫的方式顯示每個單詞,即將每個單詞的首字母都改為大寫,
>>> name = 'solo coder' >>> name.title() 'Solo Coder'
upper()、lower()
將字串改為全部大寫或全部小寫,
>>> name 'solo coder' >>> name.upper() 'SOLO CODER' >>> name.lower() 'solo coder' >>> name 'solo coder'
注意:title()、upper()、lower() 均不改變原字串,只是輸出了一個新的字串,
2.2.2 合并(拼接)字串
Python使用加號(+)來合并字串,
>>> first = 'solo' >>> last = 'coder' >>> full = first + ' ' + last >>> full 'solo coder'
2.2.3 使用制表符或換行符來添加空白
在編程中,空白泛指任何非列印字符,如空格、制表符和換行符,
要在字串中添加制表符,可使用字符組合 \t,要在字串中添加換行符,可使用字符組合 \n ,
>>> print('\tPython') Python >>> print('Hello,\nPython') Hello, Python
2.2.4 洗掉空白
rstrip() 洗掉右側空白,lstrip() 洗掉左側空白,strip() 洗掉兩端空白,
>>> msg = ' Python ' >>> msg ' Python ' >>> msg.rstrip() ' Python' >>> msg.lstrip() 'Python ' >>> msg.strip() 'Python' >>> msg ' Python '
注意執行完去空格命令后,再列印出 msg,還是原來的字串,這說明 strip() 也不改變原來的字串,
2.2.5 Python 2 中的 print 陳述句
在Python 2中,print陳述句的語法稍有不同:
>>> python2.7 >>> print "Hello Python 2.7 world!" Hello Python 2.7 world!
在Python 2中,無需將要列印的內容放在括號內,從技術上說,Python 3中的print是一個函式,因此括號必不可少,有些Python 2 print陳述句也包含括號,但其行為與Python 3中稍有不同,簡單地說,在Python 2代碼中,有些print陳述句包含括號,有些不包含,
2.3 數字
2.3.1 整數
在Python中,可對整數執行加(+)減(-)乘(*)除(/)運算,
>>> 2 + 3 5 >>> 3 - 2 1 >>> 2 * 3 6 >>> 3 / 2 1.5
Python還支持運算次序,因此你可在同一個運算式中使用多種運算,你還可以使用括號來修 改運算次序,讓Python按你指定的次序執行運算,如下所示:
>>> 2 + 3*4 14 >>> (2 + 3) * 4 20
2.3.2 浮點數
Python將帶小數點的數字都稱為浮點數,大多數編程語言都使用了這個術語,它指出了這樣一個事實:小數點可出現在數字的任何位置,
從很大程度上說,使用浮點數時都無需考慮其行為,你只需輸入要使用的數字,Python通常都會按你期望的方式處理它們:
>>> 0.1 + 0.1 0.2 >>> 0.2 + 0.2 9 0.4 >>>2 * 0.1 0.2 >>>2 * 0.2 0.4
但需要注意的是,結果包含的小數位數可能是不確定的:
>>> 0.2 + 0.1 0.30000000000000004 >>> 3 * 0.1 0.30000000000000004
所有語言都存在這種問題,沒有什么可擔心的,Python會盡力找到一種方式,以盡可能精確地表示結果,但鑒于計算機內部表示數字的方式,這在有些情況下很難,后面將會學習更多的處理方式,
2.3.3 使用函式str()避免型別錯誤
如果用數字跟字串拼接,就會出現型別錯誤,為避免這個問題,可以使用 str() 將數字轉換為字串再進行操作,
>>> age = 18 >>> print('my age is ' + age) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: can only concatenate str (not "int") to str >>> print('my age is ' + str(age)) my age is 18
2.3.4 Python 2 中的整數
在Python 2中,將兩個整數相除得到的結果稍有不同:
>>> python2.7 >>> 3 / 2 1
Python回傳的結果為1,而不是1.5,在Python 2中,整數除法的結果只包含整數部分,小數部 分被洗掉,請注意,計算整數結果時,采取的方式不是四舍五入,而是將小數部分直接洗掉,
在Python 2中,若要避免這種情況,務必確保至少有一個運算元為浮點數,這樣結果也將為 浮點數:
>>> 3 / 2 1 >>> 3.0 / 2 1.5 >>> 3 / 2.0 1.5 >>> 3.0 / 2.0 1.5
從Python 3轉而用Python 2或從Python 2轉而用Python 3時,這種除法行為常常會令人迷惑,使用或撰寫同時使用浮點數和整數的代碼時,一定要注意這種例外行為,
2.3.5 注釋
在Python中,注釋用井號(#)標識,井號后面的內容都會被Python解釋器忽略,如
# 向大家問好 print("Hello Python people!")
三、串列(免費領取Python自動化學習資料 工具,面試寶典面試技巧,加QQ群,785128166,群內還會大佬技術交流)
串列由一系列按特定順序排列的元素組成,
在Python中,用方括號([])來表示串列,并用逗號來分隔其中的元素,
>>> list = [] >>> list.append('haha') >>> list.append('heihei') >>> list.append('hehe') >>> list ['haha', 'heihei', 'hehe'] >>> list[0] 'haha'
獲取最后一個元素可以用 -1,如 list[-1] 是獲取最后一個元素,list[-2] 是獲取倒數第二個元素,
3.1 串列的增刪改查
3.1.1 修改元素
修改元素直接用索引修改
>>> list[0] = 'nihao' >>> list ['nihao', 'heihei', 'hehe']
3.1.2 添加元素
可以在末尾添加,也可以在任意位置插入,
在末尾添加:append
>>> list.append('wa') >>> list ['nihao', 'heihei', 'hehe', 'wa']
插入:insert
>>> list.insert(1, 'hello') >>> list ['nihao', 'hello', 'heihei', 'hehe', 'wa']
3.1.3 洗掉元素
洗掉有三種方式:
- del:按索引洗掉
- pop():洗掉串列最后一個元素并回傳最后一個元素的值,也可以傳索引洗掉任意位置的值,
- remove():按值洗掉
-
>>> list ['nihao', 'hello', 'heihei', 'hehe', 'wa'] >>> del list[1] >>> list ['nihao', 'heihei', 'hehe', 'wa'] >>> list.pop() 'wa' >>> list.remove('hehe') >>> list ['nihao', 'heihei']
給 pop() 傳索引洗掉其他位置的值
>>> list ['nihao', 'heihei'] >>> list.pop(0) 'nihao' >>> list ['heihei']
注意:
方法remove()只洗掉第一個指定的值,如果要洗掉的值可能在串列中出現多次,就需要使用回圈來判斷是否洗掉了所有這樣的值,
如果你不確定該使用del陳述句還是pop()方法,下面是一個簡單的判斷標準:如果你要從串列中洗掉一個元素,且不再以任何方式使用它,就使用del陳述句;如果你要在洗掉元素后還能繼續使用它,就使用方法pop(),
3.2 組織串列
本節將介紹串列的排序、反轉、計算長度等操作,
串列的排序主要有兩種方式:
- 使用方法sort()對串列進行永久性排序
- 使用函式sorted()對串列進行臨時排序
3.2.1 使用方法sort()對串列進行永久性排序
使用 sort() 方法將改變原串列,如果要反轉排序,只需向sort()方法傳遞引數 reverse=True,
>>> list ['zhangsan', 'lisi', 'bob', 'alex'] >>> list.sort() >>> list ['alex', 'bob', 'lisi', 'zhangsan'] >>> list.sort(reverse=True) >>> list ['zhangsan', 'lisi', 'bob', 'alex']
3.2.2 使用函式sorted()對串列進行臨時排序
函式 sorted() 讓你能夠按特定順序顯示串列元素,同時不影響它們在串列中的原始排列順序,
如果要反轉排序,只需向 sorted() 傳遞引數 reverse=True,
>>> list = ['douglas','alex','solo','super'] >>> sorted(list) ['alex', 'douglas', 'solo', 'super'] >>> list ['douglas', 'alex', 'solo', 'super'] >>> sorted(list, reverse=True) ['super', 'solo', 'douglas', 'alex'] >>> list ['douglas', 'alex', 'solo', 'super']
3.2.3 反轉串列
要反轉串列元素的排列順序,可使用方法 reverse(), reverse() 也會改變原始串列,
reverse() 只會按原來的順序反轉,不會進行額外的按字母排序,
>>> list ['douglas', 'alex', 'solo', 'super'] >>> list.reverse() >>> list ['super', 'solo', 'alex', 'douglas']
3.2.4 確定串列的長度
使用函式len()可快速獲悉串列的長度,
>>> list ['super', 'solo', 'alex', 'douglas'] >>> len(list) 4
3.3 操作串列
3.3.1 回圈
使用 for…in 回圈,
python 以縮進來區分代碼塊,所以需要正確的縮進
>>> cats ['super', 'solo', 'alex', 'douglas'] >>> for cat in cats: ... print(cat) ... super solo alex douglas
3.3.2 range()
Python函式range()讓你能夠輕松地生成一系列的數字,
-
>>> for value in range(1,5): ... print(value) ... 1 2 3 4
注意:range() 會產生包含第一個引數但不包含第二個引數的一系列數值,
使用 range() 創建串列
>>> numbers = list(range(1,6)) >>> numbers [1, 2, 3, 4, 5]
range() 還可以指定步長,下面的例子生成了從0開始,到11的偶數:
>>> nums = list(range(0,11,2)) >>> nums [0, 2, 4, 6, 8, 10]
3.3.3 對串列簡單的計算
有幾個專門用于處理數字串列的Python函式,
- min():計算最小值
- max():計算最大值
- sum():計算總和
>>> numbers [1, 2, 3, 4, 5] >>> min(numbers) 1 >>> max(numbers) 5 >>> sum(numbers) 15
3.3.4 串列決議
串列決議將for回圈和創建新元素的代碼合并成一行,并自動附加新元素,
>>> squares = [value**2 for value in range(1,11)] >>> squares [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
要使用這種語法,首先指定一個描述性的串列名,如squares;然后,指定一個左方括號, 并定義一個運算式,用于生成你要存盤到串列中的值,在這個示例中,運算式為 value ** 2,它計 算平方值,接下來,撰寫一個for回圈,用于給運算式提供值,再加上右方括號,在這個示例中, for回圈為for value in range(1,11),它將值1~10提供給運算式 value ** 2,請注意,這里的for 陳述句末尾沒有冒號,
3.4 切片
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要創建切片,可指定要使用的第一個元素和最后一個元素的索引,與函式range()一樣,Python在到達你指定的第二個索引前面的元素后停止,要輸出串列中的前三個元素,需要指定索引0~3,這將輸出分別為0、1和2的元素,
>>> names = ['aa','bb','cc','dd'] >>> print(names[1:4])
如果你沒有指定第一個索引,Python將自動從串列開頭開始:
>>> print(names[:4]) ['aa', 'bb', 'cc', 'dd']
如果沒有指定終止索引,將自動取到串列末尾
>>> print(names[2:]) ['cc', 'dd']
也可以使用負數索引,比如回傳最后三個元素
>>> print(names[2:]) ['cc', 'dd']
遍歷切片
>>> for name in names[1:3]: ... print(name) ... bb cc
3.5 復制串列
可以使用切片來快速復制串列,不指定開始索引和結束索引,
>>> names ['aa', 'bb', 'cc', 'dd'] >>> names2 = names[:] >>> names2 ['aa', 'bb', 'cc', 'dd']
用切片復制出來的新串列,跟原來的串列是完全不同的串列,改變其實一個不會影響另一個串列,
>>> names ['aa', 'bb', 'cc', 'dd'] >>> names2 = names[:] >>> names2 ['aa', 'bb', 'cc', 'dd']
而如果簡單的通過賦值將 names 賦值給 names2,就不能得到兩個串列,實際上它們都指向了同一個串列,如果改變其中一個,另一個也將被改變,
>>> names ['aa', 'bb', 'cc', 'dd'] >>> names2 = names[:] >>> names2 ['aa', 'bb', 'cc', 'dd']
3.6 元組
Python將不能修改的值稱為不可變的,而不可變的串列被稱為元組,
元組看起來猶如串列,但使用圓括號而不是方括號來標識,定義元組后,就可以使用索引來訪問其元素,就像訪問串列元素一樣,
>>> names ['aa', 'bb', 'cc', 'dd'] >>> names2 = names[:] >>> names2 ['aa', 'bb', 'cc', 'dd']
遍歷用法跟串列一致,
四、條件判斷
每條if陳述句的核心都是一個值為True或False的運算式,這種運算式被稱為條件測驗,
-
檢查是否相等,用
== -
檢查是否不相等,用
!= -
數字比較
>、<、>=、<= -
多個條件與
and -
多個條件或
or -
判斷串列是否包含某元素
in>>> names ['aa', 'bb', 'cc', 'dd'] >>> names2 = names[:] >>> names2 ['aa', 'bb', 'cc', 'dd']
-
判斷串列是否不包含某元素
>>> names ['aa', 'bb', 'cc', 'dd', 'ee'] >>> 'ff' not in names True
if 陳述句
簡單的 if-else
>>> names ['aa', 'bb', 'cc', 'dd', 'ee'] >>> 'ff' not in names True
if-elif-else
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
五、字典
在Python中,字典是一系列鍵-值對,每個鍵都與一個值相關聯,你可以使用鍵來訪問與之相關聯的值,與鍵相關聯的值可以是數字、字串、串列乃至字典,事實上,可將任何Python物件用作字典中的值,
5.1 字典的增刪改查
使用字典
在Python中,字典用放在花括號{}中的一系列鍵-值對表示,
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
訪問字典中的值
要獲取與鍵相關聯的值,可依次指定字典名和放在方括號內的鍵,
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
添加鍵值對
字典是一種動態結構,可隨時在其中添加鍵—值對,
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
修改字典中的值
要修改字典中的值,可依次指定字典名、用方括號括起的鍵以及與該鍵相關聯的新值,
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
洗掉鍵值對
對于字典中不再需要的資訊,可使用del陳述句將相應的鍵—值對徹底洗掉,使用del陳述句時,必須指定字典名和要洗掉的鍵,
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
5.2 遍歷字典
字典可用于以各種方式存盤資訊,因此有多種遍歷字典的方式:可遍歷字典的所有鍵—值對、鍵或值,
遍歷所有鍵值對 items()
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
通過 for k,v in cat.items() 的方式遍歷所有的鍵值對,k 代表鍵,v 代表值,
注意:即便遍歷字典時,鍵—值對的回傳順序也與存盤順序不同,Python不關心鍵—值對的存盤順序,而只跟蹤鍵和值之間的關聯關系,
遍歷所有鍵 keys()
如果不需要用值,可以用 keys() 遍歷出所有的鍵,
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
上面的例子列印出了 cat 的所有鍵,用字串的 title() 方法使每個單詞的首字母大寫,
遍歷字典時會默認遍歷所有的鍵,for k in cat.keys() 和 for k in cat 的效果一樣,
按順序遍歷所有鍵,可用 sorted() 排序,這讓Python列出字典中的所有鍵,并在遍歷前對這個串列進行排序,
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
遍歷所有值 values()
>>> if a<5: ... print(a<5) ... elif 5<a<10: ... print('5<a<10') ... else: ... print('a>10') ... a>10
如果需要剔除重復項,可以使用 set()
>>> cat {'age': 6, 'color': 'white', 'city': 'beijing', 'city2': 'beijing'} >>> for value in cat.values(): ... print(str(value)) ... 6 white beijing beijing >>> for value in set(cat.values()): ... print(str(value)) ... beijing white 6
5.3 嵌套
可以在串列中嵌套字典、在字典中嵌套串列以及在字典中嵌套字典,這里就不演示了,
六、用戶輸入和while回圈
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6.1 用戶輸入
函式input()讓程式暫停運行,等待用戶輸入一些文本,獲取用戶輸入后,Python將其存盤在一個變數中,以方便你使用,
>>> msg = input('Please input your name: ') Please input your name: solo >>> msg 'solo'
如果你使用的是Python 2.7,應使用函式raw_input()來提示用戶輸入,這個函式與Python 3中的input()一樣,也將輸入解讀為字串,
Python 2.7也包含函式input(),但它將用戶輸入解讀為Python代碼,并嘗試運行它們,如果你使用的是Python 2.7,請使用raw_input()而不是input()來獲取輸入,
如果想將輸入的內容轉換為數字,可以用 int() 來轉換,
6.2 while 回圈
for回圈用于針對集合中的每個元素都一個代碼塊,而while回圈不斷地運行,直到指定的條件不滿足為止,
>>> num = 1 >>> while num <= 5: ... print(str(num)) ... num += 1 ... 1 2 3 4 5
break
要立即退出while回圈,不再運行回圈中余下的代碼,也不管條件測驗的結果如何,可使用break陳述句,break陳述句用于控制程式流程,可使用它來控制哪些代碼行將執行,哪些代碼行不執行,從而讓程式按你的要求執行你要執行的代碼,
continue
要回傳到回圈開頭,并根據條件測驗結果決定是否繼續執行回圈,可使用continue陳述句,它不像 break 陳述句那樣不再執行余下的代碼并退出整個回圈,
七、函式
Python 用關鍵字 def 來定義函式,函式名以冒號 : 結尾,冒號之后的縮進里的內容都是函式體,
>>> def greet(): ... print('Hello World!') ... >>> greet() Hello World!
7.1 函式引數
可以向函式傳遞引數,下面的例子向函式 greet() 傳遞了個引數 name,其中 name 是形參,solo 是實參,
>>> def greet(name): ... print('Hello,' + name) ... >>> greet('solo') Hello,solo
向函式傳遞實參的方式很多,可使用位置實參,這要求實參的順序與形參的順序相同;也可使用關鍵字實參,其 中每個實參都由變數名和值組成;還可使用串列和字典,
位置實參
你呼叫函式時,Python必須將函式呼叫中的每個實參都關聯到函式定義中的一個形參,為此,最簡單的關聯方式是基于實參的順序,這種關聯方式被稱為位置實參,
>>> def student(name, age): ... print('Hello, My name is ' + name + ', I am ' + str(age) + ' years old') ... >>> student('solo', 18) Hello, My name is solo, I am 18 years old
按照形參定義的順序傳遞的實參就稱為位置實參,
關鍵字實參
關鍵字實參是傳遞給函式的名稱—值對,關鍵字實參讓你無需考慮函式呼叫中的實參順序,還清楚地指出了函式呼叫中各個值的用途,
>>> student(age=18, name='solo') Hello, My name is solo, I am 18 years old
接著位置實參中的例子,student(name, age) 方法第一個引數是 name,第二個引數是 age ,我們用關鍵字實參指明傳遞的是哪一個,即使順序寫亂了得到的結果也不會亂,
默認值
撰寫函式時,可給每個形參指定默認值,在呼叫函式中給形參提供了實參時,Python將使用指定的實參值;否則,將使用形參的默認值,因此,給形參指定默認值后,可在函式呼叫中省略相應的實參,使用默認值可簡化函式呼叫,還可清楚地指出函式的典型用法,
>>> def student(name, age=18): ... print('Hello, My name is ' + name + ', I am ' + str(age) + ' years old') ... >>> student('bob') Hello, My name is bob, I am 18 years old >>> student('nicole') Hello, My name is nicole, I am 18 years old >>> student('bob', 20) Hello, My name is bob, I am 20 years old
如上,給 student() 函式定義的第二個引數 age 設定了默認值 18,如果呼叫時只傳一個引數,無論傳的是什么 age 都是 18,當傳兩個引數時,傳遞的實參就會覆寫掉默認值,
注意:使用默認值時,在形參串列中必須先列出沒有默認值的形參,再列出有默認值的實參,這讓Python依然能夠正確地解讀位置實參,
7.2 回傳值
函式并非總是直接顯示輸出,相反,它可以處理一些資料,并回傳一個或一組值,函式回傳 的值被稱為回傳值,在函式中,可使用return陳述句將值回傳到呼叫函式的代碼行,回傳值讓你能夠將程式的大部分繁重作業移到函式中去完成,從而簡化主程式,
>>> def student(name): ... return name ... >>> name = student('solo') >>> name 'solo'
回傳字典
函式可回傳任何型別的值,包括串列和字典等較復雜的資料結構,例如,下面的函式接受姓名和年齡,并回傳一個表示人的字典:
>>> def build_person(name,age): ... person = {'name':name, 'age':age} ... return person ... >>> p = build_person('solo',18) >>> p {'name': 'solo', 'age': 18}
7.3 傳遞任意數量的實參
有時候,你預先不知道函式需要接受多少個實參,好在Python允許函式從呼叫陳述句中收集任意數量的實參,
>>> def person(*args): ... print(args) ... >>> person('name','age','address') ('name', 'age', 'address')
上面定義了一個函式 person() ,只有一個形參 *args ,形參名 *args 中的星號讓 Python 創建一個名為 args 的空元組,并將收到的所有值都封裝到這個元組中,
結合使用位置實參和任意數量實參
如果要讓函式接受不同型別的實參,必須在函式定義中將接納任意數量實參的形參放在最后,Python 先匹配位置實參和關鍵字實參,再將余下的實參都收集到最后一個形參中,
>>> def person(city, *args): ... print('city: ' + city + ', other args:') ... for value in args: ... print(value) ... >>> person('beijing', 'name', 'age', 'tel') city: beijing, other args: name age tel
函式 person() 有兩個形參,第一個 city 是普通的位置實參,第二個 *args 是可變引數,
使用任意數量的關鍵字實參
有時候,需要接受任意數量的實參,但預先不知道傳遞給函式的會是什么樣的資訊,在這種情況下,可將函式撰寫成能夠接受任意數量的鍵—值對——呼叫陳述句提供了多少就接受多少,一個這樣的示例是創建用戶簡介:你知道你將收到有關用戶的資訊,但不確定會是什么樣的資訊,
def build_profile(first, last, **user_info): profile = {} profile['first_name'] = first profile['last_name'] = last for key,value in user_info.items(): profile[key] = value return profile user = build_profile('steven', 'bob', city='beijing', age=18) print(user)
執行代碼,輸出結果是:
{'first_name': 'steven', 'last_name': 'bob', 'city': 'beijing', 'age': 18}
7.4 匯入匯出
可以將函式存盤在被稱為模塊的獨立檔案中,再將模塊匯入到主程式中,import陳述句允許在當前運行的程式檔案中使用模塊中的代碼,
7.4.1 匯入整個模塊
模塊是擴展名為.py的檔案,包含要匯入到程式中的代碼,
cat.py
-
def eat(food): print('I am cat, I eat ' + food)
animal.py
-
import cat cat.eat('fish')
控制臺輸出
I am cat, I eat fish
7.4.2 匯入特定的函式
你還可以匯入模塊中的特定函式,這種匯入方法的語法如下:
from module_name import function_name
通過用逗號分隔函式名,可根據需要從模塊中匯入任意數量的函式:
from module_name import function_0, function_1, function_2
上面的例子只匯入 cat.py 中的 eat() 方法
from cat import eat eat('fish')
得到相同的結果,
7.4.3 使用 as 給函式指定別名
如果要匯入的函式的名稱可能與程式中現有的名稱沖突,或者函式的名稱太長,可指定簡短而獨一無二的別名——函式的另一個名稱,類似于外號,要給函式指定這種特殊外號,需要在匯入它時這樣做,
from cat import eat as cat_eat cat_eat('fish')
將 cat.py 中的 eat() 方法匯入并指定了別名 cat_eat,使用時可以直接用別名使用,
7.4.4 使用 as 給模塊指定別名
你還可以給模塊指定別名,通過給模塊指定簡短的別名,讓你 能夠更輕松地呼叫模塊中的函式,
通用語法:import module_name as mn
import cat as c c.eat('fish')
7.4.5 匯入模塊中的所有函式
使用星號(*)運算子可讓Python匯入模塊中的所有函式:
cat.py
def eat(food): print('I am cat, I eat ' + food) def run(): print('cat run')
animal.py
from cat import * eat('fish') run()
輸出結果
I am cat, I eat fish
cat run
由于匯入 了每個函式,可通過名稱來呼叫每個函式,而無需使用句點表示法,然而,使用并非自己撰寫的 大型模塊時,最好不要采用這種匯入方法:如果模塊中有函式的名稱與你的專案中使用的名稱相 同,可能導致意想不到的結果: Python 可能遇到多個名稱相同的函式或變數,進而覆寫函式,而 不是分別匯入所有的函式,
最佳的做法是,要么只匯入你需要使用的函式,要么匯入整個模塊并使用句點表示法,這能 讓代碼更清晰,更容易閱讀和理解,
7.5 函式撰寫指南
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應給函式指定描述性名稱
-
函式名應只包含小寫字母和下劃線
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每個函式都應包含簡要地闡述其功能的注釋,該注釋應緊跟在函式定義后面,并采用檔案字串格式,
-
給形參指定默認值時,等號兩邊不要有空格:
def function_name(parameter_0, parameter_1='default value')
對于函式呼叫中的關鍵字實參,也應遵循這種約定:
function_name(value_0, parameter_1='value')
-
如果程式或模塊包含多個函式,可使用兩個空行將相鄰的函式分開,這樣將更容易知道前一個函式在什么地方結束,下一個函式從什么地方開始,
-
所有的import陳述句都應放在檔案開頭,唯一例外的情形是,在檔案開頭使用了注釋來描述整個程式,
八、類
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8.1 創建和使用類
class Cat(): def __init__(self, name, color): self.name = name self.color = color def eat(self): print('cat ' + self.name + ' color ' + self.color + ', now eat') def run(self): print('cat ' + self.name + ' color ' + self.color + ', now run') my_cat = Cat('Spring', 'white') print(my_cat.name) print(my_cat.color) my_cat.eat() my_cat.run()
上面創建了類 Cat ,并實體化了 my_cat,然后呼叫了類的方法 eat() 和 run(),輸出結果:
Spring
white
cat Spring color white, now eat
cat Spring color white, now run
類中的函式稱為方法,__init__() 是函式的構造方法,每檔創建新實體時 Python 都會自動運行它,注意構造方法名字必須是這個,是規定好的,
上面的例子中__init__(self, name, color) 有三個形參,第一個形參 self 必不可少,還必須位于其他形參的前面,其他的形參可以根據需要調整,self 是一個指向實體本身的參考,讓實體能夠訪問類中的屬性和方法,
還可以通過實體直接訪問屬性:my_cat.name,但在其他語言中并不建議這樣做,
在Python 2.7中創建類
在Python 2.7中創建類時,需要做細微的修改——在括號內包含單詞object:
class ClassName(object):
8.2 類的屬性
8.2.1 給屬性設定默認值
類中的每個屬性都必須有初始值,哪怕這個值是0或空字串,在有些情況下,如設定默認值時,在方法__init__() 內指定這種初始值是可行的;如果你對某個屬性這樣做了,就無需包含為它提供初始值的形參,
重新定義 Cat ,在構造方法中給屬性 age 設定默認值,
class Cat(): def __init__(self, name, color): self.name = name self.color = color self.age = 3 def eat(self): print('cat ' + self.name + ' color ' + self.color + ', now eat') def run(self): print('cat ' + self.name + ' color ' + self.color + ', now run') def print_age(self): print('cat`s age is ' + str(self.age))
8.2.2 修改屬性的值
可以以三種不同的方式修改屬性的值:直接通過實體進行修改,通過方法進行設定,
1. 直接修改屬性的值
要修改屬性的值,最簡單的方式是通過實體直接訪問它,
class Cat(): def __init__(self, name, color): self.name = name self.color = color self.age = 3 def eat(self): print('cat ' + self.name + ' color ' + self.color + ', now eat') def run(self): print('cat ' + self.name + ' color ' + self.color + ', now run') def print_age(self): print('cat`s age is ' + str(self.age)) my_cat = Cat('Spring', 'white') my_cat.print_age() my_cat.age = 4 my_cat.print_age()
輸出結果為
cat`s age is 3 cat`s age is 4
上例直接通過 my_cat.age = 4 修改了 age 屬性的值,
2. 通過方法修改屬性的值
再來更新代碼,加入 update_age() 方法來修改 age 的屬性,
class Cat(): def __init__(self, name, color): self.name = name self.color = color self.age = 3 def eat(self): print('cat ' + self.name + ' color ' + self.color + ', now eat') def run(self): print('cat ' + self.name + ' color ' + self.color + ', now run') def print_age(self): print('cat`s age is ' + str(self.age)) def update_age(self, age): self.age = age my_cat = Cat('Spring', 'white') my_cat.print_age() my_cat.update_age(10) my_cat.print_age()
運行代碼輸出:
cat`s age is 3 cat`s age is 10
8.3 繼承
一個類繼承另一個類時,它將自動獲得另一個類的所有屬性和方法;原有的類稱為父類,而新類稱為子類,子類繼承了其父類的所有屬性和方法,同時還可以定義自己的屬性和方法,
class Animal(): def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def run(self): print('Animal ' + self.name + ' run') class Cat(Animal): def __init__(self, name, age): super().__init__(name, age) cat = Cat('Tony', 2) cat.run()
運行程式,輸出:
Animal Tony run
先定義了類 Animal,又定義了 Cat 繼承自 Animal, Animal稱為父類, Cat 稱為子類,通過輸出可以驗證,子類繼承了父類的方法,
在子類的構造方法中要先實作父類的構造方法:super().__init__(name, age),
還可以給子類定義自己的方法,或者重寫父類的方法,
class Animal(): def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def run(self): print('Animal ' + self.name + ' run') class Cat(Animal): def __init__(self, name, age): super().__init__(name, age) def play(self): print('Cat ' + self.name + ' play') def run(self): print('Cat ' + self.name + ' run') cat = Cat('Tony', 2) cat.run() cat.play()
我們來修改下程式,Animal 類不變,Cat 類還是繼承了 Animal ,但定義了自己的方法 play() 并重寫了父類方法 run() ,運行程式,得到輸出:
Cat Tony run
Cat Tony play
Python2.7 中的繼承
在Python 2.7中,繼承語法稍有不同,ElectricCar類的定義類似于下面這樣:
class Car(object): def __init__(self, make, model, year): --snip-- class ElectricCar(Car): def __init__(self, make, model, year): super(ElectricCar, self).__init__(make, model, year) --snip--
函式super()需要兩個實參:子類名和物件self,為幫助Python將父類和子類關聯起來,這些實參必不可少,另外,在Python 2.7中使用繼承時,務必在定義父類時在括號內指定object,
8.4 匯入類
當一個檔案過長時,可以將其中一部分代碼抽離出去,然后匯入到主檔案中,
匯入方式有多種:
-
匯入單個類
假如
car.py里定義了類Carfrom car import Car
-
從一個模塊中匯入多個類
假如
car.py包含了三個類Car,Battery和ElectricCar,只匯入一個類:
from car import ElectricCar
匯入多個類,中間用逗號隔開:
from car import Car, ElectricCar
-
匯入整個模塊
還可以匯入整個模塊,再使用句點表示法訪問需要的類,這種匯入方法很簡單,代碼也易于閱讀,由于創建類實體的代碼都包含模塊名,因此不會與當前檔案使用的任何名稱發生沖突,
import car my_car = car.Car()
-
匯入模塊中的所有類
要匯入模塊中的每個類,可使用下面的語法:
from module_name import *
不推薦使用這種匯入方式,其原因有二,
首先,如果只要看一下檔案開頭的import陳述句,就 能清楚地知道程式使用了哪些類,將大有裨益;但這種匯入方式沒有明確地指出你使用了模塊中 的哪些類,這種匯入方式還可能引發名稱方面的困惑,如果你不小心匯入了一個與程式檔案中其 他東西同名的類,將引發難以診斷的錯誤,這里之所以介紹這種匯入方式,是因為雖然不推薦使 用這種方式,但你可能會在別人撰寫的代碼中見到它,
需要從一個模塊中匯入很多類時,最好匯入整個模塊,并使用module_name.class_name語法 來訪問類,這樣做時,雖然檔案開頭并沒有列出用到的所有類,但你清楚地知道在程式的哪些地 方使用了匯入的模塊;你還避免了匯入模塊中的每個類可能引發的名稱沖突,
九、檔案和例外
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9.1 從檔案中讀取資料
要使用文本檔案中的資訊,首先需要將資訊讀取到記憶體中,為此,你可以一次性讀取檔案的全部內容,也可以以每次一行的方式逐步讀取,
9.1.1 讀取整個檔案
with open('test.txt') as file_obj: contents = file_obj.read() print(contents)
open() 用于打開一個檔案,引數為檔案的路徑,
關鍵字 with 在不再需要訪問檔案后將其關閉,有了 with 你只管打開檔案,并在需要時使用它,Python自會 在合適的時候自動將其關閉,
相比于原始檔案,該輸出唯一不同的地方是末尾多了一個空行,為何會多出這個空行呢?因為 read() 到達檔案末尾時回傳一個空字串,而將這個空字串顯示出來時就是一個空行,要洗掉多出來的空行,可在print陳述句中使用 rstrip(),
檔案路徑可以是相對路徑,也可以是絕對路徑,
9.1.2 逐行讀取
with open('test.txt') as file_obj: for line in file_obj: print(line.rstrip())
要以每次一行的方式檢查檔案,可對檔案物件使用for回圈,
9.2 寫入檔案
with open('test.txt', 'w') as file_obj: file_obj.write("I love python")
在這個示例中,呼叫open()時提供了兩個實參,第一個實參也是要打開的檔案的名稱;第二個實參('w')告訴Python,我們要以寫入模式打開這個檔案,
可選模式:
r:只讀,w: 只寫,如果檔案不存在則創建,如果檔案存在則先清空,再寫入,a:附加模式,寫入的內容追加到原始檔案后面,如果檔案不存在則創建,r+:可讀可寫,
如果你省略了模式實參,Python將以默認的只讀模式打開檔案,
9.3 例外
例外是使用try-except代碼塊處理的,try-except代碼塊讓Python執行指定的操作,同時告訴Python發生例外時怎么辦,
try: print(5/0) except ZeroDivisionError: print("You can't divide by zero!")
else 代碼塊
try: print(5/0) except ZeroDivisionError: print("You can't divide by zero!") else: print("no exception")
如果 try 中的代碼運行成功,沒有出現例外,則執行 else 代碼塊中的代碼,
9.4 用 json 存盤資料
Python 中使用 json.dump() 和 json.load() 來存盤和讀取 json 檔案,
import json userInfo = {'username': 'jack', 'age': 18} with open('test.txt', 'w') as obj: json.dump(userInfo, obj) with open('test.txt') as obj: content = json.load(obj) print(content)
上例中用 json.dump() 把資料存入到了 test.txt 中,又用 json.load() 把資料從檔案中取出并列印,
注意使用前先匯入 json 模塊,
十、單元測驗
先定義一個拼接名字的函式 name_function.py
def get_formatted_name(first, last): full_name = first + ' ' + last return full_name.title()
再寫測驗類來測驗這個函式
import unittest from name_function import get_formatted_name class NamesTestCase(unittest.TestCase): def test_name_function(self): full_name = get_formatted_name('david', 'alex') self.assertEqual(full_name, 'David Alex') unittest.main()
測驗類要繼承 unittest.TestCase ,通過 self.assertEqual 斷言是否得到的結果和預期相等,
常見的斷言方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| assertEqual(a, b) | 核實a == b |
| assertNotEqual(a, b) | 核實a != b |
| assertTrue(x) | 核實x為True |
| assertFalse(x) | 核實x為False |
| assertIn(item, list) | 核實item在list中 |
| assertNotIn(item, list) | 核實item不在list中 |
setUp() 方法
如果你在TestCase類中包含了方法 setUp() ,Python將先運行它,再運行各個以test_打頭的方法,
通常用于做一些初始化操作,
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