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2021
09-14

超详细!Python编程基础梳理教学

python是一种脚本编程语言,支持的平台也比较全,win,linux,mac操作系统都支持,可以说的上是2021年最火的编程语言,许多零基础的转行学习Python。有经验的也可以自学。本文就带大家了解一下学习Python要掌握哪些基础知识


基本构成

Python中一切皆对象,数字、字符串、元组、列表、字典、函数、方法、类、模块等等都是对象。不同的编程语言以不同的方式定义“对象”。 某些语言中,它意味着所有对象必须有属性和方法;另一些语言中,它意味着所有的对象都可以子类化。

在Python中,定义是松散的,某些对象既没有属性也没有方法,而且不是所有的对象都可以子类化。 简单可以解释为:Python 中的一切都可以赋值给变量或者作为参数传递给函数。

所有对象都有三个共同特征:

身份:即对象数据(非变量)在内存中的唯一id,可以通过函数id(obj)得到

类型:对象的类型决定了对象可以保存什么类型的值,有哪些属性和方法,可以进行哪些操作,遵循怎样的规则。可以使用内建函数type()来查看对象的类型

值:对象所表示的数据

大部分 Python 对象有属性、值或方法,使用句点.标记法来访问属性。 最常见的属性是函数和方法,一些 Python 对象也有数据属性,如:类、模块、文件等。


数据存储

字符串、数字数据在内存中均为引用类型,即栈内存保存数据本身,堆内存维护一个变量池,如下实例:

# 开辟内存存储数据'hello',并创建变量a,并将a的指针指向此数据

a = 'hello'

# 开辟内存存储数据'world',并更改变量a的指针,销毁数据'hello'

a = 'world'

# 开辟内存存储数据"hello world!",并同时创建三个变量,将三个变量的指针同时指向此数据

b = c = d = "hello world!"

# 多个变量赋值,同上,分别先后对应

e, f, g = 1, 2, 'python'

实际上变量a在首次声明并赋值时,栈区开辟内存存储'hello'字符串, a再次赋值时,栈区重新开辟内存存储数据'world'字符串,同时将变量a的指针指向数据'world',销毁数据'hello'。


其他数据类型,类似;如列表、字典:

a = [1,2,3,4]

# 变量a的指针不改变

a[0] = 5

# 变量a的指针改变

a = [2,3,4,5]

变量a更改列表子数据时,列表本身的指针和位置不会改变,但将a本身重新赋值时,则同上:原列表数据销毁、指针指向新列表数据。


Python中支持删除变量对对象的引用,使用del语句,如下:

a = 10

b = 20

c = 30

d = [1,2,3,4]

del a

del b, c

del d[0]


对象比较

== 操作符用于测试两个被引用的对象的值是否相等

is 用于比较两个被引用的对象是否是同一个对象


类型比较

type(obj)判断数据类型

isinstance(object, classinfo)判断实例是否属于某类

缓存和内存回收机制


缓存机制

Python 缓存了某些不变的对象对其进行复用,而不是每次创建新的对象。 在 Python 中变量都是指向某一对象的引用,当多个变量都引用了相同的对象,称为共享引用。

如下代码:

# 由于变量仅是对对象数据的一个引用,因此改变 a 并不会导致 b 的变化

a = 1

b = a

a = 0

print(a) # 0

print(b) # 1


# 对

a = [1, 2, 3]

b = a

a[0] = 0

print(a) # [0, 2, 3]

print(b) # [0, 2, 3]


内存回收机制

每一个对象有两个标准的头部信息:


类型标识符:标识对象数据类型

引用的计数器:用于决定是否需要对对象进行回收

计数器记录了当前指向该对象引用的数目,一旦对象的计数器为 0 ,即不存在对该对象的引用,则这个对象的内存空间会被回收,和Javascript中基本一致, 可以通过sys模块中的getrefcount()函数查询一个对象计数器的值。


import sys

sys.getrefcount(1)

# 实测python的编译过程和打印乃至getrefcount这个函数本身都会对目标对象造成多余的引用计数


数据类型

数字 Numbers


三种类型:


int:整型 int(num)

float:浮点型 float(num)

complex:复数型 complex(a, b)

运算相关:


数学常量...

数学函数...

随机数函数...

三角函数...


字符串 String

方法:str()包含一堆内建函数

三种符号表示方式(三引号保持原有格式):


'str'

"str"

'''str'''

"""str"""

两种操作/读取方式:


下标:str[0]

中括号:str[:]

示例:


var1 = 'Hello World!'

print ("已更新字符串 : ", var1[:6] + 'Surmon!')

# 已更新字符串 :  Hello Surmon!


列表 List


简单说:类似数组,可嵌套,可作为堆栈使用

基本格式:['str', 1, ['hello']],拥有各种类似数组操作的方法,访问方式可使用下标、中括号[index:index]。


元组 Tuple


简单说:类似列表,但只读。

基本格式:('', ''),和列表类似,拥有只读特性,可拼接,拥有基本操作方法。


集合 Sets


简单说:是一个无序不重复元素的序列

基本格式:{ }字面量 或 set()方法,创建一个空集合必须用set()而不是{ }字面量,因为{ }字面量是用来创建一个空字典。

复杂说:类似于数学中的集合,可以进行成员关系测试(交、差、并、补集),还可以用来去重。

BTW:类似于Jvascript中的Set数据结构。


字典 Dictionary

简单说:就是对象

与Javascript并无太大异样,多了一些方法,和一些方法名称的不同,仅可通过obj[key]访问成员。


迭代器和生成器

就是Javascript中的Generator和yield,一句话的话就是:交出函数(运算)的执行权,即暂停执行。



函数

普通函数基本没区别,区别的地方: 函数形参可以加一个*将函数所有不固定参数合并在一个元组,若参数为空,则返回一个空元组。


和Jvascript比的话,就是ES5中的构造函数,ES6中的class。

它用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。

对象是类的实例。就是面向对象啦,上下文不再是this,而是类函数中的首参(一般定义为self)。


类的专有方法:

__init__ : 构造函数,在生成对象时调用(对应ES6中的constructor)

__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

__div__: 除运算

__mod__: 求余运算

__pow__: 称方


包和模块

Python中,包为最大内聚单位,当然它只是抽象的,它可能是个文件夹或是其他whatever,他的意义就是更好地管理模块的命名空间。

假设现在有个模块的名称是A.B, 那么他表示一个包A中的子模块B。 就好像使用模块的时候,你不用担心不同模块之间的全局变量相互影响一样,采用package.moduleName这种形式也不用担心不同库之间的模块重名的情况。

Python中以文件为模块单位,模块中又可以区分不同的类、方法、对象或任何其他数据,和Node.js中的模块大同小异。


核心语句:

import ...

from ... import ...

核心对象和模块


File:对文件的操作

OS:处理文件和目录

json:对json数据的处理

时间:time、calendar


多线程

多线程类似于同时执行多个不同程序,多线程运行有很多优点。


线程分为:

内核线程:由操作系统内核创建和撤销

用户线程:不需要内核支持而在用户程序中实现的线程

Python3中线程相关的两个模块:


_thread(原thread,已废弃)

threading

一般可以使用函数或者用类来包装线程对象。

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