Python 3 备忘清单 === Python 备忘单是 [Python 3](https://www.python.org/) 编程语言的单页参考表 入门 ----- ### 介绍 - [Python 官方网站](https://www.python.org/) _(python.org)_ - [Python 文档](https://docs.python.org/zh-cn/3/index.html) _(docs.python.org)_ - [Y 分钟学会 Python](https://learnxinyminutes.com/docs/zh-cn/python-cn/) _(learnxinyminutes.com)_ - [Python 中的正则表达式](./regex.md#python-中的正则表达式) _(jaywcjlove.github.io)_ ### 控制台打印 ```python >>> print("Hello, World!") Hello, World! ``` 著名的“Hello World”程序在 Python 中的实现 ### 变量 ```python age = 18 # 年龄是 int 类型 name = "John" # 名字现在是 str 类型 print(name) ``` - Python 不能在没有赋值的情况下声明变量 - 变量可以存放不同类型的值 ### 内置数据类型 序列指一批有序的元素，集合指一批无序且不重复的元素 | :- | :- | |:----------------------------------------|:-----------------| | `str` | 文本／字符串（Text） | | `int`, `float`, `complex` | 数值（Numeric） | | `dict` | 映射／键值对（Mapping） | | `list`, `tuple`, `range` | 序列（Sequence） | | `set`, `frozenset` | 集合（Set） | | `bool` | 布尔值／逻辑值（Boolean） | | `bytes`, `bytearray`,
`memoryview` | 二进制数据（Binary） | 查看: [数据类型](#python-数据类型) ### 字符串切片 ```python >>> msg = "Hello, World!" >>> print(msg[2:5]) llo ``` 查看: [字符串](#python-字符串) ### 列表 ```python mylist = [] mylist.append(1) mylist.append(2) for item in mylist: print(item) # 打印输出 1,2 ``` 查看: [列表](#python-列表) ### 判断 ```python num = 200 if num > 0: print("num is greater than 0") else: print("num is not greater than 0") ``` 查看: [判断](#python-判断) ### 循环 ```python for item in range(6): if item == 3: break print(item) else: print("Finally finished!") ``` 查看: [循环](#python-循环) ### 函数 ```python >>> def my_function(): ... print("来自函数的你好") ... >>> my_function() 来自函数的你好 ``` 查看: [函数](#函数) ### 文件处理 ```python with open("myfile.txt", "r", encoding='utf8') as file: for line in file: print(line) ``` 查看: [文件处理](#python-文件处理) ### 算术 ```python result = 10 + 30 # => 40 result = 40 - 10 # => 30 result = 50 * 5 # => 250 result = 16 / 4 # => 4.0 (Float Division) result = 16 // 4 # => 4 (Integer Division) result = 25 % 2 # => 1 result = 5 ** 3 # => 125 ``` `/` 表示 x 和 y 的商，`//` 表示 x 和 y 的底商，另见 [StackOverflow](https://stackoverflow.com/a/183870/13192320) ### 加等于 ```python counter = 0 counter += 10 # => 10 counter = 0 counter = counter + 10 # => 10 message = "Part 1." # => Part 1.Part 2. message += "Part 2." ``` ### f-字符串 (Python 3.6+) ```python >>> website = 'Quick Reference' >>> f"Hello, {website}" "Hello, Quick Reference" >>> num = 10 >>> f'{num} + 10 = {num + 10}' '10 + 10 = 20' ``` 查看: [f-字符串](#python-f-字符串-python-36) Python 数据类型 --------------- ### 字符串 ```python hello = "Hello World" hello = 'Hello World' multi_string = """Multiline Strings Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit """ ``` 查看: [字符串](#python-字符串) ### 数值 ```python x = 1 # 整数 y = 2.8 # 浮点小数 z = 1j # 复数 >>> print(type(x)) ``` 只要内存足够，可以容纳无限大(小)的数值 ### 布尔值 ```python my_bool = True my_bool = False bool(0) # => False bool(1) # => True ``` bool 是 int 的子类 ### 列表 ```python list1 = ["apple", "banana", "cherry"] list2 = [True, False, False] list3 = [1, 5, 7, 9, 3] list4 = list((1, 5, 7, 9, 3)) ``` 查看: [列表](#python-列表) ### 元组 ```python my_tuple = (1, 2, 3) my_tuple = tuple((1, 2, 3)) ``` 类似列表，但自身不可变 ### 集合 ```python set1 = {"a", "b", "c"} set2 = set(("a", "b", "c")) ``` 类似列表，但里面的元素是无序而不重复的 ### 字典 ```python >>> empty_dict = {} >>> a = {"one": 1, "two": 2, "three": 3} >>> a["one"] 1 >>> a.keys() dict_keys(['one', 'two', 'three']) >>> a.values() dict_values([1, 2, 3]) >>> a.update({"four": 4}) >>> a.keys() dict_keys(['one', 'two', 'three', 'four']) >>> a['four'] 4 ``` 键-值对，一种像 JSON 那样对象 ### 类型转换 #### 转换为整数 ```python x = int(1) # 得到 1 y = int(2.8) # 得到 2 z = int("3") # 得到 3 ``` #### 转换为浮点数 ```python x = float(1) # 得到 1.0 y = float(2.8) # 得到 2.8 z = float("3") # 得到 3.0 w = float("4.2") # 得到 4.2 ``` #### 转换为字符串 ```python x = str("s1") # 得到 "s1" y = str(2) # 得到 "2" z = str(3.0) # 得到 "3.0" ``` Python 字符串 ------------ ### 下标访问 ```python >>> hello = "Hello, World" >>> print(hello[1]) # 获取第二个字符 e >>> print(hello[-1]) # 获取倒数第一个字符 d >>> print(type(hello[-1])) # 得到的还是字符串 ``` ### 循环 ```python >>> for char in "foo": ... print(char) f o o ``` 对字符串 for-in 可以得到每个字符（类型还是字符串） ### 切割字符串 ```java ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐ | m | y | b | a | c | o | n | └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘ 0 1 2 3 4 5 6 7 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 ``` --- ```python >>> s = 'mybacon' >>> s[2:5] 'bac' >>> s[0:2] 'my' ``` --- ```python >>> s = 'mybacon' >>> s[:2] 'my' >>> s[2:] 'bacon' >>> s[:2] + s[2:] 'mybacon' >>> s[:] 'mybacon' ``` --- ```python >>> s = 'mybacon' >>> s[-5:-1] 'baco' >>> s[2:6] 'baco' ``` #### 步长 ```python >>> s = '12345' * 5 >>> s '1234512345123451234512345' >>> s[::5] '11111' >>> s[4::5] '55555' >>> s[::-5] '55555' >>> s[::-1] '5432154321543215432154321' ``` ### 获取长度 ```python >>> hello = "Hello, World!" >>> print(len(hello)) 13 ``` `len()` 函数返回字符串的长度 ### 重复多次 ```python >>> s = '===+' >>> n = 8 >>> s * n '===+===+===+===+===+===+===+===+' ``` ### 存在性判断 ```python >>> s = 'spam' >>> s in 'I saw spamalot!' True >>> s not in 'I saw The Holy Grail!' True ``` 判断 "spam" 这个字符串是否在其它字符串里 ### 字符串拼接 ```python >>> s = 'spam' >>> t = 'egg' >>> s + t # 可以使用加号进行拼接 'spamegg' >>> 'spam' 'egg' # 两个字符串之间可以省略加号 'spamegg' ``` ### 格式化 ```python name = "John" print("Hello, %s!" % name) ``` --- ```python name = "John" age = 23 print("%s is %d years old." % (name, age)) ``` #### format() 方法 ```python txt1 = "My name is {fname}, I'm {age}".format(fname="John", age=36) txt2 = "My name is {0}, I'm {1}".format("John", 36) txt3 = "My name is {}, I'm {}".format("John", 36) ``` ### 转义符号 | 转义符号 | 对应的操作 | |------|--------| | `\\` | 输出反斜杠 | | `\'` | 输出单引号 | | `\"` | 输出双引号 | | `\n` | 换行 | | `\t` | 水平制表符 | | `\r` | 光标回到首位 | | `\b` | 退格 | ### 控制台输入 ```python >>> name = input("Enter your name: ") Enter your name: Tom >>> name 'Tom' ``` 从控制台获取输入数据 ### 头尾判断 ```python >>> # 是否以 H 开头 >>> "Hello, world!".startswith("H") True >>> # 是否以 h 开头 >>> "Hello, world!".startswith("h") False >>> # 是否以 ! 结尾 >>> "Hello, world!".endswith("!") True ``` ### 插入分隔符拼接 ```python >>> "、".join(["John", "Peter", "Vicky"]) 'John、Peter、Vicky' ``` Python f-字符串 (Python 3.6+) ---------------- ### f-字符串 用法 ```python >>> website = 'Reference' >>> f"Hello, {website}" "Hello, Reference" >>> num = 10 >>> f'{num} + 10 = {num + 10}' '10 + 10 = 20' >>> f"""He said {"I'm John"}""" "He said I'm John" >>> f'5 {"{stars}"}' '5 {stars}' >>> f'{{5}} {"stars"}' '{5} stars' >>> name = 'Eric' >>> age = 27 >>> f"""Hello! ... I'm {name}. ... I'm {age}.""" "Hello!\n I'm Eric.\n I'm 27." ``` 它从 Python 3.6 开始可用，另见: [格式字符串字面值](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/lexical_analysis.html#f-strings) ### 填充对齐 ```python >>> f'{"text":10}' # 使用空格填充到指定长度 'text ' >>> f'{"test":*>10}' # 向左填充 '******test' >>> f'{"test":*<10}' # 向右填充 'test******' >>> f'{"test":*^10}' # 居中填充 '***test***' >>> f'{12345:0>10}' # 使用数字填充 '0000012345' ``` ### 按类型输出 ```python >>> f'{10:b}' # 输出二进制数值 '1010' >>> f'{10:o}' # 输出八进制数值 '12' >>> f'{200:x}' # 输出十六进制数值 'c8' >>> f'{200:X}' 'C8' >>> f'{345600000000:e}' # 科学计数法 '3.456000e+11' >>> f'{65:c}' # 将整数转化为一个字符后输出 'A' >>> f'{10:#b}' # [类型] 带符号（基础） '0b1010' >>> f'{10:#o}' '0o12' >>> f'{10:#x}' '0xa' ``` ### 显示正负号 ```python >>> f'{12345:+}' # 显示正数的正号 '+12345' >>> f'{-12345:+}' # 显示负数的负号 '-12345' >>> f'{-12345:+10}' # 显示负号，并使用空格填充，直到长度为 10 ' -12345' >>> f'{-12345:+010}' # 显示负号，并使用0填充，直到长度为 10 '-000012345' ``` ### 其它 ```python >>> f'{-12345:0=10}' # 负数 '-000012345' >>> f'{12345:010}' # [0] 快捷方式（不对齐） '0000012345' >>> f'{-12345:010}' '-000012345' >>> import math # [.precision] >>> math.pi 3.141592653589793 >>> f'{math.pi:.2f}' '3.14' >>> f'{1000000:,.2f}' # [分组选项] '1,000,000.00' >>> f'{1000000:_.2f}' '1_000_000.00' >>> f'{0.25:0%}' # 百分比 '25.000000%' >>> f'{0.25:.0%}' '25%' ``` Python 列表 ------------ ### 定义 ```python >>> li1 = [] >>> li1 [] >>> li2 = [4, 5, 6] >>> li2 [4, 5, 6] >>> li3 = list((1, 2, 3)) >>> li3 [1, 2, 3] >>> li4 = list(range(1, 11)) >>> li4 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] ``` ### 生成 ```python >>> list(filter(lambda x : x % 2 == 1, range(1, 20))) [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19] >>> [x ** 2 for x in range (1, 11) if x % 2 == 1] [1, 9, 25, 49, 81] >>> [x for x in [3, 4, 5, 6, 7] if x > 5] [6, 7] >>> list(filter(lambda x: x > 5, [3, 4, 5, 6, 7])) [6, 7] ``` ### 添加元素 ```python >>> li = [] >>> li.append(1) >>> li [1] >>> li.append(2) >>> li [1, 2] >>> li.append(4) >>> li [1, 2, 4] >>> li.append(3) >>> li [1, 2, 4, 3] ``` ### 切片 列表切片的语法： ```python a_list[start:end] a_list[start:end:step] ``` #### 切片 ```python >>> a = ['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster'] >>> a[2:5] ['bacon', 'tomato', 'ham'] >>> a[-5:-2] ['egg', 'bacon', 'tomato'] >>> a[1:4] ['egg', 'bacon', 'tomato'] ``` #### 省略索引 ```python >>> a[:4] ['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato'] >>> a[0:4] ['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato'] >>> a[2:] ['bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster'] >>> a[2:len(a)] ['bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster'] >>> a ['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster'] >>> a[:] ['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster'] ``` #### 间隔索引 ```python ['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster'] >>> a[0:6:2] ['spam', 'bacon', 'ham'] >>> a[1:6:2] ['egg', 'tomato', 'lobster'] >>> a[6:0:-2] ['lobster', 'tomato', 'egg'] >>> a ['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster'] >>> a[::-1] ['lobster', 'ham', 'tomato', 'bacon', 'egg', 'spam'] ``` ### 删除 ```python >>> li = ['bread', 'butter', 'milk'] >>> li.pop() 'milk' >>> li ['bread', 'butter'] >>> del li[0] >>> li ['butter'] >>> li.remove('butter') >>> li [] ``` ### 列表边界 ```python >>> li = ['a', 'b', 'c', 'd'] >>> li[0] 'a' >>> li[-1] 'd' >>> li[4] Traceback (most recent call last): File "", line 1, in IndexError: list index out of range ``` ### 连接 ```python >>> odd = [1, 3, 5] >>> odd.extend([9, 11, 13]) >>> odd [1, 3, 5, 9, 11, 13] >>> odd = [1, 3, 5] >>> odd + [9, 11, 13] [1, 3, 5, 9, 11, 13] ``` ### 排序和反转 ```python >>> li = [3, 1, 3, 2, 5] >>> li.sort() >>> li [1, 2, 3, 3, 5] >>> li.reverse() >>> li [5, 3, 3, 2, 1] ``` ### 计数 ```python >>> li = [3, 1, 3, 2, 5] >>> li.count(3) 2 ``` ### 重复 ```python >>> li = ["re"] * 3 >>> li ['re', 're', 're'] ``` ### 搜索 ```python >>> nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7, -20.5, -999] >>> nums.index(2) 3 >>> nums.index(100, 3, 7) # 搜索3-7之间的元素 5 >>> nums.index(7, 4) # 搜索4之后的元素 6 ``` 当寻找一个不存在的值时，抛出`ValueError`。 Python 判断 ------------ ### if-else ```python number = int(input('输入一个整数：')) if number < 0: print("您输入了一个负数。") else: print("您输入了一个非负整数。") ``` ### if-elif-else ```python number = int(input('输入一个整数：')) if number < 0: print("您输入了一个负数。") elif number == 0: print("您输入了一个 0 。") else: print("您输入了一个正数。") ``` ### 三目运算 ```python scope = int(input('输入百分制成绩：')) line = 60 tip = "及格" if scope >= line else "不及格" # 相当于 scope >= line ? "及格" : "不及格" print(tip) ``` 注意条件是放在中间的 Python 循环 -------- ### 一般形式 ```python primes = [2, 3, 5, 7] for prime in primes: print(prime) ``` ### 带索引 ```python animals = ["dog", "cat", "mouse"] for i, value in enumerate(animals): print(i, value) ``` ### while 循环 ```python x = 0 while x < 4: print(x) x += 1 # Shorthand for x = x + 1 ``` ### 跳出循环 ```python x = 0 for index in range(10): x = index * 10 if index == 5: break print(x) ``` ### 跳过一轮循环 ```python for index in range(3, 8): x = index * 10 if index == 5: continue print(x) ``` ### 范围循环 ```python for i in range(4): print(i) # Prints: 0 1 2 3 for i in range(4, 8): print(i) # Prints: 4 5 6 7 for i in range(4, 10, 2): print(i) # Prints: 4 6 8 ``` ### 使用 zip() ```python name = ['Pete', 'John', 'Elizabeth'] age = [6, 23, 44] for n, a in zip(name, age): print('%s is %d years old' %(n, a)) ``` ### 列表生成式 ```python result = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0] print(result) # [0, 4, 16, 36, 64] ``` Python 函数 -------- ### 基础 ```python def hello_world(): print('Hello, World!') ``` ### 返回 ```python {3} def add(x, y): print("x is %s, y is %s" %(x, y)) return x + y add(5, 6) # => 11 ``` ### 位置参数 ```python def varargs(*args): return args varargs(1, 2, 3) # => (1, 2, 3) ``` args 的类型是 tuple ### 关键字参数 ```python def keyword_args(**kwargs): return kwargs # => {"big": "foot", "loch": "ness"} keyword_args(big="foot", loch="ness") ``` kwargs 的类型是 dict ### 返回多个 ```python def swap(x, y): return y, x x = 1 y = 2 x, y = swap(x, y) # => x = 2, y = 1 ``` ### 默认值 ```python def add(x, y=10): return x + y add(5) # => 15 add(5, 20) # => 25 ``` ### 匿名函数 ```python # => True (lambda x: x > 2)(3) # => 5 (lambda x, y: x ** 2 + y ** 2)(2, 1) ``` Python 解包 -------- - 解包是将一个 [序列](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/stdtypes.html#sequence-types-list-tuple-range) 内的多个元素依次重新分配到有限个容器的过程，这只发生在 **变量赋值**、**参数传递** 和 **生成式生成** 过程中。 - `_` 这个变量是命令行交互中最后一次计算得到的值，在程序设计中一般用来存放解包时不再需要的值。 但它的含义会因赋值而改变，比如标准库 [gettext](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/gettext.html) 中常用作动态获取翻译文本。 ### 等量解包 ```python ip, port = "127.0.0.1", 80 print(ip) # -> "127.0.0.1" print(port) # -> 80 # 与以下代码等价 ip, port = ("127.0.0.1", 80) # 与以下代码效果相同 ip, port = ["127.0.0.1", 80] ``` ### 适量解包 ```python ip, _, port = "127.0.0.1:80".rpartition(":") print(ip) # -> "127.0.0.1" print(port) # -> "80" # _ 这个变量此刻的值是 ":" ，但一般不再使用。 ``` `_` 也是一个单一变量，不允许解包多个元素，因此变量与值必须一一对应。 ### 过量解包 ```python major, minor, *parts = "3.10.2.beta".split(".") print(major) # -> "3" print(minor) # -> "10" print(parts) # -> ["2", "beta"] # 可将 parts 改为 _ 来表示不再需要后面的元素 ``` 这里的 `*` 就是收集[序列](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/stdtypes.html#sequence-types-list-tuple-range)在解包过程中多出来的元素， 只能有一个，与向函数传递[位置参数](#位置参数)时的 `*` 别无二致。 ### 解包取左边 ```python major, minor, *_ = "3.10.2.beta".split(".") print(major) # -> "3" print(minor) # -> "10" ``` ### 解包取两边 ```python major, *_, level = "3.10.2.beta".split(".") print(major) # -> "3" print(level) # -> "beta" ``` ### 解包取右边 ```python *_, micro, level = "3.10.2.beta".split(".") print(micro) # -> "2" print(level) # -> "beta" ``` ### 解包集合 ```python a, b, *_ = {3, 2, 1} print(a) # -> 1 print(b) # -> 2 print(_) # -> [3] ``` [集合](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/stdtypes.html#set-types-set-frozenset) 中的元素是无序的，因此解包结果不能轻易确定。 ### 解包迭代器 ```python a, b, *_ = range(3) print(a) # -> 0 print(b) # -> 1 print(_) # -> [2] ``` 支持 [迭代器](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/stdtypes.html#iterator-types) 协议的对象也可被解包。 ### 解包字典 ```python a, b, *_ = dict(a=1, b=2, c=3) print(a) # -> "a" print(_) # -> ["c"] a, b, *_ = dict(a=1, b=2, c=3).values() print(a) # -> 1 print(_) # -> [3] ``` ### 生成式中的解包 ```python chars = (*"abc", *"def", "g", "h") # -> ("a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h") digits = [*range(10), *"abcdef"] # -> [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, # "a", "b", "c", "d", "e", "f"] part = {"小明": 18, "小亮": 22} summary = {"小花": 16, **part} print(summary) # -> {"小花": 16, "小明": 18, "小亮": 22} ``` - 仅在列表／元组生成式中可以使用多个 `*` - 仅在字典生成式中可以使用多个 `**` ### 迭代中解包 ```python students = [ ("小明", 18), ("小亮", 22), ] for k, v in students: print(k) # -> "小明"、"小亮" print(v) # -> 18、22 students = [ (0, ("小明", 18)), (1, ("小亮", 22)), ] for i, (k, v) in students: print(i) # -> 0、1 print(k) # -> "小明"、"小亮" print(v) # -> 18、22 ``` ### 函数中的解包 ```python def version(major, minor, *parts): print(major) # -> "3" print(minor) # -> "10" print(parts) # -> ("2", "beta", "0") version("3", "10", "2", "beta", "0") # 过程类似于 major, minor, *parts = ("3", "10", "2", "beta", "0") def version(): parts = "3.10.2.beta.0".split(".") return *parts, "x64" print(version()) # -> ("3", "10", "2", "beta", "0", "x64") ``` Python 模块 -------- ### 导入模块 ```python import math print(math.sqrt(16)) # => 4.0 ``` ### 从一个模块导入 ```python from math import ceil, floor print(ceil(3.7)) # => 4.0 print(floor(3.7)) # => 3.0 ``` ### 导入一个模块的全部 ```python from math import * ``` ### 给模块起别名 ```python import math as m # => True math.sqrt(16) == m.sqrt(16) ``` ### 浏览模块的函数和属性 ```python import math dir(math) ``` Python 文件处理 ---------- ### 读取文件 #### 逐行 ```python with open("myfile.txt") as file: for line in file: print(line) ``` #### 带行号 ```python file = open('myfile.txt', 'r') for i, line in enumerate(file, start=1): print("Number %s: %s" % (i, line)) ``` ### 字符串 #### 写入一个字符串 ```python contents = {"aa": 12, "bb": 21} with open("myfile1.txt", "w+") as file: file.write(str(contents)) ``` #### 读取一个字符串 ```python with open('myfile1.txt', "r+") as file: contents = file.read() print(contents) ``` ### 对象 #### 写一个对象 ```python contents = {"aa": 12, "bb": 21} with open("myfile2.txt", "w+") as file: file.write(json.dumps(contents)) ``` #### 读取对象 ```python with open('myfile2.txt', "r+") as file: contents = json.load(file) print(contents) ``` ### 删除文件 ```python import os os.remove("myfile.txt") ``` ### 检查和删除 ```python import os if os.path.exists("myfile.txt"): os.remove("myfile.txt") else: print("The file does not exist") ``` ### 删除文件夹 ```python import os os.rmdir("myfolder") ``` Python 类和继承 -------- ### 定义 ```python class MyNewClass: pass # 类的实例化 my = MyNewClass() ``` ### 构造函数 ```python class Animal: def __init__(self, voice): self.voice = voice cat = Animal('Meow') print(cat.voice) # => Meow dog = Animal('Woof') print(dog.voice) # => Woof ``` ### 方法 ```python class Dog: # 类的方法 def bark(self): print("Ham-Ham") charlie = Dog() charlie.bark() # => "Ham-Ham" ``` ### 类变量 ```python class MyClass: class_variable = "A class variable!" # => 一个类变量！ print(MyClass.class_variable) x = MyClass() # => 一个类变量！ print(x.class_variable) ``` ### super() 函数 ```python class ParentClass: def print_test(self): print("Parent Method") class ChildClass(ParentClass): def print_test(self): print("Child Method") # 调用父级的 print_test() super().print_test() ``` --- ```python >>> child_instance = ChildClass() >>> child_instance.print_test() Child Method Parent Method ``` ### repr() 方法 ```python class Employee: def __init__(self, name): self.name = name def __repr__(self): return self.name john = Employee('John') print(john) # => John ``` ### 用户定义的异常 ```python class CustomError(Exception): pass ``` ### 多态性 ```python class ParentClass: def print_self(self): print('A') class ChildClass(ParentClass): def print_self(self): print('B') obj_A = ParentClass() obj_B = ChildClass() obj_A.print_self() # => A obj_B.print_self() # => B ``` ### 重写 ```python class ParentClass: def print_self(self): print("Parent") class ChildClass(ParentClass): def print_self(self): print("Child") child_instance = ChildClass() child_instance.print_self() # => Child ``` ### 继承 ```python class Animal: def __init__(self, name, legs): self.name = name self.legs = legs class Dog(Animal): def sound(self): print("Woof!") Yoki = Dog("Yoki", 4) print(Yoki.name) # => YOKI print(Yoki.legs) # => 4 Yoki.sound() # => Woof! ``` Python 数据模型 -------- 更多请移步 ### 自定义类创建 参见 [自定义类创建](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html#customizing-class-creation) 。 ```python from typing import Any class Object: def __new__(cls, *args, **kwargs) -> "self": # new 和 init 声明的参数必须一致 # 或者用 *args 和 **kwargs 进行兼容 return object.__new__(cls) def __init__(self, *args, **kwargs): # 初始化方法没有返回值，也不能返回值。 pass def __call__(self, *args, **kwargs) -> Any: pass # 依次调用了 new 和 init，所以如果 # 手动调用 new，那么别忘了调用 init obj = Object() # 触发 __call__ 方法，要给什么参数取决于声明 obj() ``` ### 上下文管理器 参见 [上下文管理器](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html#with-statement-context-managers) 。 ```python from typing import Any class Object: def __enter__(self) -> Optional[Any]: # with 语句会将返回值绑定到 as 子句中的变量，如果有的话。 return def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback): # 若 with 内没有发生异常，则三个参数都是 None 。 # 不应该重新引发传入的异常，这是调用者的责任。 pass with Object() as alias: # 进入 with 之前调用 obj.__enter__() 并得到 alias（如果有返回的话） pass # 离开 with 后调用 obj.__exit__() ，不管是正常结束还是因异常抛出而离开。 # 当需要获取 Object 的对象时可以这样写 obj = Object() with obj as alias: pass ``` ### 特殊方法 下表使用 `-> *` 代表返回值类型是任意的，或者需要视情况而定，实际上并不存在这种写法。 诸如 `-> str` 仅表示绝大多数情况下应当返回 `str` 类型，或者推荐返回 `str` 类型。 没有 `->` 的方法一般没有返回值。 参见 | 语句 | 特殊方法 | 备注 | | |---------------------|------------------------------------|:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----| | `repr(obj)` | `__repr__(self) -> str` | 详见 [`repr()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#repr) 。 | | | `str(obj)` | `__str__(self) -> str` | 详见 [`str` 类型](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/stdtypes.html#str) 。 | | | `bytes(obj)` | `__bytes__(self) -> bytes` | 详见 [`bytes()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#func-bytes) 。 | | | `format(obj, spec)` | `__format__(self, spec) -> str` | 详见 [`format()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#format)、[格式化字符串字面值](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/lexical_analysis.html#f-strings)、[格式规格迷你语言](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/string.html#formatspec) 。 | | | `hash(obj)` | `__hash__(self) -> int` | 详见 [`hash()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#hash) 。 | | | `bool(obj)` | `__bool__(self) -> bool` | 未定义时调用 `obj.__len__() != 0` ，若 `__len__()` 也未定义，则所有对象都被视为 `True` 。另见 [`bool()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#bool) 。 | | | `dir(obj)` | `__dir__(self) -> list` | 返回值必须是一个序列，[`dir()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#dir) 会把返回的序列转换为列表并对其排序。 | | | `Object[key]` | `__class_getitem__(cls, key) -> *` | 不建议用于除了 [模拟泛型类型](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html#emulating-generic-types) 以外的用途，避免 IDE 误判。 | | - 自定义实例及子类检查，参见 | 语句 | 特殊方法 | 备注 | | |-------------------------------|---------------------------------------------------|:------------------------------------------|-----| | `isinstance(instance, class)` | `class.__instancecheck__(self, instance) -> bool` | 如果 instance 应被视为 class 的一个（直接或间接）实例则返回真值。 | | | `issubclass(subclass, class)` | `class.__subclasscheck__(self, subclass) -> bool` | 如果 subclass 应被视为 class 的一个（直接或间接）子类则返回真值。 | | - “富比较”方法，参见 | 语句 | 特殊方法 | 备注 | | |-----------------|--------------------------------|:----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----| | `obj < other` | `__lt__(self, other) -> bool` | | | | `obj <= other` | `__le__(self, other) -> bool` | | | | `obj == other` | `__eq__(self, other) -> bool` | 默认返回 `obj is other` ，如果结果为 `False` ，则会返回 [`NotImplemented`](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html#the-standard-type-hierarchy) 。 | | | `obj != other` | `__ne__(self, other) -> bool` | 默认返回 `not obj.__eq__(other)` 。 | | | `obj > other` | `__gt__(self, other) -> bool` | | | | `obj >= other` | `__ge__(self, other) -> bool` | | | - 自定义属性访问，参见 | 语句 | 特殊方法 | 备注 | | |---------------------|-------------------------------------|:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----| | `obj.name` | `__getattr__(self, name) -> *` | 优先调用。当抛出 [`AttributeError`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/exceptions.html#AttributeError) 时转向调用 `__getattribute__()` 。 | | | `obj.name` | `__getattribute__(self, name) -> *` | 参见 [自定义属性访问](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html#customizing-attribute-access) 避免无限递归。 | | | `obj.name = value` | `__setattr__(self, name, value)` | | | | `del obj.name` | `__delattr__(self, name)` | 仅在 `del obj.name` 对于该对象有意义时才应该被实现。 | | - 模拟容器类型，参见 | 语句 | 特殊方法 | 备注 | | |-----------------------|------------------------------------|:--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----| | `len(obj)` | `__len__(self) -> int` | | | | `op.length_hint(obj)` | `__length_hint__(self) -> int` | 在使用标准库 [operator](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/operator.html) 的 [`length_hint()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/operator.html#operator.length_hint) 时会被调用（Python 3.4+）。 | | | `obj[key]` | `__getitem__(self, key) -> *` | 需要抛出 [IndexError](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/exceptions.html#IndexError) 以便正确地结束 [for](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/compound_stmts.html#for) 循环。 | | | `obj[key]` | `__missing__(self, key) -> *` | 仅在 dict 的子类找不到键时被调用（不能重写 `__getitem__` 方法）。 | | | `obj[key] = value` | `__setitem__(self, key, value)` | `a[1:2] = b` 实际上是 `a[slice(1, 2, None)] = b` ，其它情形及在其余方法中同理。详见 [`slice()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#slice) 。 | | | `del obj[key]` | `__delitem__(self, key)` | | | | _调用途径有很多_ | `__iter__(self) -> Iterator` | 在需要创建一个 [迭代器](https://docs.python.org/zh-cn/3/glossary.html#term-iterator) 时被调用，例如使用 [`iter()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#iter) 、 [`for` 循环](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/compound_stmts.html#for) 。
最好返回一个新对象，因为迭代器在语义上是一次性的。若返回 `self` ，则必须实现 `__next__()` 方法。 | | | `reversed(obj)` | `__reversed__(self) -> *` | 详见 [`reversed()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#reversed) 。 | | | `item in obj` | `__contains__(self, item) -> bool` | 对于未定义该方法的对象在 `in` 和 `not in` 时，参考 [成员检测运算](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/expressions.html#membership-test-details) 。 | | - 模拟数字类型，参见 | 语句 | 特殊方法 | 备注 | | |----------------------|------------------------------------|:-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|-----| | `+obj` | `__neg__(self) -> *` | | | | `-obj` | `__pos__(self) -> *` | | | | `~obj` | `__invert__(self) -> *` | | | | `abs(obj)` | `__abs__(self) -> *` | | | | `int(obj)` | `__int__(self) -> *` | | | | `float(obj)` | `__float__(self) -> *` | | | | `complex(obj)` | `__complex__(self) -> *` | | | | `round(obj)` | `__round__(self) -> int` | 详见 [`round()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#round) 。 | | | `round(obj)` | `__round__(self, ndigits) -> *` | 详见 [`round()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#round) 。 | | | `math.ceil(obj)` | `__ceil__(self) -> int` | 详见标准库 [math](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/math.html#module-math) 的 [`ceil()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/math.html#math.ceil) 。 | | | `math.floor(obj)` | `__floor__(self) -> int` | 详见标准库 [math](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/math.html#module-math) 的 [`floor()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/math.html#math.floor) 。 | | | `math.trunc(obj)` | `__trunc__(self) -> int` | 详见标准库 [math](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/math.html#module-math) 的 [`trunc()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/math.html#math.trunc) 。 | | | | `__index__(self) -> int` | 需要无损地将数值转换为整数的时候会被调用。详见 [这里](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html#object.__index__) 。 | | | `obj + other` | `__add__(self, other) -> *` | | | | `obj - other` | `__sub__(self, other) -> *` | | | | `obj * other` | `__mul__(self, other) -> *` | | | | `obj @ other` | `__matmul__(self, other) -> *` | 为第三方库而生的矩阵乘法运算符，[这里](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/expressions.html#binary-arithmetic-operations)提了一嘴。（Python 3.5+） | | | `obj / other` | `__truediv__(self, other) -> *` | | | | `obj // other` | `__floordiv__(self, other) -> *` | | | | `obj % other` | `__mod__(self, other) -> *` | | | | `divmod(obj, other)` | `__divmod__(self, other) -> tuple` | `divmod(a, b)` 返回一个元组 `(a // b, a % b)` ，详见 [`divmod()`](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html#divmod) 。 | | | `obj ** exp` | `__pow__(self, exp) -> *` | | | | `pow(obj, exp, mod)` | `__pow__(self, exp, mod) -> *` | `pow(base, exp, mod)` 比 `pow(base, exp) % mod` 更高效。 | | | `obj << other` | `__lshift__(self, other) -> *` | | | | `obj >> other` | `__rshift__(self, other) -> *` | | | | `obj & other` | `__and__(self, other) -> *` | | | | `obj ^ other` | `__xor__(self, other) -> *` | | | | `obj \| other` | `__or__(self, other) -> *` | | | | `other + obj` | `__radd__(self, obj) -> *` | 仅当 obj 未定义 `__add__()` 或其返回 `NotImplemented` ，
且与 other 互相都没有继承关系时，调用 other 的 `__radd__()` 。详见 [这里](https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html#object.__radd__) 。 | | | `other - obj` | `__rsub__(self, obj) -> *` | 以下，如此类推。 | | | `other * obj` | `__rmul__(self, obj) -> *` | | | | `other @ obj` | `__rmatmul__(self, obj) -> *` | | | | `other / obj` | `__rtruediv__(self, obj) -> *` | | | | `other // obj` | `__rfloordiv__(self, obj) -> *` | | | | `other % obj` | `__rmod__(self, obj) -> *` | | | | `divmod(other, obj)` | `__rdivmod__(self, obj) -> tuple` | | | | `other ** obj` | `__rpow__(self, obj) -> *` | | | | | `__rpow__(self, obj, mod) -> *` | `pow(obj, other, mod)` 不会尝试调用 `other.__rpow__(obj, mod)` ，因为强制转换规则会太过复杂。 | | | `other << obj` | `__rlshift__(self, obj) -> *` | | | | `other >> obj` | `__rrshift__(self, obj) -> *` | | | | `other & obj` | `__rand__(self, obj) -> *` | | | | `other ^ obj` | `__rxor__(self, obj) -> *` | | | | `other \| obj` | `__ror__(self, obj) -> *` | | | | `obj += other` | `__iadd__(self, other) -> *` | 若方法已定义，则 `a += b` 等价于 `a.__iadd(b)` ；
若未定义，则回退到 `a + b` 选择 `x.__add__(y)` 和 `y.__radd__(x)` 。 | | | `obj -= other` | `__isub__(self, other) -> *` | 以下，如此类推。 | | | `obj *= other` | `__imul__(self, other) -> *` | | | | `obj @= other` | `__imatmul__(self, other) -> *` | | | | `obj /= other` | `__itruediv__(self, other) -> *` | | | | `obj //= other` | `__ifloordiv__(self, other) -> *` | | | | `obj %= other` | `__imod__(self, other) -> *` | | | | `obj **= exp` | `__ipow__(self, other) -> *` | | | | `obj <<= other` | `__ilshift__(self, other) -> *` | | | | `obj >>= other` | `__irshift__(self, other) -> *` | | | | `obj &= other` | `__iand__(self, other) -> *` | | | | `obj ^= other` | `__ixor__(self, other) -> *` | | | | `obj \|= other` | `__ior__(self, other) -> *` | | | Python 类型标注 (Python 3.5+) -------- ### 变量 ```python string: str = "ha" times: int = 3 print(string * times) # => hahaha ``` ### 变量 ```python result: str = 1 + 2 print(result) # => 3 ``` 错误的类型标注不会影响正常运行，也不会报错 ### 参数 ```python def say(name: str, start: str = "Hi"): return start + ", " + name print(say("Python")) # => Hi, Python ``` ### 位置参数 ```python def calc_summary(*args: int): return sum(args) print(calc_summary(3, 1, 4)) # => 8 ``` 表示 args 的所有元素都是 int 类型的。 ### 返回值 ```python def say_hello(name) -> str: return "Hello, " + name var = "Python" print(say_hello(var)) # => Hello, Python ``` ### 多种可能的返回值 ```python from typing import Union def resp200(meaningful) -> Union[int, str]: return "OK" if meaningful else 200 ``` 表示返回值可能是 int，也可能是 str 。 ### 关键字参数 ```python def calc_summary(**kwargs: int): return sum(kwargs.values()) print(calc_summary(a=1, b=2)) # => 3 ``` 表示 kwargs 的所有值都是 int 类型的。 ### 多个返回值 ```python def resp200() -> (int, str): return 200, "OK" ``` ### 多种可能的返回值 (3.10+) ```python def resp200(meaningful) -> int | str: return "OK" if meaningful else 200 ``` 自 Python 3.10 起可用。 ### 属性 ```python class Employee: name: str age: int def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age self.graduated: bool = False ``` ### 标注自己 ```python class Employee: name: str age: int def set_name(self, name) -> "Employee": self.name = name return self ``` 这里表示 set_name() 返回了一个 Employee 对象。 ### 标注自己 (3.11+) ```python from typing import Self class Employee: name: str age: int def set_name(self: Self, name) -> Self: self.name = name return self ``` ### 标注一个值为类型的参数 ```python from typing import TypeVar, Type T = TypeVar("T") # "mapper" 的值是一个像 int、str、MyClass 这样的类型 # "default" 是一个 T 类型的值，比如 314、"string"、MyClass() # 函数的返回值也是一个 T 类型的值 def converter(raw, mapper: Type[T], default: T) -> T: try: return mapper(raw) except: return default raw: str = input("请输入一个整数：") result: int = converter(raw, mapper=int, default=0) ``` ### 标注一个值为函数的参数 ```python from typing import TypeVar, Callable, Any T = TypeVar("T") def converter(raw, mapper: Callable[[Any], T], default: T) -> T: try: return mapper(raw) except: return default # Callable[[Any], T] 表示值是一个像这样声明的函数: # def anynomous(arg: Any) -> T: # pass def is_success(value) -> bool: return value in (0, "OK", True, "success") resp = dict(code=0, message="OK", data=[]) successed: bool = converter(resp.message, mapper=is_success, default=False) ``` 各种各样的 ---------- ### 注释 ```python # 这是单行注释 ``` --- ```python """ 可以写多行字符串 使用三个"，并且经常使用 作为文档。 """ ``` --- ```python ''' 可以写多行字符串 使用三个'，并且经常使用 作为文档。 ''' ``` ### 生成器 ```python def double_numbers(iterable): for i in iterable: yield i + i ``` 生成器可帮助您编写惰性代码 ### 要列出的生成器 ```python values = (-x for x in [1,2,3,4,5]) gen_to_list = list(values) # => [-1, -2, -3, -4, -5] print(gen_to_list) ``` ### 处理异常 ```python try: # 使用“raise”来引发错误 raise IndexError("这是一个索引错误") except IndexError as e: pass # pass只是一个空操作。 通常你会在这里做恢复。 except (TypeError, NameError): pass # 如果需要，可以一起处理多个异常。 else: # try/except 块的可选子句。 必须遵循除块之外的所有内容 print("All good!") # 仅当 try 中的代码未引发异常时运行 finally: # 在所有情况下执行 print("我们可以在这里清理资源") ``` ### pyenv & pipenv pvenv 用于管理python版本，pipenv 用于管理项目包版本 #### pyenv ```shell # 安装 pyenv curl https://pyenv.run | bash ``` [更多安装方式](https://github.com/pyenv/pyenv#installation) ```shell # 安装 python 版本 pyenv install 3.10.12 # 设置 python 版本 pyenv global 3.10.12 # 全局设置 pyenv shell 3.10.12 # 针对当前 shell session pyenv local 3.10.12 # 针对当前目录 ``` #### pipenv ```shell # 安装 pipenv pip install pipenv --user # pip brew install pipenv # homebrew # 更新 pipenv pip install --user --upgrade pipenv # pip brew upgrade pipenv # homebrew ``` ```shell # 将 pipenv 命令加入到系统环境变量 $PATH 中 (Unix and MacOS) dir=$(python -c 'import site; print(site.USER_BASE + "/bin")') # 打印 python site-packages bin 路径 echo 'export PATH="'$dir':$PATH"' >> ~/.zshrc # 将 dir 路径加入到 PATH 中 source ~/.zshrc # 安装 package pipenv install # 不指定版本 pipenv install == # 精确指定版本 pipenv install ~= # 指定版本范围，例如 1.1则表示安装1.x的最新版本，1.0.1则表示安装1.0.x的最新版本 pipenv install "=" # 大于等于指定版本 pipenv install "=" # 小于等于指定版本 ``` ```shell # 指定 python 版本 pipenv --python 3.10.12 # 激活当前目录虚拟环境 pipenv shell ``` 另见 ---- - [Python 官方网站](https://www.python.org/) _(python.org)_ - [Python 文档](https://docs.python.org/zh-cn/3/index.html) _(docs.python.org)_ - [Y 分钟学会 Python](https://learnxinyminutes.com/docs/zh-cn/python-cn/) _(learnxinyminutes.com)_ - [Python 中的正则表达式](./regex.md#python-中的正则表达式) _(jaywcjlove.github.io)_