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2022-08-16
超详细!Python编程基础梳理教学(python非常详细编程笔记)
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。
类
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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