Python：Python学习总结

背景

PHP的$和->让人输入的手疼（PHP确实非常简洁和强大，适合WEB编程），Ruby的#、@、@@也好不到哪里（OO人员最该学习的一门语言）。

Python应该是写起来最舒服的动态语言了，一下是一些读书笔记，最后会介绍一下高级的用法：Mixin、Open Class、Meta Programming和AOP。

文中有些地方是用2.7开发的，如果您安装的是3.x，有几点需要注意：

print "xxx" 要换成 print("xxx")
__metaclass__ = type 删除掉。

类型和表达式部分

你好，世界！

1 # coding=utf-8

2

3 print "你好，世界。"

乘方

1 print 2**10

变量

1 var = 1

2 print var

3

4 var  = "段光伟"

5 print var

注：这里的var = xxxx不叫变量赋值，而叫变量绑定，python维护了一个符号表（变量名）以及符合对应的值，这个对应关系就叫做绑定，一个符号可以绑定任意类型的值。

获取用户输入

1 #获取用户输入

2 x = input("x:")

3 y = input("y:")

4

5 print x*y

注：input接受的是Python代码，输入中可以访问当前执行环境中的变量，如果想获取原始输入需要使用 raw_input。

函数定义

1 def say_b():

2     print "b"

强类型

Javascript和Php是弱类型的，Python和Ruby是强类型的。弱类型允许不安全的类型转换，强类型则不允许。

1 #1 + “1” 这行代码在Python中会报错。

2 print 1 + int("1")

3 print str(1) + "1"

字符串

1 #字符串

2 print ''''    段

3             光

4             伟'''

5 print r'C:\log.txt'

6 print 'C:\\log.txt'

序列

这里先介绍三种序列：列表、元祖和字符串。

序列通用操作

 1 seq = "0123456789"

 2 print seq[0] #从0开始编码。

 3 print seq[-1] #支持倒着数数，-1代表倒数第一。

 4 print seq[1:5] #支持分片操作，seq[start:end]，start会包含在结果中，end不会包含在结果中。

 5 print seq[7:] #seq[start:end]中的end可以省略。

 6 print seq[-3:] #分片也支持负数。

 7 print seq[:3] #seq[start:end]中的start也可以省略。

 8 print seq[:] #全部省略会复制整个序列。

 9 print seq[::2] #支持步长。

10 print seq[::-2] #支持负步长。

11 print seq[9:1:-1] #支持负步长。

12 print [1, 2, 3] + [4, 5, 6] # 序列支持相加，这解释了为啥字符串可以相加。

13 print [1, 2, 3] * 3 #序列支持相乘，这解释了为啥字符串可以相称。

14 print [None] * 10 #生成一个空序列。

15 print 1 in [1, 2, 3] #成员判断。

可变的列表

 1 data = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];

 2

 3 data[0] = "a" #修改元素。

 4 print data

 5 data[0] = 0

 6

 7 del data[10] #删除元素。

 8 print data

 9

10 del data[8:] #分片删除。

11 print data

12

13 data[8:] = [8, 9, 10] #分片赋值

14 print data

不可变的元祖

1 print (1, 2) #元祖以小括号形式声明。

2 print (1,) #一个元素的元祖。

字符串格式化

1 print "% 10s" % "----"

2

3 print '''

4 %(title)s

5 %(body)s

6 ''' % {"title": "标题", "body": "内容"}

字典

1 print {"title": "title", "body": "body"}

2 print dict(title = "title", body = "body")

3 print dict([("title", "title"), ("body", "body")])

1 dic = {"title": "title", "body": "body"};

2 print dic["title"]

3 del dic["title"]

4 print dic

print 语句

1 print 'a', 'b' #print可以接受多个参数，参数的输出之间以空格相隔。

2 print 'a', #如果逗号之后没有参数，则不会换行。

3 print 'b'

序列解包

1 x, y, z = 1, 2, 3

2 print x, y, z

3 (x, y, z) = (1, 2, 3)

4 print x, y, z

5 (x, y, z) = [1, 2, 3]

6 print x, y, z

bool值

 1 #下面的输入全部返回False。

 2 print(bool(None))

 3 print(bool(()))

 4 print(bool([]))

 5 print(bool({}))

 6 print(bool(""))

 7 print(bool(0))

 8

 9 #虽然这些值在条件运算中会当做False，但是本身不等于False。

10 print(True and "")

11 print(not "")

12 print(False == "")

13 print(False == 0) #0除外，bool类型的内部表示就是int类型。

bool运算

1 print(0 < 1 < 10)

2 print(0 < 1 and 1 < 10)

3 print(not(0 > 1 > 10))

4 print(not(0 > 1 or 1 > 10))

语句块

:开始语句快，缩进的所有内容都是一个语句块。

1 if(10 > 1):

2     print("10 > 1")

3 else:

4     print("不可能发生")

三元运算符

1 print("10 > 1" if 10 > 1 else "不可能发生")

相等比较

1 #== 和 is的差别，==比较的是内容，is比较的是引用。

2 x = [1, 2, 3]

3 y = x

4 z = [1, 2, 3]

5 print(x == y)

6 print(x == z)

7 print(x is y)

8 print(x is z)

循环

 1 #for循环类似C#的foreach，注意for后面是没有括号的，python真是能简洁就尽量简洁。

 2 for x in range(1, 10):

 3     print(x)

 4

 5 for key in {"x":"xxx"}:

 6     print(key)

 7

 8 for key, value in {"x":"xxx"}.items():

 9     print(key, value)

10

11 for x, y, z in [["a", 1, "A"],["b", 2, "B"]]:

12     print(x, y, z)

 1 #带索引的遍历

 2 for index, value in enumerate(range(0, 10)):

 3     print(index, value)

 4

 5 #好用的zip方法

 6 for x, y in zip(range(1, 10), range(1, 10)):

 7     print(x, y)

 8

 9 #循环中的的else子句

10 from math import sqrt

11 for item in range(99, 1, -1):

12     root = sqrt(item)

13     if(root == int(root)):

14         print(item)

15         break

16 else:

17     print("没有执行break语句。")

pass、exec和eval

1 #pass、exec、eval

2 if(1 == 1):

3     pass

4

5 exec('print(x)', {"x": "abc"})

6 print(eval('x*2', {"x": 5}))

函数部分

形参和实参之间是按值传递的，当然有些类型的值是引用（对象、列表和字典等）。

 1 # 基本函数定义。

 2 def func():

 3     print("func")

 4

 5 func()

 6

 7 # 带返回值的函数。

 8 def func_with_return():

 9     return ("func_with_return")

10

11 print(func_with_return())

12

13 # 带多个返回值的函数。

14 def func_with_muti_return():

15     return ("func_with_muti_return", "func_with_muti_return")

16

17 print(func_with_muti_return())

18

19 # 位置参数

20 def func_with_parameters(x, y):

21     print(x, y)

22

23 func_with_parameters(1, 2)

24

25 # 收集多余的位置参数

26 def func_with_collection_rest_parameters(x, y, *rest):

27     print(x, y)

28     print(rest)

29

30 func_with_collection_rest_parameters(1, 2, 3, 4, 5)

31

32 #命名参数

33 def func_with_named_parameters(x, y, z):

34     print(x, y, z)

35

36 func_with_named_parameters(z = 1, y = 2, x = 3)

37

38 #默认值参数

39 def func_with_default_value_parameters(x, y, z = 3):

40     print(x, y, z)

41

42 func_with_default_value_parameters(y = 2, x = 1)

43

44 #收集命名参数

45 def func_with_collection_rest_naned_parameters(*args, **named_agrs):

46     print(args)

47     print(named_agrs)

48

49 func_with_collection_rest_naned_parameters(1, 2, 3, x = 4, y = 5, z = 6)

50

51 #集合扁平化

52 func_with_collection_rest_naned_parameters([1, 2, 3], {"x": 4, "y": 4, "z": 6}) #这会导致args[0]指向第一个实参，args[1]指向第二个实参。

53 func_with_collection_rest_naned_parameters(*[1, 2, 3], **{"x": 4, "y": 4, "z": 6}) #这里的执行相当于func_with_collection_rest_naned_parameters(1, 2, 3, x = 4, y = 5, z = 6)。

作用域

 1 # coding=utf-8

 2

 3 # 只有函数执行才会开启一个作用域。

 4 if(2 > 1):

 5     x = 1

 6

 7 print(x) # 会输出1。

 8

 9

10 # 使用vars()函数可以访问当前作用域包含的变量。

11 x = 1

12 print(vars()["x"])

13

14 # 使用globals()函数可以访问全局作用域。

15 x = 1

16

17 def func():

18     print(globals()["x"])

19

20 func()

21

22 # 使用locals()函数可以访问局部作用域。

23 def func():

24     x = 2

25     print(locals()["x"])

26

27 func()

28

29 # 每个函数定义时都会记住所在的作用域。

30 # 函数执行的时候会开启一个新的作用域，函数内变量访问的规则是：先访问当前作用域，如果没有就访问函数定义时的作用域，递归直到全局作用域。

31 x = 1

32

33 def func():

34     y = 2

35     print(x, y) # 输出1 2

36

37 func()

38

39

40 # 变量赋值始终访问的是当前作用域。

41 x = 1

42

43 def func():

44     x = 2

45     y = 2

46     print(x, y) # 输出2 2

47

48 func()

49 print(x) #输出 1

50

51 # 局部变量会覆盖隐藏全局变量，想访问全局变量可以采用global关键字或globals()函数。

52 x = 1

53

54 def func():

55     global x

56     x = 2

57     y = 2

58     print(x, y) # 输出2 2

59

60 func()

61 print(x) #输出 2

 1 # python支持闭包

 2 def func(x):

 3     def inner_func(y):

 4         print(x + y)

 5

 6     return inner_func

 7

 8 inner_func = func(10)

 9 inner_func(1)

10 inner_func(2)

1 #函数作为对象

2 def func(fn, arg):

3     fn(arg)

4

5 func(print, "hello")

6 func(lambda arg : print(arg), "hello")

模块

几个模块相关的规则：

一个文件代表一个模块。
可以用import module导入模块，也可以用form module import member导入模块的成员。
如果导入的是module，必须使用module.member进行访问；如果导入的member，可以直接访问member。
导入的module或member都会变成当前module的member。

b.py

1 # coding=utf-8

2

3 print __name__

4

5 def say_b():

6     print "b"

a.py

1 # coding=utf-8

2

3 import b

4 from b import *

5

6 print __name__

7

8 def say_a():

9     print "a"

test.py

1 # coding=utf-8

2

3 import a

4

5 print __name__

6

7 a.say_a();

8 a.say_b();

9 a.b.say_b()

输出

1 b

2 a

3 __main__

4 a

5 b

6 b

异常管理

 1 # coding=utf-8

 2

 3 # 自定义异常

 4 class HappyException(Exception):

 5     pass

 6

 7 # 引发和捕获异常

 8 try:

 9     raise HappyException

10 except:

11     print("HappyException")

12

13 try:

14     raise HappyException()

15 except:

16     print("HappyException")

17

18 # 捕获多种异常

19 try:

20     raise HappyException

21 except (HappyException, TypeError):

22     print("HappyException")

23

24 # 重新引发异常

25 try:

26     try:

27         raise HappyException

28     except (HappyException, TypeError):

29         raise

30 except:

31     print("HappyException")

32

33 #访问异常实例

34 try:

35     raise HappyException("都是我的错")

36 except (HappyException, TypeError), e:

37     print(e)

38

39 #按类型捕获

40 try:

41     raise HappyException

42 except HappyException:

43     print("HappyException")

44 except TypeError:

45     print("TypeError")

46

47 #全面捕获

48 try:

49     raise HappyException

50 except:

51     print("HappyException")

52

53 #没有异常的else

54 try:

55     pass

56 except:

57     print("HappyException")

58 else:

59     print("没有异常")

60

61 #总会执行的final

62 try:

63     pass

64 except:

65     print("HappyException")

66 else:

67     print("没有异常")

68 finally:

69     print("总会执行")

面向对象

先上一张图

Python：Python学习总结

几个规则：

一切都是对象，python中一切都是对象，每个对象都包含一个__class__属性以标记其所属类型。
每个对象（记得一切都是对象啊）都包含一个__dict__属性以存储所有属性和方法。
每个类型都包含一个__bases__属性以标记其父类。
属性和方法的访问规则：依次搜索instance、子类、父类、父类的父类、直到object的__dict__，如果找到就返回。
属性和方法的设置规则：直接设置instance.__dict__。
以上属性和方法访问或设置规则没有考虑“魔法方法”，下文会解释。

示例

 1 # coding=utf-8

 2

 3 __metaclass__ = type

 4

 5 # 类型定义

 6 # 实例方法必的第一个参数代表类型实例，类似其他语言的this。

 7 class Animal:

 8     name = "未知" # 属性定义。

 9

10     def __init__(self, name): #构造方法定义。

11         self.name = name

12

13     def getName(self): # 实例方法定义。

14         return self.name

15

16     def setName(self, value):

17         self.name = value

18

19 print(Animal.name) # 未知

20 print(Animal.__dict__["name"]) # 未知

21

22 animal = Animal("狗狗")

23 print(animal.name) # 狗狗

24 print(animal.__dict__["name"]) # 狗狗

25 print(Animal.name) # 未知

26 print(Animal.__dict__["name"]) # 未知

27 print(animal.__class__.name) # 未知

28 print(animal.__class__.__dict__["name"]) # 未知

1 # 类型定义中的代码会执行，是一个独立的作用域。

2 class TestClass:

3     print("类型定义中") #类型定义中

绑定方法和未绑定方法

 1 class TestClass:

 2     def method(self):

 3         print("测试方法")

 4

 5 test = TestClass()

 6 print(TestClass.method) #<unbound method TestClass.method>

 7 print(test.method) #<bound method TestClass.method of <__main__.TestClass object at 0x021B46D0>>

 8

 9 TestClass.method(test) #测试方法

10 test.method() #测试方法

绑定方法已经绑定了对象示例，调用的时刻不用也不能传入self参数了。

注：使用对象访问实例方法为何会返回绑定方法？这个还得等到学完“魔法方法”才能解释，内部其实是拦截对方法成员的访问，返回了一个Callable对象。

私有成员

1 # 私有成员

2 class TestClass:

3     __private_property = 1

4

5     def __private_method():

6         pass

7

8 print(TestClass.__dict__) # {'__module__': '__main__', '_TestClass__private_method': <function __private_method at 0x0212B970>, '_TestClass__private_property': 1

难怪访问不了了，名称已经被修改了，增加了访问的难度而已。

多重继承

 1 #多重继承

 2 class Base1:

 3     pass

 4

 5 class Base2:

 6     pass

 7

 8 class Child(Base2, Base1):

 9     pass

10

11 child = Child()

12 print(isinstance(child, Child)) # True

13 print(isinstance(child, Base2)) # True

14 print(isinstance(child, Base1)) # True

如果继承的多个类型之间有重名的成员，左侧的基类优先级要高，上例子Base2会胜出。

接口那里去了，鸭子类型比接口更好用。

 1 class TestClass1:

 2     def say(self):

 3         print("我是鸭子1")

 4

 5 class TestClass2:

 6     def say(self):

 7         print("我是鸭子2")

 8

 9 def duck_say(duck):

10     duck.say()

11

12 duck_say(TestClass1()) # 我是鸭子1

13 duck_say(TestClass2()) # 我是鸭子2

调用父类

 1 # 调用父类

 2 class Base:

 3     def say(self):

 4         print("Base")

 5

 6 class Child(Base):

 7     def say(self):

 8         Base.say(self)

 9         super(Child, self).say()

10         print("Child")

11

12 child = Child()

13 child.say()

魔法方法

详细内容参考：http://www.rafekettler.com/magicmethods.html。

对象构造相关：__new__、__init__、__del__。

 1 from os.path import join

 2

 3 class FileObject:

 4     '''Wrapper for file objects to make sure the file gets closed on deletion.'''

 5

 6     def __init__(self, filepath='~', filename='sample.txt'):

 7         # open a file filename in filepath in read and write mode

 8         self.file = open(join(filepath, filename), 'r+')

 9

10     def __del__(self):

11         self.file.close()

12         del self.file

运算符重载：所有运算符都能重载。

 1 class Word(str):

 2     '''Class for words, defining comparison based on word length.'''

 3

 4     def __new__(cls, word):

 5         # Note that we have to use __new__. This is because str is an immutable

 6         # type, so we have to initialize it early (at creation)

 7         if ' ' in word:

 8             print "Value contains spaces. Truncating to first space."

 9             word = word[:word.index(' ')] # Word is now all chars before first space

10         return str.__new__(cls, word)

11

12     def __gt__(self, other):

13         return len(self) > len(other)

14

15     def __lt__(self, other):

16         return len(self) < len(other)

17

18     def __ge__(self, other):

19         return len(self) >= len(other)

20

21     def __le__(self, other):

22         return len(self) <= len(other)

23

24 print(Word("duan") > Word("wei"))

属性访问。

 1 class AccessCounter:

 2     '''A class that contains a value and implements an access counter.

 3     The counter increments each time the value is changed.'''

 4

 5     def __init__(self, value):

 6         super(AccessCounter, self).__setattr__('counter', 0)

 7         super(AccessCounter, self).__setattr__('value', value)

 8

 9     def __setattr__(self, name, value):

10         if name == 'value':

11             super(AccessCounter, self).__setattr__('counter', self.counter + 1)

12         # Make this unconditional.

13         # If you want to prevent other attributes to be set, raise AttributeError(name)

14         super(AccessCounter, self).__setattr__(name, value)

15

16     def __delattr__(self, name):

17         if name == 'value':

18             super(AccessCounter, self).__setattr__('counter', self.counter + 1)

19         super(AccessCounter, self).__delattr__(name)

集合实现。

 1 class FunctionalList:

 2     '''A class wrapping a list with some extra functional magic, like head,

 3     tail, init, last, drop, and take.'''

 4

 5     def __init__(self, values=None):

 6         if values is None:

 7             self.values = []

 8         else:

 9             self.values = values

10

11     def __len__(self):

12         return len(self.values)

13

14     def __getitem__(self, key):

15         # if key is of invalid type or value, the list values will raise the error

16         return self.values[key]

17

18     def __setitem__(self, key, value):

19         self.values[key] = value

20

21     def __delitem__(self, key):

22         del self.values[key]

23

24     def __iter__(self):

25         return iter(self.values)

26

27     def __reversed__(self):

28         return FunctionalList(reversed(self.values))

29

30     def append(self, value):

31         self.values.append(value)

32     def head(self):

33         # get the first element

34         return self.values[0]

35     def tail(self):

36         # get all elements after the first

37         return self.values[1:]

38     def init(self):

39         # get elements up to the last

40         return self.values[:-1]

41     def last(self):

42         # get last element

43         return self.values[-1]

44     def drop(self, n):

45         # get all elements except first n

46         return self.values[n:]

47     def take(self, n):

48         # get first n elements

49         return self.values[:n]

可调用对象，像方法一样调用对象。

 1 class Entity:

 2     '''Class to represent an entity. Callable to update the entity's position.'''

 3

 4     def __init__(self, size, x, y):

 5         self.x, self.y = x, y

 6         self.size = size

 7

 8     def __call__(self, x, y):

 9         '''Change the position of the entity.'''

10         self.x, self.y = x, y

11         print(x, y)

12

13 entity = Entity(5, 1, 1)

14 entity(2, 2)

资源管理

 1 class Closer:

 2     def __enter__(self):

 3         return self

 4

 5     def __exit__(self, exception_type, exception_val, trace):

 6         print("清理完成")

 7         return True;

 8

 9 with Closer() as closer:

10     pass

对象描述符。

 1 class Meter(object):

 2     '''Descriptor for a meter.'''

 3

 4     def __init__(self, value=0.0):

 5         self.value = float(value)

 6     def __get__(self, instance, owner):

 7         return self.value

 8     def __set__(self, instance, value):

 9         self.value = float(value)

10

11 class Foot(object):

12     '''Descriptor for a foot.'''

13

14     def __get__(self, instance, owner):

15         return instance.meter * 3.2808

16     def __set__(self, instance, value):

17         instance.meter = float(value) / 3.2808

18

19 class Distance(object):

20     '''Class to represent distance holding two descriptors for feet and

21     meters.'''

22     meter = Meter()

23     foot = Foot()

Mixin（也叫掺入）

掺入模块：playable.py

1 # coding=utf-8

2

3 def paly(self):

4     print("游戏中...")

掺入目标模块：test.py

1 # coding=utf-8

2

3 class Animal:

4     from playable import paly

5

6 animal = Animal()

7 animal.paly() # 游戏中...

Open Class（打开类型，从新定义成员）

 1 #coding:utf-8

 2

 3 class TestClass:

 4     def method1(self):

 5         print("方法1")

 6

 7 def method2(self):

 8     print("方法2")

 9

10 TestClass.method2 = method2

11

12 test = TestClass()

13 test.method1() # 方法1

14 test.method2() # 方法2

Meta Programming（元编程）

1 TestClass = type("TestClass", (object,), {

2     "say": lambda self : print("你好啊")

3 })

4

5 test = TestClass()

6 test.say()

 1 def getter(name):

 2     def getterMethod(self):

 3         return self.__getattribute__(name)

 4     return getterMethod

 5

 6 def setter(name):

 7     def setterMethod(self, value):

 8         self.__setattr__(name, value)

 9     return setterMethod

10

11 class TestClass:

12     getName = getter("name")

13     setName = setter("name")

14

15 test = TestClass()

16 test.setName("段光伟")

17 print(test.getName())

AOP（面向切面编程）

整理中

备注

Python在作用域方面非常接近Javascript，类型和对象系统也有几份相似（虽然Javascript是基于原型的），Javascript、PHP、Python和Ruby这几门语言交叉学习会带来意想不到的收获。

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博客地址：http://www.cnblogs.com/happyframework

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