Python 从菜鸟到大咖的必经之路
Posted Amo Xiang
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python 从菜鸟到大咖的必经之路相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目录
在 超详细的 Python 基础语句总结(多实例、视频讲解持续更新) 一文中，博主详细讲解了 Python 常用的基础语句并给出了大量实例，如运算符操作、流程控制、函数定义、异常使用等，除开这些基础语句外，还有一些其他语句也是我们必须掌握的，比如文件读写、导包操作、面向对象操作、常用的一些内置函数、模块等，那本文就来对这些知识点进行补充。
一、模块和包
1.1 模块的基础知识
1. 在 Python 中，一个以 .py 为扩展名的文件就叫作一个模块(Module)，每一个模块在 Python 里都是一个独立的文件。
2. 模块可以被其他模块、脚本，甚至是交互式解析器导入(import) 使用，也可以被其他程序引用。
3. 使用模块的好处。
- 提高代码的可维护性。
- 提高代码的重用性。
- 避免命名冲突，避免代码污染。
4. Python 模块分为3种类型。
- 内置标准模块，又称为标准库，如 sys、time、math、json 模块等。内置 Python 模块一般都位于安装目录下 Lib 文件夹中。
- 第三方开源模块。这类模块一般通过
pip install 模块名进行在线安装。如果 pip 安装失败，也可以直接访问模块所在官网下载安装包，在本地离线安装。 - 自定义模块。由开发者自己开发的模块，方便在其他程序或脚本中使用。
5. 自定义的模块名称不能与系统模块重名，否则有覆盖掉内置模块的风险。例如，自定义一个 sys.py 模块后，就不能再使用系统的 sys 模块。并且自定义模块名必须要符合 Python 标识符的命名规则。
6. 当 Python 解释器在源代码中解析到 import 关键字时，会自动在搜索路径中寻找对应的模块，如果发现就会立即导入。导入成功，会运行这个模块的源码并进行初始化，然后就可以使用该模块了。
7. 模块的搜索路径。import sys sys.path查看。模块搜索顺序：当前目录 ⇒ PYTHONPATH(环境变量)下的每个目录 ⇒ Python 安装目录
在脚本中手动添加搜索路径：
import sys
sys.path.append("路径")
1.2 模块的导入
1.2.1 import
# 1. 导入模块
import 模块名
import 模块名1, 模块名2... # 但是pep8建议分行进行模块的导入
# 2. 调用功能
模块名.功能名()
import math
print(math.sqrt(9))
# 3.导入模块之后，可以使用 dir(模块名) 方法查看该模块中可用的成员。
import math
print(dir(math))
# 4.每当导入新的模块，sys.modules 会自动记录该模块
# 5.一般 import 命令放在脚本文档的顶端。在一个文档中，
# 不管执行了多少次 import 命令，一个模块仅导入一次，防止滥用 import 命令。
1.2.2 from…import…
# 语法：from 模块名 import 功能1, 功能2, 功能3...
from random import randint
print(randint(1, 10))
1.2.3 from … import *
# 语法：from 模块名 import *
from math import *
print(sqrt(9))
1.2.4 as定义别名。如果模块名字比较长，在导入模块时可以给它起一个别名。
# 模块定义别名 语法: import 模块名 as 别名
import numpy as np
# 功能定义别名 语法: from 模块名 import 功能 as 别名
In [17]: from math import sqrt as s
In [18]: s(16)
Out[18]: 4.0
1.2.5 如果一个模块文件中有 __all__ 变量，当使用 from xxx import * 导入时，只能导入这个列表中的元素。
# test.py 代码如下
__all__ = ['testA']
def testA():
print('testA')
def testB():
print('testB')
# test3.py 代码如下
from test import *
testA()
testB()
执行结果如下图所示：
1.3 使用第三方模块
除了使用 Python 内置的标准模块外，也可以使用第三方模块。访问 https://pypi.org/，可以查看 Python 开源模块库。
1. 使用 pip 命令安装 语法格式：pip install 模块名 默认连接在国外的 Python 官方服务器下载。
Windows 中权限不够可以使用命令：pip install --user 模块名(不能用于虚拟环境)
提高下载速度可以使用命令：
pip install --user -i http://pypi.douban.com/simple --trusted-host pypi.douban.com 模块名
pip uninstall 模块名 卸载指定模块
pip list 显示已经安装的第三方模块
pip 可以在 cmd 窗口中输入，如下图所示：
也可以在 Pycharm 下方的 Terminal 中输入，如下图所示：
2. 离线安装。在 PyPI 首页搜索模块，找到需要的模块后，单击 Download files 进入下载页面，然后可以选择下载二进制安装文件(.whl) 或者源代码压缩包(.gz)
1.对于二进制文件，直接使用 pip 命令进行安装，安装时把模块名
替换为二进制安装文件即可。注意：在命令行下要改变当前目录到安装文件的目录下。
2.对于源代码压缩包，先解压，并进入目录，然后执行下面的命令完成安装。
编译源码：python setup.py build
安装源码：python setup.py install
3. Pycharm 安装。File ⇒ Settings ⇒ Project: 你的项目名 ⇒ Python Interpreter
1.4 包
包将有联系的模块组织在一起，即放到同一个文件夹下，并且在这个文件夹创建一个名字为 __init__.py 文件，那么这个文件夹就称之为包。导入方式如下：
import 包名.模块名
包名.模块名.目标
from 包名 import *
模块名.目标
二、文件和目录操作
2.1 open() 函数——打开文件并返回文件对象
open() 函数用于打开文件，返回一个文件读写对象，然后可以对文件进行相应读写操作。语法格式如下：
open(filename, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)
参数说明：
-
filename：必需参数，文件路径，表示需要打开文件的相对路径(相对于程序所在路径，例如，要创建或打开程序所在路径下的
test.txt文件，则可以直接写成相对路径test.txt，如果是程序所在路径下的soft子路径下的test.txt文件，则可写成soft/test.txt或者绝对路径(需要输入包含盘符的完整文件路径，如D:/test.txt)。文件路径注意需要使用单引号或双引号括起来。 -
mode：可选参数，用于指定文件的打开模式。常见的打开模式有 r(以只读模式打开)、w(以只写模式打开)、a(以追加模式打开)，默认的打开模式为只读(即 r)。实际调用的时候可以根据情况进行组合，mode 参数的参数值及说明如下表所示。
模式 功能 说明 ‘t’ 文本模式 默认，以文本模式打开文件。一般用于文本文件 ‘b’ 二进制模式 以二进制格式打开文件。一般用于非文本文件，如图片等。 ‘r’ 只读模式 默认。以只读方式打开一个文件，文件指针被定位到文件头的位置。如果该文件不存在，则会报错 ‘w’ 只写模式 打开一个文件只用于写入，如果该文件已存在，则打开文件，清空文件内容，并把文件指针定位到
文件头位置开始编辑。如果该文件不存在，则创建新文件，打开并编辑。‘a’ 追加模式 打开一个文件用于追加，仅有只写权限，无权读操作。如果该文件已存在，文件指针定位到文件尾
新内容被写入到原内容之后。如果该文件不存在，则创建新文件并写入。‘+’ 更新模式 打开一个文件进行更新，具有可读、可写权限。注意，该模式不能单独使用，需要与r、w、a模式
组合使用。打开文件后，文件指针的位置由r、w、a组合模式决定。‘x’ 只写模式 新建一个文件，打开并写入内容，如果该文件已存在，则会报错。 ‘r+’ 文本格式读写 打开文件后，可以读取文件内容，也可以写入新的内容覆盖原有内容(从文件开头进行覆盖)
如果该文件不存在，则会报错。‘rb’ 二进制格式只读 以二进制格式打开文件，并且采用只读模式。文件的指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件，如图片、声音等。如果该文件不存在，则会报错。 ‘rb+’ 二进制格式读写 以二进制格式打开文件，并且采用读写模式。文件的指针将会放在文件的开头。一般用于非文本文件，如图片、声音等。如果该文件不存在，则会报错。 ‘w+’ 文本格式读写 打开文件后，先清空原有内容，使其变为一个空的文件，对这个空文件有读写权限 ‘wb’ 二进制格式只写 以二进制格式打开文件，并且采用只写模式。一般用于非文本文件，如图片、声音等 ‘wb+’ 二进制格式读写 以二进制格式打开文件，并且采用读写模式。一般用于非文本文件，如图片、声音等 ‘a+’ 文本格式读写 以读写模式打开文件。如果该文件已经存在，文件指针将放在文件的末尾（即新内容会被写入到已有内容之后），否则，创建新文件用于读写 ‘ab’ 二进制格式只写 以二进制格式打开文件，并且采用追加模式。如果该文件已经存在，文件指针将放在文件的末尾（即新内容会被写入到已有内容之后），否则，创建新文件用于写入 ‘ab+’ 二进制格式读写 以二进制格式打开文件，并且采用追加模式。如果该文件已经存在，文件指针将放在文件的末尾（即新内容会被写入到已有内容之后），否则，创建新文件用于读写 -
buffering：可选参数，用于指定读写文件的缓冲模式，值为 0 表示不缓冲，直接写入磁盘；值为 1 表示缓冲(默认为缓冲模式)，缓冲区碰到 \\n 换行符时写入磁盘；如果大于 1，则缓冲区文件大小达到该数字大小时，写入磁盘。
-
encoding：表示读写文件时所使用的文件编码格式，一般使用 UTF-8。
-
errors：表示读写文件时碰到错误的报错级别。
-
newline：表示用于区分换行符(只对文本模式有效，可以取的值有 None、’\\n’、’\\r’、’\\r\\n’)
-
closefd：表示传入的 file 参数类型(缺省为True)，传入文件路径时一定为 True，传入文件句柄则为 False。
-
opener：传递可调用对象。
2.2 文件操作的常用方法
打开文件后对文件读取操作通常有三种方法：read() 方法表示读取全部内容；readline() 方法表示逐行读取；readlines() 方法表示读取所有行内容。下面分别进行介绍。
1. read() 方法。读取文件的全部或部分内容，对于连续的面向行的读取，则不使用该方法。语法如下：
fp.read([size])
其中，size 为可选参数，用于指定要读取文件内容的字符数(所有字符均按一个计算，包括汉字，如 name：无 的字符数为 6)，如 read(8)，表示读取前 8 个字符。如果省略，则返回整个文件的内容。注意：使用 read() 方法读取文件内容时，如果文件大于可用内存，则不能实现文件的读取，而是返回空字符串。
2. readline() 方法。返回文件中一行的内容，具体语法为：
file.readline([size])
其中，size为可选参数，用于指定读取一行内容的范围，如 readline(8)，表示指读取一行中前8个字符的内容。如果省略，则返回整行的内容。
3. readlines() 方法。返回一个列表，列表中每个元素为文件中的一行数据，语法如下：
file.readlines()
除了对文件读取操作，还可以对文件进行写入、获取文件指针位置和关闭文件等操作。具体方法如下：
4. write() 方法。将内容写入文件，语法如下：
f.write(obj)
其中，obj 为要写入的内容。
5. tell() 方法。返回一个整数，表示文件指针的当前位置，即在二进制模式下距离文件头的字节数，语法如下：
f.tell()
说明：使用 tell() 方法返回的位置与为 read() 方法指定的 size 参数不同。tell() 方法返回的不是字符的个数，而是字节数，其中汉字所占的字节数根据其采用的编码有所不同，如果采用 GBK 编码，则一个汉字按两个字符计算；如果采用 UTF-8 编码，则一个汉字按 3 个字符计算。
6. seek() 方法。将文件的指针移动到新的位置，位置通过字节数进行指定。这里的数值与tell()方法返回的数值的计算方法一致。语法如下：
file.seek(offset[,whence])
参数说明：
- file：表示已经打开的文件对象；
- offset：用于指定移动的字符个数，其具体位置与whence有关；
- whence：用于指定从什么位置开始计算。值为 0 表示从文件头开始计算， 1 表示从当前位置开始计算，2 表示从文件尾开始计算，默认为 0。
7. close() 方法。关闭打开的文件，语法如下：
file.close()
2.3 应用
【示例1】常用文件读取操作。
""" 一次读取文件的全部内容"""
f = open('test.txt') # 以只写模式打开文件
f.read()
print('--------------------------------------')
f = open('test.txt') # 以只写模式打开文件
lines = f.readline(20000) # 设置读取的字符足够大
print(lines) # 输出读取到的文件内容
f.close() # 关闭文件
print('--------------------------------------')
''' 读取文件或者每行的前几个字符'''
f = open('test.txt') # 以只写模式打开文件
f.read(8)
print('--------------------------------------')
f = open('test.txt') # 以只写模式打开文件
while True:
line = f.readline(5) # 一次读取一行中的5个字符
print(line) # 输出读取的内容
if line == '': # 如果读取的内容为空
break # 跳出循环
f.close() # 关闭文件
print('--------------------------------------')
''' 逐行读取文件内容'''
f = open('test.txt') # 以只写模式打开文件
line = f.readline() # 读取一行
while line:
print(line) # 输出读取的一行内容
line = f.readline() # 读取一行
f.close() # 关闭文件
print('--------------------------------------')
f = open('test.txt') # 以只写模式打开文件
while True:
line = f.readline() # 读取一行
print(line) # 输出读取的一行内容
if line == '': # 如果读取的内容为空
break # 跳出循环
f.close() # 关闭文件
print('--------------------------------------')
for line in open('test.txt'):
print(line) # 输出一行内容
【示例2】使用 with open 语句打开文件。
with open('test.txt', 'r') as f: # 以只读方式打开文件
print(f.read()) # 读取全部文件内容并输出
with open('test.txt', 'r') as f: # 以只写模式打开文件
lines = f.readlines() # 读取全部内容
for line in lines: # 遍历每行内容
print(line.rstrip()) # 输出每行中去掉右侧空白字符的内容
【示例3】在相对路径下创建或写入文件。
with open('lift.txt', 'w') as f: # 以只写模式打开文件
f.write('生命美妙之处， 就在于你的勇气会成就更美的你。')
【示例4】读取操作文件时去除空格，空行等。
with open('lift.txt', 'r') as f: # 以只读模式打开文件
for line in f.readlines():
print(line.strip()) # 去除空格
print(line.strip('\\n')) # 去除换行符
print(line.strip('\\t')) # 去除制表符
【示例5】读取非UTF-8编码的文件。
with open('test.txt', 'r', encoding='gbk') as f: # 以只读模式打开文件
print(f.readlines()) # 读取全部内容
with open('test.txt', 'r', encoding='gbk', errors='ignore') as f: # 以只读模式打开文件
print(f.readlines()) # 读取全部内容
【示例6】在指定目录（绝对路径）下生成TXT文件。
with open('D:/lift.txt', 'w') as fp: # 以只写模式打开文件
fp.write(' *' * 10 + '生命之美妙' + ' *' * 10)
fp.write('\\n 生命美妙之处， 就在于你的勇气会成就更美的你。')
【示例7】以二进制方式打开图片文件。
file = open('python.jpg', 'rb') # 以二进制方式打开图片文件
print(file)
【示例8】多个文件的读取操作。
f1 = open('lift.txt', 'r') # 打开一个文件，命名为f1
f2 = open('test.txt', 'r') # 打开一个文件，命名为f2
f3 = open('digits.txt', 'r') # 打开一个文件，命名为f3
i = f1.readline() # 读取一行
j = f2.readline() # 读取一行
k = f3.readline() # 读取一行
print(i, j, k) # 输出读取到的数据
f1 = open('lift.txt', 'r') # 打开一个文件，命名为f1
f2 = open('test.txt', 'r') # 打开一个文件，命名为f2
f3 = open('digits.txt', 'r') # 打开一个文件，命名为f3
for i, j, k in zip(f1, f2, f3): # 读取每个文件的内容
print(i, j, k)
【示例9】读取一个文件夹下所有文件。
import os # 导入文件与系统操作模块
path = './temp' # 待读取文件的文件夹相对地址
names = os.listdir(path) # 获得目录下所有文件的名称列表
all_list = [] # 保存文件信息的列表
for item in names: # 读取每一个文件
f = open(path + '/' + item, encoding="utf8") # 打开文件
new = [] # 保存单个文件内容的列表
for i in f: # 按行读取文件内容
new.append(i)
all_list.append(new) # 将new添加到列表中
for i in all_list: # 遍历并输出列表
print(i)
【示例10】将文件的写入和读取写入类。
class Operatxt(object): # 定义操作文件类
def __init__(self, encoding):
self.enc = encoding
def write_txt(self, s): # 写入文件的方法
with open("test.txt", "a+", encoding=self.enc) as fileInfo:
fileInfo.write(s) # 写入内容
def read_txt(self): # 读取文件的方法
with open("test.txt", "r", encoding=self.enc) as fileInfo:
con = fileInfo.read() # 读取全部文件内容
return con
# 接收用户输入，将输入内容写入到文件，同时询问用户是读取文件还是继续写入文件
# 当用户选择读取文件时，将前面已经写入的内容读取出来并输出给用户，然后结束用户输入
while True:
content = input("请输入要写入到文件的内容：")
ot = Operatxt("utf-8") # 创建操作文件类的对象，指定编码为UTF-8
ot.write_txt(content) # 写入文件内容
yn = input("内容已写入文件，是否要读取？输入y则读取文件，继续写入请输入n：")
if yn == 'y':
s = ot.read_txt() # 读取文件
print("文件内容为：", s) # 输出文件内容
break # 退出循环
【示例11】查看文件最后一行。
with open("Grade.txt", "rb") as f:
data = f.readlines()
print("最后一行为：", data[-1].decode("utf-8")) # 解码方式以实际为准
with open("Grade.txt", "rb") as f:
data = list(f)[-1]
print("最后一行为：", data.decode("utf-8")) # 解码方式以实际为准
with open("Grade.txt", "rb") as f:
obj = f.__iter__() # 获取迭代器对象
print("最后一行为：", list(obj)[-1].decode("utf-8")) # 解码方式以实际为准
with open("Grade.txt", "rb") as f:
for i in f:
offset = -10 # 光标定位偏移量，根据实际情况调整其大小
while True:
f.seek(offset, 2) # 光标定位从文件尾部开始向前计数
data = f.readlines()
if len(data) > 1:
end_data = data[-1]
print("最后一行数据为：", end_data.decode("utf-8")) # 解码方式以实际为准
break
offset *= 2
三、面向对象
3.1 面向对象基础语法
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2019/12/9 14:33
# @Author : 我就是任性-Amo
# @FileName: 1.面向对象基础语法.py
# @Software: PyCharm
# @Blog ：https://blog.csdn.net/xw1680
"""
1.类: 类是对一群具有相同特征或者行为的事物的一个统称，是抽象的，不能直接使用
特征被称为属性
以上是关于Python 从菜鸟到大咖的必经之路的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章