python学习交流 - 内置函数使用方法和应用举例

Posted 2020-10-14

内置函数

python提供了68个内置函数，在使用过程中用户不再需要定义函数来实现内置函数支持的功能。更重要的是内置函数的算法是经过python作者优化的，并且部分是使用c语言实现，通常来说使用内置函数相比于用户自己定义函数实现相同功能，在执行效率和对内存的分配和使用上是要更加理想的。所以理解和熟练运用python中的内置函数，不仅可以增强代码的可读性，同时也可以提升代码的品质。下面对内置函数的使用方法进行分类介绍，以方便归纳理解。

 

一、查看作用域中变量相关

global ()

功能：查看全局作用域中变量的变量名和值

local ()

 功能：查看所在局部作用域中变量的变量名和值

举例：通过下面的代码可以查看变量x和y分别属于哪个变量作用域

1 x = 1
2 def func():
3     y = 1
4     print(globals())
5     print(locals())
6 func()

 

二、用户交互相关

input(‘<str>’)

功能：让用户进行输入，并将输入内容以字符串的形式返回。括号内可以输入字符，起到提示用户的作用

print(self, *args, sep=‘ ‘, end=‘\\n‘, file=None, flsh = False)

*args：接收所有按位置传参的参数（被打印的对象）

sep = ‘ ‘: 多个被打印对象之间的连接字符串，默认是空格

end = ‘\\n’：打印的内容以什么结尾，默认是换行符

file = None：打印的内容写入什么地方，默认None是打印在当前python的控制台，也 可以传入文件句柄，实现把内容写入到文件中。

flush = bool：是否后打印的内容可以冲刷掉之前打印的内容

print(1, 2, 3, 4, sep = ‘*‘,end = ‘‘)
print(‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘d‘, sep = ‘&‘,end = ‘‘)

指定字符拼接打印内容

1 import time
2 for i in range(0,101,2):
3      time.sleep(0.4)
4      char_num = i//2      #打印多少个‘*‘
5      per_str = ‘\\r%s%% : %s\\n‘ % (i, ‘*‘ * char_num) if i == 100 else ‘\\r%s%% : %s‘%(i,‘*‘*char_num)
6      print(per_str,end=‘‘, flush=True)
7 ## \\r 可以将光标移动到行首

实现打印进度条

 

format

功能：定义字符串的对齐格式等

1 print(format(‘test‘, ‘^20‘))    # print一个长度为20的字符串，‘test‘居中
2 
3 print(format(‘test‘, ‘>20‘))    # print一个长度为20的字符串，‘test‘右对齐
4 
5 print(format(‘test‘, ‘<20‘))    # print一个长度为20的字符串，‘test‘左对齐

print时左、右对齐，居中

 

三、查看数据类型相关

type(para)

功能：查看变量type的数据类型

 

四. 内存相关相关

id(para)

功能：返回变量para的内存地址

 

hash(para)

功能：返回一个可hash变量的hash值（一个int型的数字）

说明

1. 每一次程序执行，内容相同的可hash变量的hash值不会变化

2. 对于字典，会把保存value的内存地址和对应的key的hash值关联起来，所有可以通过key迅速查找对应的value。同时这也是要求key必须是可hash数据类型的原因

 

五. 文件操作相关

open(file, mode=‘r‘,  encoding=None）

功能：打开文件，返回一个文件句柄

说明：

1. file：要打开的文件的路径

2. mode：r, w, a 分别对应只读，只写和只写（末尾追加）模式

rb, wb, ab 表示以2进制进行内容的读/写

 

3. encoding：以何种编码方式打开文件（‘utf-8‘ ‘gbk‘等），windows系统默认使用‘utf-8‘

 

六. 模块相关

import

功能：引入模块到程序中

说明：

两种调用import函数的方法：

import   <模块名>

 

<模块名> = __import__.(‘模块名‘)

 

七.调用相关

callable(obj)

功能：判断对象是否可以被调用，返回bool值

 

dir(obj)

功能：查看参数所属类型的所有内置方法

说明：

例如，可以通过以下判断变量是否是一个可迭代对象

lst = [1,2,3,4,5]

 

print(‘__iter__‘ in dir(lst))

 

八. 数字类型和进制转化相关

bool()  int()  float()  complex()

功能：分别对应把变量转化成bool型，整形，浮点型，复数型

 

bin() oct() hex()

分别对应把变量转化成二进制，八进制，十六进制

 

九、数学运算相关

abs(para)

功能：返回变量的绝对值

 

divmode(<除数>，<被除数>)   -> (商，余)

功能：返回一个元祖，包含除法运算的商和余数

 

min(*args[, key = None[, default =obj]  )

功能：返回args中的值最小元素

说明：

1. key可以设置为函数名变量，将args中的元素逐一作为该函数的参数，返回值最小的元素为min的返回值

1 ret = min([1,2,-3], key=abs)
2 
3 print(ret) ## -1

找到列表中绝对值最小的元素

2. 如果设置了defalut，当args为空时，不会报错，而是返回default

ret = max([],default=10)

print(ret) ## 打印 10

default参数的应用

 

max(args[, key = None[, default =obj] )

功能：返回args中最大的元素，用法和min()相同

 

sum(iterable[, start])

功能：返回iterable中所有元素的和

说明：

1. 参数iterable: 可迭代对象，不支持动态参数

2. start: iterable的和再与start相加，start默认为0

1 ret = sum([1,2,3],5)
2 
3 print(ret) #打印11 1,2,3的和在与5相加

start的使用

 

round(x, y)

功能：返回保留x保留y位小数后的结果

1 ret = round(3.1415926,2)
2 
3 print(ret) #3.14

保留两位小数

 

pow(x,y,z)

功能：pow(x,y)返回x的y次幂

说明：

1. pow(x,y,z)返回x的y次幂在除以z的余数

1 ret1 = pow(2,3)
2 
3 ret2 = pow(2,3,2)
4 
5 print(ret1) # 8
6 
7 print(ret2) # 0

power的使用

 

十. 字符串类型代码执行相关

exec(str)

功能：把字符串的内容作为代码来执行，返回值为None

说明：

1. 因为没有返回值，适用于字符串中是流程性代码的情况

1 a = "print(123)"
2 
3 exec(a)  # 123
4 
5 print(exec(a)) # 返回值为None

exec的使用

 

eval(str)

功能：eval也是把字符串的内容作为代码来执行，与exec不同的是可以返回代码执行的返回值

说明：

1. 多用于执行表达式类型的字符串代码

1 a = ‘min(1,3,5,7,9)‘
2 
3 ret = eval(a)
4 
5 print(ret) # 1

eval的使用

 

compile(str,<filename>,<mode>)

功能：把字符成代码

说明：

1. filename: 用于指定字符串类型代码的作用域，不指定的话传入一个空字符串

2. mode:

　　‘eval‘: 编译后的代码用eval函数执行

　　‘exec‘: 编译后的代码用exec函数执行

　　‘single‘: 编译后的代码用eval函数执行，只执行第一句代码

1 code1 = compile("print(1,2,3)\\nprint(‘a‘,‘b‘,‘c‘)",‘‘,‘exec‘)
2 
3 exec (code1) # 1 2 3
4 
5                       #a b c   

compile函数的使用

 

repr（obj）

功能：将内容转化成适合编译器阅读的形式

说明：

1. r = repr(object) ->  eval(r) == object

2. 而eval(str)是执行引号内的内容

1 str1 = repr(‘abc‘)
2 
3 str2 = str(‘abc‘)
4 
5 print(str1) # >> ‘abc‘ 适于解释器阅读的形式
6 
7 print(str2) # >> abc  适于解释器阅读的形式
8 
9 print(‘abc‘ == eval(str1))  #True

repr和str定义的字符串的区别

 

十一、处理序列相关

reversed(iterable)

功能：翻转数列中的元素，返回一个迭代器，不改变原列表

1 lst = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9]
2 
3 g = reversed(lst)   #reversed函数获得一个迭代器
4 
5 lst_new = list(g)   #从迭代器中取值
6 
7 print(lst_new)      # >> [9, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

列表反转

 

slice(start, stop[, step])

功能：slice类的一个构造函数，返回一个切片对象

说明：

1. 对字符串切片的语法list[start:stop:step]，其实是slice构造函数的一个语法糖 

1 lst = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9]
2 
3 sli = slice(1,4,None) #生成一个切片对象
4 
5 lst_new = lst[sli]  #用切片对象对lst进行切片
6 
7 print(lst_new)  #[1, 2, 3]

slice函数对列表进行切片

 

 十二、字符串转字节相关

bytes([source[, encoding[, errors]]])

　　功能：基于source，返回一个不可修改的字节串

　　说明：

　　1. 当source为字符串类型是，encoding参数必须指定

　　2. 也可以用 str.encode(‘encoding‘)的方法将转字符串转成字节数组

　　3. 当source为一个整数时，返回这个整数指定长度的空字节串

　　4. 返回的字节串不可以修改

　　5. 当source是一个可迭代对象的时候，每个数字元素必须在0 <= x < 256范围内

1 b_arr1 = bytes(‘测试‘, encoding=‘utf-8‘)  #用bytes函数将字符串转换成字节数组
2 
3 print(b_arr1)   #b‘\\xe6\\xb5\\x8b\\xe8\\xaf\\x95‘
4 
5 b_arr2 = ‘测试‘.encode(‘utf-8‘)   #用字符串类的encode方法将字符串转换成字节数组
6 
7 print(b_arr2)   #b‘\\xe6\\xb5\\x8b\\xe8\\xaf\\x95‘

字节的编码和解码

　　　　6. bytes函数在网络编程中有较多应用。只有byte型才能通过网络传输

 

 

bytearray([source[, encoding[, errors]]])

功能：返回一个可以被修改的字节数组

说明:

1. 各参数的使用方法与bytes()函数相同

2. 必须使用ASCII码修改字字节数组中的元素

3. 给字节数组的元素重新赋值需要使用ASCII码

4. 先把字符串转化成字节数组再进行元素的修改，可以避免修改字符串的元素是需要定义新的字符串的问题。使用于需要频繁修改某个字符串中的元素的情景。

 1 b_arr1 = bytearray(‘abc‘, encoding=‘utf-8‘)  
 2 
 3 print(b_arr1)   #bytearray(b‘abc‘)
 4 
 5 b_arr1[0] = 65  #修改字节数组的元素，65为‘A‘的ASCII码
 6 
 7 print(b_arr1)   #bytearray(b‘Abc‘)
 8 
 9 str1 = b_arr1.decode(‘utf-8‘)
10 
11 print(str1) # Abc

修改字节数组中的元素

memoryview(）

功能：为支持buffer protocol[1,2]的对象提供了按字节的内存访问接口，返回内存查看对象

说明：

对内存查看对象进行切片等操作，不会在内存中产生一个新的对象。方便查看一个字符串的整体或局部，而不不需要创建新对象占用内存。

1 b_arr1 = bytearray(‘abc‘, encoding=‘utf-8‘)
2 
3 view = memoryview(b_arr1)
4 
5 print(view[0]) # 97 查看a的ASCII码，但切片操作没有在内存中产生新的对象

view函数查看字符串切片

 

ord 和 chr函数

ord功能：查看一字符对应的ASCII码

chr功能：查看一个ASCII码对应的字符

print(ord(‘A‘))  #65

print(chr(65))   #A

 

十三、序列重构相关 

enumerate(iterable[, start])

功能：返回一个迭代器，每个元素是一个元祖

说明：

1. 返回的元祖的第一元素是序号，第二个元素原iterable中的元素

2. start可以指定序号的起始值，默认从0开始

 1 lst = [‘苹果‘,‘华为‘,‘小米‘]
 2 
 3 for i in enumerate(lst,1):
 4 
 5     print(i[0],i[1])
 6 
 7 g = enumerate(lst,1)
 8 
 9 print(‘__iter__‘ in dir(g)) # True
10 
11 print(‘__next__‘ in dir(g)) # True

商品添加序号

 

all(iterable)和any(iterable)函数

功能：

all()：判断可迭代对象中的元素是否全为真

any()：判断可迭代对象中的元素是否存在为真的

 1 lst1 = [1,‘abc‘,(1,3)]
 2 
 3 lst2 = [1,‘abc‘,(1,3),None]
 4 
 5 lst3 = [None,‘‘,()]
 6 
 7 print(any(lst1)) #True
 8 
 9 print(any(lst2)) #True
10 
11 print(any(lst3)) #False
12 
13 print(all(lst1)) #True
14 
15 print(all(lst2)) #False
16 
17 print(all(lst3)) #False

all和any函数的使用

 

zip(*args)函数

　　功能：接收任意数量的序列为参数，返回一个迭代器。迭代器每个元素是一个元祖，依次包含所有序列的第1个，第2个......元素

　　说明：

　　1. 生成器能取出元素的个数以参数中最短的序列为准

1 test1 = zip([1,2,3],[‘a‘,‘b‘,‘c‘])
2 
3 test2 = zip([1,2,3],[‘a‘,‘b‘,‘c‘,‘d‘])
4 
5 print(list(test1)) # [(1, ‘a‘), (2, ‘b‘), (3, ‘c‘)]
6 
7 print(list(test2)) #[(1, ‘a‘), (2, ‘b‘), (3, ‘c‘)]

zip函数的应用

zip函数应用举例：

需求：现有两个元组((‘a‘),(‘b‘)),((‘c‘),(‘d‘))，请使用python中匿名函数生成列表[{‘a‘:‘c‘},{‘b‘:‘d‘}]

 1 tu = ((‘a‘),(‘b‘)),((‘c‘),(‘d‘))
 2 
 3 solution1 = [{i[0]:i[1]} for i in zip(tu[0], tu[1])] #方法一：列表推导式
 4 
 5 print(solution1) #[{‘a‘: ‘c‘}, {‘b‘: ‘d‘}]
 6 
 7 solution2 = map(lambda x:{x[0]:x[1]}, zip(tu[0], tu[1])) #方法二：使用map函数构造
 8 
 9 solution2 = list(solution2) #迭代器强转列表
10 
11 print(solution2) #[{‘a‘: ‘c‘}, {‘b‘: ‘d‘}]

zip函数实例

 

 

 filter(func, iterable)

功能：将可迭代对象中每个元素逐一作为函数func的参数，只保留返回值为True的元素。filter函数返回一个迭代器

应用举例：

需求：筛选出列表中为偶数的元素

1 lst = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 ,7, 8, 9]
2 lst_filter = filter(lambda x: x % 2 == 0, lst)
3 print(list(lst_filter))     #[0, 2, 4, 6, 8]

filter函数实例

 

map(func, iterable)

功能：将可迭代对象的每个元素逐一作为函数func的参数，返回一个迭代器。迭代器中的每个元素为上述func函数的返回值。

应用举例：

需求：把包含员工名字的列表，每个元素后面拼接上邮箱地址

 

1 lst = [‘zhangsan‘, ‘lisi‘, ‘wangwu‘, ‘zhaoliu‘]
2 
3 lst_map = map(lambda x: x + ‘@balabala.com‘, lst)
4 
5 print(list(lst_map)) #[‘[email protected]‘, ‘[email protected]‘, ‘[email protected]‘, ‘[email protected]‘]

map函数应用实例

 

 sorted(iterable, reverse=T/F, key=func)

功能：对可迭代对象进行排序，返回一个包含排序过后元素的列表（因为排序算法需要获取可迭代对象中的每一个元素进行操作，所以sorted函数的返回值不是迭代器）

说明：

1. 默认变量reverse为True，进行正向排序。设置为False时，进行反向排序

2. 如果设置默认变量key，则按照可迭代对象中元素传入func后的返回值的大小进行排序

应用举例：

需求：按照可迭代对象的绝对值的大小进行排序

1 tu = (1, -5, 3, -4, 2)
2 
3 lst_sorted = sorted(tu, key=abs)
4 
5 print(lst_sorted) #[1, 2, 3, -4, -5]

sorted函数实例