Python学习————python基础复习

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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学习————python基础复习相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

python基础复习(二)

一、文件操作

python中的文件操作

1. 打开文件,得到文件句柄并赋值给一个变量
f=open(‘a.txt‘,‘r‘,encoding=‘utf-8‘) #默认打开模式就为r

2. 通过句柄对文件进行操作
data=f.read()

3. 关闭文件
f.close()

打开文件的过程解析
1、由应用程序向操作系统发起系统调用open(...)

2、操作系统打开该文件,并返回一个文件句柄给应用程序

3、应用程序将文件句柄赋值给变量f

强调:

强调第一点:

打开一个文件包含两部分资源:操作系统级打开的文件+应用程序的变量。在操作完毕一个文件时,
必须把与该文件的这两部分资源一个不落地回收,回收方法为:
1、f.close() #回收操作系统级打开的文件
2、del f #回收应用程序级的变量

其中del f一定要发生在f.close()之后,否则就会导致操作系统打开的文件还没有关闭,白白占用资源,
而python自动的垃圾回收机制决定了我们无需考虑del f,这就要求我们,在操作完毕文件后,
一定要记住f.close()

傻瓜式操作方式:使用with关键字来帮我们管理上下文
with open(‘a.txt‘,‘w‘) as f:
    pass
 
with open(‘a.txt‘,‘r‘) as read_f,open(‘b.txt‘,‘w‘) as write_f:
    data=read_f.read()
    write_f.write(data)
    
强调第二点:

f=open(...)是由操作系统打开文件,那么如果我们没有为open指定编码,那么打开文件的默认编码很明显是操作系统说了算了,操作系统会用自己的默认编码去打开文件,在windows下是gbk,在linux下是utf-8。
这就用到了上节课讲的字符编码的知识:若要保证不乱码,文件以什么方式存的,就要以什么方式打开。

f=open(‘a.txt‘,‘r‘,encoding=‘utf-8‘)

打开文件的模式:

文件句柄 = open(‘文件路径‘,‘模式‘)

模式可以是以下方式以及他们之间的组合:

Character Meaning
‘r‘ open for reading (default)
‘w‘ open for writing, truncating the file first
‘a‘ open for writing, appending to the end of the file if it exists
‘b‘ binary mode
‘t‘ text mode (default)
‘+‘ open a disk file for updating (reading and writing)
‘U‘ universal newline mode (for backwards compatibility; should not be used in new code)

操作文件的方法:

#掌握
f.read() #读取所有内容,光标移动到文件末尾
f.readline() #读取一行内容,光标移动到第二行首部
f.readlines() #读取每一行内容,存放于列表中

f.write(‘1111
222
‘) #针对文本模式的写,需要自己写换行符
f.write(‘1111
222
‘.encode(‘utf-8‘)) #针对b模式的写,需要自己写换行符
f.writelines([‘333
‘,‘444
‘]) #文件模式
f.writelines([bytes(‘333
‘,encoding=‘utf-8‘),‘444
‘.encode(‘utf-8‘)]) #b模式

#了解
f.readable() #文件是否可读
f.writable() #文件是否可读
f.closed #文件是否关闭
f.encoding #如果文件打开模式为b,则没有该属性
f.flush() #立刻将文件内容从内存刷到硬盘
f.name

文件的修改:

方式一:将硬盘存放的该文件的内容全部加载到内存,在内存中是可以修改的,修改完毕后,再由内存覆盖到硬盘(word,vim,nodpad++等编辑器)

import os

with open(‘a.txt‘) as read_f,open(‘.a.txt.swap‘,‘w‘) as write_f:
    data=read_f.read() #全部读入内存,如果文件很大,会很卡
    data=data.replace(‘alex‘,‘SB‘) #在内存中完成修改

    write_f.write(data) #一次性写入新文件

os.remove(‘a.txt‘)
os.rename(‘.a.txt.swap‘,‘a.txt‘)

方式二:将硬盘存放的该文件的内容一行一行地读入内存,修改完毕就写入新文件,最后用新文件覆盖源文件

import os

with open(‘a.txt‘) as read_f,open(‘.a.txt.swap‘,‘w‘) as write_f:
    for line in read_f:
        line=line.replace(‘alex‘,‘SB‘)
        write_f.write(line)

os.remove(‘a.txt‘)
os.rename(‘.a.txt.swap‘,‘a.txt‘)

二、函数

什么是函数:

函数是一种具备某种功能的工具

如果我们想用函数就需要我们先去定义函数,将函数定义好之后我们就可以使用函数了

函数的分类:

函数分为两类 一种是内置函数,另一种是自定义函数

#1、内置函数
为了方便我们的开发,针对一些简单的功能,python解释器已经为我们定义好了的函数即内置函数。对于内置函数,我们可以拿来就用而无需事先定义,如len(),sum(),max()
ps:我们将会在最后详细介绍常用的内置函数。

#2、自定义函数
很明显内置函数所能提供的功能是有限的,这就需要我们自己根据需求,事先定制好我们自己的函数来实现某种功能,以后,在遇到应用场景时,调用自定义的函数即可。例如

如何定义函数

定义函数的语法

def 函数名(参数):

	函数体

	return 返回的值

函数名要见名知意
要能够体现函数的功能

函数的使用原则是 先定义再调用

***
函数是一种变量,它必须先定义才能引用,如果没有定义就引用就会导致引用的函数是一个不存在的变量名

函数在定义阶段只会检测语法,不会执行代码

调用函数的时候 会先找到函数名,再根据函数名调用函数的代码 (函数名加括号)

函数调用的三种形式:

1 语句形式:foo()
2 表达式形式:3*len(‘hello‘)
3 当中另外一个函数的参数:range(len(‘hello‘))

函数的参数:

函数的参数分为:实参和形参

#1、位置参数:按照从左到右的顺序定义的参数
        位置形参:必选参数
        位置实参:按照位置给形参传值

#2、关键字参数:按照key=value的形式定义的实参
        无需按照位置为形参传值
        注意的问题:
                1. 关键字实参必须在位置实参右面
                2. 对同一个形参不能重复传值

#3、默认参数:形参在定义时就已经为其赋值
        可以传值也可以不传值,经常需要变得参数定义成位置形参,变化较小的参数定义成默认参数(形参)
        注意的问题:
                1. 只在定义时赋值一次
                2. 默认参数的定义应该在位置形参右面
                3. 默认参数通常应该定义成不可变类型


#4、可变长参数:
        可变长指的是实参值的个数不固定
        而实参有按位置和按关键字两种形式定义,针对这两种形式的可变长,形参对应有两种解决方案来完整地存放它们,分别是*args,**kwargs

        ===========*args===========
        def foo(x,y,*args):
            print(x,y)
            print(args)
        foo(1,2,3,4,5)

        def foo(x,y,*args):
            print(x,y)
            print(args)
        foo(1,2,*[3,4,5])


        def foo(x,y,z):
            print(x,y,z)
        foo(*[1,2,3])

        ===========**kwargs===========
        def foo(x,y,**kwargs):
            print(x,y)
            print(kwargs)
        foo(1,y=2,a=1,b=2,c=3)

        def foo(x,y,**kwargs):
            print(x,y)
            print(kwargs)
        foo(1,y=2,**{‘a‘:1,‘b‘:2,‘c‘:3})


        def foo(x,y,z):
            print(x,y,z)
        foo(**{‘z‘:1,‘x‘:2,‘y‘:3})

        ===========*args+**kwargs===========

        def foo(x,y):
            print(x,y)

        def wrapper(*args,**kwargs):
            print(‘====>‘)
            foo(*args,**kwargs)

#5、命名关键字参数:*后定义的参数,必须被传值(有默认值的除外),且必须按照关键字实参的形式传递
可以保证,传入的参数中一定包含某些关键字
        def foo(x,y,*args,a=1,b,**kwargs):
            print(x,y)
            print(args)
            print(a)
            print(b)
            print(kwargs)

        foo(1,2,3,4,5,b=3,c=4,d=5)
        结果:
            1
            2
            (3, 4, 5)
            1
            3
            {‘c‘: 4, ‘d‘: 5}

三、函数对象

函数的特点

函数是第一类对象,即函数可以当作数据传递
1 可以被引用
2 可以当作参数传递
3 返回值可以是函数
4 可以当作容器类型的元素

函数嵌套:

函数的嵌套调用:

def max(x,y):
    return x if x > y else y

def max4(a,b,c,d):
    res1=max(a,b)
    res2=max(res1,c)
    res3=max(res2,d)
    return res3
print(max4(1,2,3,4))

函数的嵌套定义:

def f1():
    def f2():
        def f3():
            print(‘from f3‘)
        f3()
    f2()

f1()

四、名称空间

什么是名称空间:

名称空间:python中存放名字的地方
如 n=2  2存放在内存中 而n则是存放在联系 n=2关系的名称空间中

名称空间的加载顺序

1、python解释器先启动,因而首先加载的是:内置名称空间
2、执行test.py文件,然后以文件为基础,加载全局名称空间
3、在执行文件的过程中如果调用函数,则临时产生局部名称空间

名字的查找顺序:

局部名称空间--->全局名称空间--->内置名称空间

#需要注意的是:在全局无法查看局部的,在局部可以查看全局的,如下示例

# max=1
def f1():
    # max=2
    def f2():
        # max=3
        print(max)
    f2()
f1()
print(max)

作用域:

作用域指的就是全局范围以及局部范围

#1	- 全局范围(内置名称空间与全局名称空间属于该范围):全局存活,全局有效
#	- 局部范围(局部名称空间属于该范围):临时存活,局部有效
#2、作用域关系是在函数定义阶段就已经固定的,与函数的调用位置无关,如下
x=1
def f1():
    def f2():
        print(x)
    return f2
x=100
def f3(func):
    x=2
    func()
x=10000
f3(f1())

#3、查看作用域:globals(),locals()


LEGB 代表名字查找顺序: locals -> enclosing function -> globals -> __builtins__
locals 是函数内的名字空间,包括局部变量和形参
enclosing 外部嵌套函数的名字空间(闭包中常见)
globals 全局变量,函数定义所在模块的名字空间
builtins 内置模块的名字空间

四、闭包函数

什么是闭包函数:

#内部函数包含对外部作用域而非全局作用域的引用

#提示:之前我们都是通过参数将外部的值传给函数,闭包提供了另外一种思路

        def counter():
            n=0
            def incr():
                nonlocal n
                x=n
                n+=1
                return x
            return incr

        c=counter()
        print(c())
        print(c())
        print(c())
        print(c.__closure__[0].cell_contents) #查看闭包的元素

闭包的意义以及应用

#闭包的意义:返回的函数对象,不仅仅是一个函数对象,在该函数外还包裹了一层作用域,这使得,该函数无论在何处调用,优先使用自己外层包裹的作用域
#应用领域:延迟计算(原来我们是传参,现在我们是包起来)
    from urllib.request import urlopen

    def index(url):
        def get():
            return urlopen(url).read()
        return get

    baidu=index(‘http://www.baidu.com‘)
    print(baidu().decode(‘utf-8‘))

五、装饰器

为何要用装饰器

#开放封闭原则:对修改封闭,对扩展开放

什么是装饰器

装饰器他人的器具,本身可以是任意可调用对象,被装饰者也可以是任意可调用对象。
强调装饰器的原则:1 不修改被装饰对象的源代码 2 不修改被装饰对象的调用方式
装饰器的目标:在遵循1和2的前提下,为被装饰对象添加上新功能

装饰器的使用

无参装饰器:

import time
def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print(‘run time is %s‘ %(stop_time-start_time))
        return res
    return wrapper

@timmer
def foo():
    time.sleep(3)
    print(‘from foo‘)
foo()


有参装饰器:

def auth(driver=‘file‘):
    def auth2(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            name=input("user: ")
            pwd=input("pwd: ")

            if driver == ‘file‘:
                if name == ‘egon‘ and pwd == ‘123‘:
                    print(‘login successful‘)
                    res=func(*args,**kwargs)
                    return res
            elif driver == ‘ldap‘:
                print(‘ldap‘)
        return wrapper
    return auth2

@auth(driver=‘file‘)
def foo(name):
    print(name)

foo(‘egon‘)

装饰器语法

被装饰函数的正上方,单独一行
        @deco1
        @deco2
        @deco3
        def foo():
            pass

        foo=deco1(deco2(deco3(foo)))

装饰器补充:wraps

from functools import wraps

def deco(func):
    @wraps(func) #加在最内层函数正上方
    def wrapper(*args,**kwargs):
        return func(*args,**kwargs)
    return wrapper

@deco
def index():
    ‘‘‘哈哈哈哈‘‘‘
    print(‘from index‘)

print(index.__doc__)

叠加多个装饰器

1. 加载顺序(outter函数的调用顺序):自下而上
2. 执行顺序(wrapper函数的执行顺序):自上而下
def outter1(func1): #func1=wrapper2的内存地址
    print(‘加载了outter1‘)
    def wrapper1(*args,**kwargs):
        print(‘执行了wrapper1‘)
        res1=func1(*args,**kwargs)
        return res1
    return wrapper1

def outter2(func2): #func2=wrapper3的内存地址
    print(‘加载了outter2‘)
    def wrapper2(*args,**kwargs):
        print(‘执行了wrapper2‘)
        res2=func2(*args,**kwargs)
        return res2
    return wrapper2

def outter3(func3): # func3=最原始的那个index的内存地址
    print(‘加载了outter3‘)
    def wrapper3(*args,**kwargs):
        print(‘执行了wrapper3‘)
        res3=func3(*args,**kwargs)
        return res3
    return wrapper3



@outter1 # outter1(wrapper2的内存地址)======>index=wrapper1的内存地址
@outter2 # outter2(wrapper3的内存地址)======>wrapper2的内存地址
@outter3 # outter3(最原始的那个index的内存地址)===>wrapper3的内存地址
def index():
    print(‘from index‘)

print(‘======================================================‘)
index()

六、迭代器

迭代器的概念:

#迭代器即迭代的工具,那什么是迭代呢?#迭代是一个重复的过程,每次重复即一次迭代,并且每次迭代的结果都是下一次迭代的初始值
while True: #只是单纯地重复,因而不是迭代
    print(‘===>‘) 
    
l=[1,2,3]
count=0
while count < len(l): #迭代
    print(l[count])
    count+=1

为什么要有迭代器?什么是可迭代对象?什么是迭代器对象?

1、为何要有迭代器?
对于序列类型:字符串、列表、元组,我们可以使用索引的方式迭代取出其包含的元素。但对于字典、集合、文件等类型是没有索引的,若还想取出其内部包含的元素,则必须找出一种不依赖于索引的迭代方式,这就是迭代器

2、什么是可迭代对象?
可迭代对象指的是内置有__iter__方法的对象,即obj.__iter__,如下
‘hello‘.__iter__
(1,2,3).__iter__
[1,2,3].__iter__
{‘a‘:1}.__iter__
{‘a‘,‘b‘}.__iter__
open(‘a.txt‘).__iter__

3、什么是迭代器对象?
可迭代对象执行obj.__iter__()得到的结果就是迭代器对象
而迭代器对象指的是即内置有__iter__又内置有__next__方法的对象

文件类型是迭代器对象
open(‘a.txt‘).__iter__()
open(‘a.txt‘).__next__()


4、注意:
迭代器对象一定是可迭代对象,而可迭代对象不一定是迭代器对象

迭代器的优缺点:

优点:
  - 提供一种统一的、不依赖于索引的迭代方式
  - 惰性计算,节省内存
缺点:
  - 无法获取长度(只有在next完毕才知道到底有几个值)
  - 一次性的,只能往后走,不能往前退

七、生成器

什么是生成器

#只要函数内部包含有yield关键字,那么函数名()的到的结果就是生成器,并且不会执行函数内部代码

def func():
    print(‘====>first‘)
    yield 1
    print(‘====>second‘)
    yield 2
    print(‘====>third‘)
    yield 3
    print(‘====>end‘)

g=func()
print(g) #<generator object func at 0x0000000002184360> 

生成器就是迭代器

g.__iter__
g.__next__
#2、所以生成器就是迭代器,因此可以这么取值
res=next(g)
print(res)

生成器表达式

1、把列表推导式的[]换成()就是生成器表达式

2、示例:生一筐鸡蛋变成给你一只老母鸡,用的时候就下蛋,这也是生成器的特性
>>> chicken=(‘鸡蛋%s‘ %i for i in range(5))
>>> chicken
<generator object <genexpr> at 0x10143f200>
>>> next(chicken)
‘鸡蛋0‘
>>> list(chicken) #因chicken可迭代,因而可以转成列表
[‘鸡蛋1‘, ‘鸡蛋2‘, ‘鸡蛋3‘, ‘鸡蛋4‘,]

3、优点:省内存,一次只产生一个值在内存中

以上是关于Python学习————python基础复习的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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