Python 3 备忘清单

Python 备忘单是 Python 3 编程语言的单页参考表

入门

介绍

控制台打印

>>> print("Hello, World!")
Hello, World!

著名的“Hello World”程序在 Python 中的实现

变量

age = 18       # 年龄是 int 类型
name = "John"  # 名字现在是 str 类型
print(name)
  • Python 不能在没有赋值的情况下声明变量
  • 变量可以存放不同类型的值

内置数据类型

序列指一批有序的元素,集合指一批无序且不重复的元素

:-:-
str文本/字符串(Text)
int, float, complex数值(Numeric)
dict映射/键值对(Mapping)
list, tuple, range序列(Sequence)
set, frozenset集合(Set)
bool布尔值/逻辑值(Boolean)
bytes, bytearray,
memoryview
二进制数据(Binary)

查看: 数据类型

字符串切片

>>> msg = "Hello, World!"
>>> print(msg[2:5])
llo

查看: 字符串

列表

mylist = []
mylist.append(1)
mylist.append(2)
for item in mylist:
    print(item) # 打印输出 1,2

查看: 列表

判断

num = 200
if num > 0:
    print("num is greater than 0")
else:
    print("num is not greater than 0")

查看: 判断

循环

for item in range(6):
    if item == 3: break
    print(item)
else:
    print("Finally finished!")

查看: 循环

函数

>>> def my_function():
...     print("来自函数的你好")
...
>>> my_function()
来自函数的你好

查看: 函数

文件处理

with open("myfile.txt", "r", encoding='utf8') as file:
    for line in file:
        print(line)

查看: 文件处理

算术

result = 10 + 30 # => 40
result = 40 - 10 # => 30
result = 50 * 5  # => 250
result = 16 / 4  # => 4.0 (Float Division)
result = 16 // 4 # => 4 (Integer Division)
result = 25 % 2  # => 1
result = 5 ** 3  # => 125

/ 表示 x 和 y 的商,// 表示 x 和 y 的底商,另见 StackOverflow

加等于

counter = 0
counter += 10           # => 10
counter = 0
counter = counter + 10  # => 10
message = "Part 1."
# => Part 1.Part 2.
message += "Part 2."   

f-字符串 (Python 3.6+)

>>> website = 'IT参考文档'
>>> f"Hello, {website}"
"Hello, IT参考文档"
>>> num = 10
>>> f'{num} + 10 = {num + 10}'
'10 + 10 = 20'

查看: f-字符串

Python 数据类型

字符串

hello = "Hello World"
hello = 'Hello World'
multi_string = """Multiline Strings
Lorem ipsum dolor sit amet,
consectetur adipiscing elit """

查看: 字符串

数值

x = 1    # 整数
y = 2.8  # 浮点小数
z = 1j   # 复数
>>> print(type(x))
<class 'int'>

只要内存足够,可以容纳无限大(小)的数值

布尔值

my_bool = True 
my_bool = False
bool(0)     # => False
bool(1)     # => True

bool 是 int 的子类

列表

list1 = ["apple", "banana", "cherry"]
list2 = [True, False, False]
list3 = [1, 5, 7, 9, 3]
list4 = list((1, 5, 7, 9, 3))

查看: 列表

元组

my_tuple = (1, 2, 3)
my_tuple = tuple((1, 2, 3))

类似列表,但自身不可变

集合

set1 = {"a", "b", "c"}   
set2 = set(("a", "b", "c"))

类似列表,但里面的元素是无序而不重复的

字典

>>> empty_dict = {}
>>> a = {"one": 1, "two": 2, "three": 3}
>>> a["one"]
1
>>> a.keys()
dict_keys(['one', 'two', 'three'])
>>> a.values()
dict_values([1, 2, 3])
>>> a.update({"four": 4})
>>> a.keys()
dict_keys(['one', 'two', 'three', 'four'])
>>> a['four']
4

键-值对,一种像 JSON 那样对象

类型转换

转换为整数

x = int(1)       # 得到 1
y = int(2.8)     # 得到 2
z = int("3")     # 得到 3

转换为浮点数

x = float(1)     # 得到 1.0
y = float(2.8)   # 得到 2.8
z = float("3")   # 得到 3.0
w = float("4.2") # 得到 4.2

转换为字符串

x = str("s1")    # 得到 "s1"
y = str(2)       # 得到 "2"
z = str(3.0)     # 得到 "3.0"

Python 字符串

下标访问

>>> hello = "Hello, World"
>>> print(hello[1])  # 获取第二个字符
e
>>> print(hello[-1])  # 获取倒数第一个字符
d
>>> print(type(hello[-1]))  # 得到的还是字符串
<class 'str'>

循环

>>> for char in "foo":
...     print(char)
f
o
o

对字符串 for-in 可以得到每个字符(类型还是字符串)

切割字符串

 ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
 | m | y | b | a | c | o | n |
 └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
 0   1   2   3   4   5   6   7
-7  -6  -5  -4  -3  -2  -1

>>> s = 'mybacon'
>>> s[2:5]
'bac'
>>> s[0:2]
'my'

>>> s = 'mybacon'
>>> s[:2]
'my'
>>> s[2:]
'bacon'
>>> s[:2] + s[2:]
'mybacon'
>>> s[:]
'mybacon'

>>> s = 'mybacon'
>>> s[-5:-1]
'baco'
>>> s[2:6]
'baco'

步长

>>> s = '12345' * 5
>>> s
'1234512345123451234512345'
>>> s[::5]
'11111'
>>> s[4::5]
'55555'
>>> s[::-5]
'55555'
>>> s[::-1]
'5432154321543215432154321'

获取长度

>>> hello = "Hello, World!"
>>> print(len(hello))
13

len() 函数返回字符串的长度

重复多次

>>> s = '===+'
>>> n = 8
>>> s * n
'===+===+===+===+===+===+===+===+'

存在性判断

>>> s = 'spam'
>>> s in 'I saw spamalot!'
True
>>> s not in 'I saw The Holy Grail!'
True

判断 "spam" 这个字符串是否在其它字符串里

字符串拼接

>>> s = 'spam'
>>> t = 'egg'
>>> s + t  # 可以使用加号进行拼接
'spamegg'
>>> 'spam' 'egg'  # 两个字符串之间可以省略加号
'spamegg'

格式化

name = "John"
print("Hello, %s!" % name)

name = "John"
age = 23
print("%s is %d years old." % (name, age))

format() 方法

txt1 = "My name is {fname}, I'm {age}".format(fname="John", age=36)
txt2 = "My name is {0}, I'm {1}".format("John", 36)
txt3 = "My name is {}, I'm {}".format("John", 36)

转义符号

转义符号对应的操作
\\输出反斜杠
\'输出单引号
\"输出双引号
\n换行
\t水平制表符
\r光标回到首位
\b退格

控制台输入

>>> name = input("Enter your name: ")
Enter your name: Tom
>>> name
'Tom'

从控制台获取输入数据

头尾判断

>>> # 是否以 H 开头
>>> "Hello, world!".startswith("H")
True
>>> # 是否以 h 开头
>>> "Hello, world!".startswith("h")
False
>>> # 是否以 ! 结尾
>>> "Hello, world!".endswith("!")
True

插入分隔符拼接

>>> "、".join(["John", "Peter", "Vicky"])
'John、Peter、Vicky'

Python f-字符串 (Python 3.6+)

f-字符串 用法

>>> website = 'Reference'
>>> f"Hello, {website}"
"Hello, Reference"
>>> num = 10
>>> f'{num} + 10 = {num + 10}'
'10 + 10 = 20'
>>> f"""He said {"I'm John"}"""
"He said I'm John"
>>> f'5 {"{stars}"}'
'5 {stars}'
>>> f'{{5}} {"stars"}'
'{5} stars'
>>> name = 'Eric'
>>> age = 27
>>> f"""Hello!
...     I'm {name}.
...     I'm {age}."""
"Hello!\n    I'm Eric.\n    I'm 27."

它从 Python 3.6 开始可用,另见: 格式字符串字面值

填充对齐

>>> f'{"text":10}'   # 使用空格填充到指定长度
'text      '
>>> f'{"test":*>10}' # 向左填充
'******test'
>>> f'{"test":*<10}' # 向右填充
'test******'
>>> f'{"test":*^10}' # 居中填充
'***test***'
>>> f'{12345:0>10}'  # 使用数字填充
'0000012345'

按类型输出

>>> f'{10:b}'     # 输出二进制数值
'1010'
>>> f'{10:o}'     # 输出八进制数值
'12'
>>> f'{200:x}'    # 输出十六进制数值
'c8'
>>> f'{200:X}'
'C8'
>>> f'{345600000000:e}' # 科学计数法
'3.456000e+11'
>>> f'{65:c}'       # 将整数转化为一个字符后输出
'A'
>>> f'{10:#b}'      # [类型] 带符号(基础)
'0b1010'
>>> f'{10:#o}'
'0o12'
>>> f'{10:#x}'
'0xa'

显示正负号

>>> f'{12345:+}'      # 显示正数的正号
'+12345'
>>> f'{-12345:+}'     # 显示负数的负号
'-12345'
>>> f'{-12345:+10}'   # 显示负号,并使用空格填充,直到长度为 10
'    -12345'
>>> f'{-12345:+010}'  # 显示负号,并使用0填充,直到长度为 10
'-000012345'

其它

>>> f'{-12345:0=10}'  # 负数
'-000012345'
>>> f'{12345:010}'    # [0] 快捷方式(不对齐)
'0000012345'
>>> f'{-12345:010}'
'-000012345'
>>> import math       # [.precision]
>>> math.pi
3.141592653589793
>>> f'{math.pi:.2f}'
'3.14'
>>> f'{1000000:,.2f}' # [分组选项]
'1,000,000.00'
>>> f'{1000000:_.2f}'
'1_000_000.00'
>>> f'{0.25:0%}'      # 百分比
'25.000000%'
>>> f'{0.25:.0%}'
'25%'

Python 列表

定义

>>> li1 = []
>>> li1
[]
>>> li2 = [4, 5, 6]
>>> li2
[4, 5, 6]
>>> li3 = list((1, 2, 3))
>>> li3
[1, 2, 3]
>>> li4 = list(range(1, 11))
>>> li4
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

生成

>>> list(filter(lambda x : x % 2 == 1, range(1, 20)))
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19]
>>> [x ** 2 for x in range (1, 11) if  x % 2 == 1]
[1, 9, 25, 49, 81]
>>> [x for x in [3, 4, 5, 6, 7] if x > 5]
[6, 7]
>>> list(filter(lambda x: x > 5, [3, 4, 5, 6, 7]))
[6, 7]

添加元素

>>> li = []
>>> li.append(1)
>>> li
[1]
>>> li.append(2)
>>> li
[1, 2]
>>> li.append(4)
>>> li
[1, 2, 4]
>>> li.append(3)
>>> li
[1, 2, 4, 3]

切片

列表切片的语法:

a_list[start:end]
a_list[start:end:step]

切片

>>> a = ['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster']
>>> a[2:5]
['bacon', 'tomato', 'ham']
>>> a[-5:-2]
['egg', 'bacon', 'tomato']
>>> a[1:4]
['egg', 'bacon', 'tomato']

省略索引

>>> a[:4]
['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato']
>>> a[0:4]
['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato']
>>> a[2:]
['bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster']
>>> a[2:len(a)]
['bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster']
>>> a
['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster']
>>> a[:]
['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster']

间隔索引

['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster']
>>> a[0:6:2]
['spam', 'bacon', 'ham']
>>> a[1:6:2]
['egg', 'tomato', 'lobster']
>>> a[6:0:-2]
['lobster', 'tomato', 'egg']
>>> a
['spam', 'egg', 'bacon', 'tomato', 'ham', 'lobster']
>>> a[::-1]
['lobster', 'ham', 'tomato', 'bacon', 'egg', 'spam']

删除

>>> li = ['bread', 'butter', 'milk']
>>> li.pop()
'milk'
>>> li
['bread', 'butter']
>>> del li[0]
>>> li
['butter']
>>> li.remove('butter')
>>> li
[]

列表边界

>>> li = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> li[0]
'a'
>>> li[-1]
'd'
>>> li[4]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

连接

>>> odd = [1, 3, 5]
>>> odd.extend([9, 11, 13])
>>> odd
[1, 3, 5, 9, 11, 13]
>>> odd = [1, 3, 5]
>>> odd + [9, 11, 13]
[1, 3, 5, 9, 11, 13]

排序和反转

>>> li = [3, 1, 3, 2, 5]
>>> li.sort()
>>> li
[1, 2, 3, 3, 5]
>>> li.reverse()
>>> li
[5, 3, 3, 2, 1]

计数

>>> li = [3, 1, 3, 2, 5]
>>> li.count(3)
2

重复

>>> li = ["re"] * 3
>>> li
['re', 're', 're']

搜索

>>> nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7, -20.5, -999]
>>> nums.index(2)
3
>>> nums.index(100, 3, 7)  # 搜索3-7之间的元素
5
>>> nums.index(7, 4) # 搜索4之后的元素
6

当寻找一个不存在的值时,抛出ValueError

Python 判断

if-else

number = int(input('输入一个整数:'))
if number < 0:
    print("您输入了一个负数。")
else:
    print("您输入了一个非负整数。")

if-elif-else

number = int(input('输入一个整数:'))
if number < 0:
    print("您输入了一个负数。")
elif number == 0:
    print("您输入了一个 0 。")
else:
    print("您输入了一个正数。")

三目运算

scope = int(input('输入百分制成绩:'))
line = 60
tip = "及格" if scope >= line else "不及格"
# 相当于 scope >= line ? "及格" : "不及格"
print(tip)

注意条件是放在中间的

Python 循环

一般形式

primes = [2, 3, 5, 7]
for prime in primes:
    print(prime)

带索引

animals = ["dog", "cat", "mouse"]
for i, value in enumerate(animals):
    print(i, value)

while 循环

x = 0
while x < 4:
    print(x)
    x += 1  # Shorthand for x = x + 1

跳出循环

x = 0
for index in range(10):
    x = index * 10
    if index == 5:
        break
    print(x)

跳过一轮循环

for index in range(3, 8): 
    x = index * 10
    if index == 5:
        continue
    print(x)

范围循环

for i in range(4):
    print(i) # Prints: 0 1 2 3
for i in range(4, 8):
    print(i) # Prints: 4 5 6 7
for i in range(4, 10, 2):
    print(i) # Prints: 4 6 8

使用 zip()

name = ['Pete', 'John', 'Elizabeth']
age = [6, 23, 44]
for n, a in zip(name, age):
    print('%s is %d years old' %(n, a))

列表生成式

result = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]
 
print(result)
# [0, 4, 16, 36, 64]

Python 函数

基础

def hello_world():  
    print('Hello, World!')

返回

def add(x, y):
    print("x is %s, y is %s" %(x, y))
    return x + y
add(5, 6)    # => 11

位置参数

def varargs(*args):
    return args
varargs(1, 2, 3)  # => (1, 2, 3)

args 的类型是 tuple

关键字参数

def keyword_args(**kwargs):
    return kwargs
# => {"big": "foot", "loch": "ness"}
keyword_args(big="foot", loch="ness")

kwargs 的类型是 dict

返回多个

def swap(x, y):
    return y, x
x = 1
y = 2
x, y = swap(x, y)  # => x = 2, y = 1

默认值

def add(x, y=10):
    return x + y
add(5)      # => 15
add(5, 20)  # => 25

匿名函数

# => True
(lambda x: x > 2)(3)
# => 5
(lambda x, y: x ** 2 + y ** 2)(2, 1)

Python 解包

  • 解包是将一个 序列 内的多个元素依次重新分配到有限个容器的过程,这只发生在 变量赋值参数传递生成式生成 过程中。
  • _ 这个变量是命令行交互中最后一次计算得到的值,在程序设计中一般用来存放解包时不再需要的值。 但它的含义会因赋值而改变,比如标准库 gettext 中常用作动态获取翻译文本。

等量解包

ip, port = "127.0.0.1", 80
print(ip)  # -> "127.0.0.1"
print(port)  # -> 80

# 与以下代码等价
ip, port = ("127.0.0.1", 80)

# 与以下代码效果相同
ip, port = ["127.0.0.1", 80]

适量解包

ip, _, port = "127.0.0.1:80".rpartition(":")
print(ip)  # -> "127.0.0.1"
print(port)  # -> "80"

# _ 这个变量此刻的值是 ":" ,但一般不再使用。

_ 也是一个单一变量,不允许解包多个元素,因此变量与值必须一一对应。

过量解包

major, minor, *parts = "3.10.2.beta".split(".")
print(major)  # -> "3"
print(minor)  # -> "10"
print(parts)  # -> ["2", "beta"]

# 可将 parts 改为 _ 来表示不再需要后面的元素

这里的 * 就是收集序列在解包过程中多出来的元素, 只能有一个,与向函数传递位置参数时的 * 别无二致。

解包取左边

major, minor, *_ = "3.10.2.beta".split(".")

print(major)  # -> "3"
print(minor)  # -> "10"

解包取两边

major, *_, level = "3.10.2.beta".split(".")

print(major)  # -> "3"
print(level)  # -> "beta"

解包取右边

*_, micro, level = "3.10.2.beta".split(".")

print(micro)  # -> "2"
print(level)  # -> "beta"

解包集合

a, b, *_ = {3, 2, 1}
print(a)  # -> 1
print(b)  # -> 2
print(_)  # -> [3]

集合 中的元素是无序的,因此解包结果不能轻易确定。

解包迭代器

a, b, *_ = range(3)
print(a)  # -> 0
print(b)  # -> 1
print(_)  # -> [2]

支持 迭代器 协议的对象也可被解包。

解包字典

a, b, *_ = dict(a=1, b=2, c=3)
print(a)  # -> "a"
print(_)  # -> ["c"]
a, b, *_ = dict(a=1, b=2, c=3).values()
print(a)  # -> 1
print(_)  # -> [3]

生成式中的解包

chars = (*"abc", *"def", "g", "h")
# -> ("a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h")

digits = [*range(10), *"abcdef"]
# -> [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
#     "a", "b", "c", "d", "e", "f"]

part = {"小明": 18, "小亮": 22}
summary = {"小花": 16, **part}
print(summary)
# -> {"小花": 16, "小明": 18, "小亮": 22}
  • 仅在列表/元组生成式中可以使用多个 *
  • 仅在字典生成式中可以使用多个 **

迭代中解包

students = [
    ("小明", 18),
    ("小亮", 22),
]
for k, v in students:
    print(k)  # -> "小明"、"小亮"
    print(v)  # -> 18、22

students = [
    (0, ("小明", 18)),
    (1, ("小亮", 22)),
]
for i, (k, v) in students:
    print(i)  # -> 0、1
    print(k)  # -> "小明"、"小亮"
    print(v)  # -> 18、22

函数中的解包

def version(major, minor, *parts):
    print(major)  # -> "3"
    print(minor)  # -> "10"
    print(parts)  # -> ("2", "beta", "0")

version("3", "10", "2", "beta", "0")
# 过程类似于
major, minor, *parts = ("3", "10", "2", "beta", "0")


def version():
    parts = "3.10.2.beta.0".split(".")
    return *parts, "x64"

print(version())
# -> ("3", "10", "2", "beta", "0", "x64")

Python 模块

导入模块

import math
print(math.sqrt(16))  # => 4.0

从一个模块导入

from math import ceil, floor
print(ceil(3.7))   # => 4.0
print(floor(3.7))  # => 3.0

导入一个模块的全部

from math import *

给模块起别名

import math as m
# => True
math.sqrt(16) == m.sqrt(16)

浏览模块的函数和属性

import math
dir(math)

Python 文件处理

读取文件

逐行

with open("myfile.txt") as file:
    for line in file:
        print(line)

带行号

file = open('myfile.txt', 'r')
for i, line in enumerate(file, start=1):
    print("Number %s: %s" % (i, line))

字符串

写入一个字符串

contents = {"aa": 12, "bb": 21}
with open("myfile1.txt", "w+") as file:
    file.write(str(contents))

读取一个字符串

with open('myfile1.txt', "r+") as file:
    contents = file.read()
print(contents)

对象

写一个对象

contents = {"aa": 12, "bb": 21}
with open("myfile2.txt", "w+") as file:
    file.write(json.dumps(contents))

读取对象

with open('myfile2.txt', "r+") as file:
    contents = json.load(file)
print(contents)

删除文件

import os
os.remove("myfile.txt")

检查和删除

import os
if os.path.exists("myfile.txt"):
    os.remove("myfile.txt")
else:
    print("The file does not exist")

删除文件夹

import os
os.rmdir("myfolder")

Python 类和继承

定义

class MyNewClass:
    pass
# 类的实例化
my = MyNewClass()

构造函数

class Animal:
    def __init__(self, voice):
        self.voice = voice
 
cat = Animal('Meow')
print(cat.voice)    # => Meow
 
dog = Animal('Woof') 
print(dog.voice)    # => Woof

方法

class Dog:
    # 类的方法
    def bark(self):
        print("Ham-Ham")
 
charlie = Dog()
charlie.bark()   # => "Ham-Ham"

类变量

class MyClass:
    class_variable = "A class variable!"
# => 一个类变量!
print(MyClass.class_variable)
x = MyClass()
 
# => 一个类变量!
print(x.class_variable)

super() 函数

class ParentClass:
    def print_test(self):
        print("Parent Method")
 
class ChildClass(ParentClass):
    def print_test(self):
        print("Child Method")
        # 调用父级的 print_test()
        super().print_test() 

>>> child_instance = ChildClass()
>>> child_instance.print_test()
Child Method
Parent Method

repr() 方法

class Employee:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
 
    def __repr__(self):
        return self.name
 
john = Employee('John')
print(john)  # => John

用户定义的异常

class CustomError(Exception):
    pass

多态性

class ParentClass:
    def print_self(self):
        print('A')
 
class ChildClass(ParentClass):
    def print_self(self):
        print('B')
 
obj_A = ParentClass()
obj_B = ChildClass()
 
obj_A.print_self() # => A
obj_B.print_self() # => B

重写

class ParentClass:
    def print_self(self):
        print("Parent")
 
class ChildClass(ParentClass):
    def print_self(self):
        print("Child")
 
child_instance = ChildClass()
child_instance.print_self() # => Child

继承

class Animal: 
    def __init__(self, name, legs):
        self.name = name
        self.legs = legs
        
class Dog(Animal):
    def sound(self):
        print("Woof!")
 
Yoki = Dog("Yoki", 4)
print(Yoki.name) # => YOKI
print(Yoki.legs) # => 4
Yoki.sound()     # => Woof!

自定义类创建

参见 自定义类创建

from typing import Any

class Object:
    def __new__(cls, *args, **kwargs) -> "self":
        # new 和 init 声明的参数必须一致
        # 或者用 *args 和 **kwargs 进行兼容
        return object.__new__(cls)

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        # 初始化方法没有返回值,也不能返回值。
        pass

    def __call__(self, *args, **kwargs) -> Any:
        pass

# 依次调用了 new 和 init,所以如果
# 手动调用 new,那么别忘了调用 init
obj = Object()

# 触发 __call__ 方法,要给什么参数取决于声明
obj()

上下文管理器

参见 上下文管理器

from typing import Any

class Object:
    def __enter__(self) -> Optional[Any]:
        # with 语句会将返回值绑定到 as 子句中的变量,如果有的话。
        return

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        # 若 with 内没有发生异常,则三个参数都是 None 。
        # 不应该重新引发传入的异常,这是调用者的责任。
        pass

with Object() as alias:
    # 进入 with 之前调用 obj.__enter__() 并得到 alias(如果有返回的话)
    pass
# 离开 with 后调用 obj.__exit__() ,不管是正常结束还是因异常抛出而离开。

# 当需要获取 Object 的对象时可以这样写
obj = Object()
with obj as alias:
    pass

特殊方法

下表使用 -> * 代表返回值类型是任意的,或者需要视情况而定,实际上并不存在这种写法。
诸如 -> str 仅表示绝大多数情况下应当返回 str 类型,或者推荐返回 str 类型。
没有 -> 的方法一般没有返回值。
参见 https://docs.python.org/zh-cn/3/reference/datamodel.html

语句特殊方法备注
repr(obj)__repr__(self) -> str详见 repr()
str(obj)__str__(self) -> str详见 str 类型
bytes(obj)__bytes__(self) -> bytes详见 bytes()
format(obj, spec)__format__(self, spec) -> str详见 format()格式化字符串字面值格式规格迷你语言
hash(obj)__hash__(self) -> int详见 hash()
bool(obj)__bool__(self) -> bool未定义时调用 obj.__len__() != 0 ,若 __len__() 也未定义,则所有对象都被视为 True 。另见 bool()
dir(obj)__dir__(self) -> list返回值必须是一个序列,dir() 会把返回的序列转换为列表并对其排序。
Object[key]__class_getitem__(cls, key) -> *不建议用于除了 模拟泛型类型 以外的用途,避免 IDE 误判。
语句特殊方法备注
isinstance(instance, class)class.__instancecheck__(self, instance) -> bool如果 instance 应被视为 class 的一个(直接或间接)实例则返回真值。
issubclass(subclass, class)class.__subclasscheck__(self, subclass) -> bool如果 subclass 应被视为 class 的一个(直接或间接)子类则返回真值。
语句特殊方法备注
obj < other__lt__(self, other) -> bool
obj <= other__le__(self, other) -> bool
obj == other__eq__(self, other) -> bool默认返回 obj is other ,如果结果为 False ,则会返回 NotImplemented
obj != other__ne__(self, other) -> bool默认返回 not obj.__eq__(other)
obj > other__gt__(self, other) -> bool
obj >= other__ge__(self, other) -> bool
语句特殊方法备注
obj.name__getattr__(self, name) -> *优先调用。当抛出 AttributeError 时转向调用 __getattribute__()
obj.name__getattribute__(self, name) -> *参见 自定义属性访问 避免无限递归。
obj.name = value__setattr__(self, name, value)
del obj.name__delattr__(self, name)仅在 del obj.name 对于该对象有意义时才应该被实现。
语句特殊方法备注
len(obj)__len__(self) -> int
op.length_hint(obj)__length_hint__(self) -> int在使用标准库 operatorlength_hint() 时会被调用(Python 3.4+)。
obj[key]__getitem__(self, key) -> *需要抛出 IndexError 以便正确地结束 for 循环。
obj[key]__missing__(self, key) -> *仅在 dict 的子类找不到键时被调用(不能重写 __getitem__ 方法)。
obj[key] = value__setitem__(self, key, value)a[1:2] = b 实际上是 a[slice(1, 2, None)] = b ,其它情形及在其余方法中同理。详见 slice()
del obj[key]__delitem__(self, key)
调用途径有很多__iter__(self) -> Iterator在需要创建一个 迭代器 时被调用,例如使用 iter()for 循环
最好返回一个新对象,因为迭代器在语义上是一次性的。若返回 self ,则必须实现 __next__() 方法。
reversed(obj)__reversed__(self) -> *详见 reversed()
item in obj__contains__(self, item) -> bool对于未定义该方法的对象在 innot in 时,参考 成员检测运算
语句特殊方法备注
+obj__neg__(self) -> *
-obj__pos__(self) -> *
~obj__invert__(self) -> *
abs(obj)__abs__(self) -> *
int(obj)__int__(self) -> *
float(obj)__float__(self) -> *
complex(obj)__complex__(self) -> *
round(obj)__round__(self) -> int详见 round()
round(obj)__round__(self, ndigits) -> *详见 round()
math.ceil(obj)__ceil__(self) -> int详见标准库 mathceil()
math.floor(obj)__floor__(self) -> int详见标准库 mathfloor()
math.trunc(obj)__trunc__(self) -> int详见标准库 mathtrunc()
__index__(self) -> int需要无损地将数值转换为整数的时候会被调用。详见 这里
obj + other__add__(self, other) -> *
obj - other__sub__(self, other) -> *
obj * other__mul__(self, other) -> *
obj @ other__matmul__(self, other) -> *为第三方库而生的矩阵乘法运算符,这里提了一嘴。(Python 3.5+)
obj / other__truediv__(self, other) -> *
obj // other__floordiv__(self, other) -> *
obj % other__mod__(self, other) -> *
divmod(obj, other)__divmod__(self, other) -> tupledivmod(a, b) 返回一个元组 (a // b, a % b) ,详见 divmod()
obj ** exp__pow__(self, exp) -> *
pow(obj, exp, mod)__pow__(self, exp, mod) -> *pow(base, exp, mod)pow(base, exp) % mod 更高效。
obj << other__lshift__(self, other) -> *
obj >> other__rshift__(self, other) -> *
obj & other__and__(self, other) -> *
obj ^ other__xor__(self, other) -> *
obj | other__or__(self, other) -> *
other + obj__radd__(self, obj) -> *仅当 obj 未定义 __add__() 或其返回 NotImplemented
且与 other 互相都没有继承关系时,调用 other 的 __radd__() 。详见 这里
other - obj__rsub__(self, obj) -> *以下,如此类推。
other * obj__rmul__(self, obj) -> *
other @ obj__rmatmul__(self, obj) -> *
other / obj__rtruediv__(self, obj) -> *
other // obj__rfloordiv__(self, obj) -> *
other % obj__rmod__(self, obj) -> *
divmod(other, obj)__rdivmod__(self, obj) -> tuple
other ** obj__rpow__(self, obj) -> *
__rpow__(self, obj, mod) -> *pow(obj, other, mod) 不会尝试调用 other.__rpow__(obj, mod) ,因为强制转换规则会太过复杂。
other << obj__rlshift__(self, obj) -> *
other >> obj__rrshift__(self, obj) -> *
other & obj__rand__(self, obj) -> *
other ^ obj__rxor__(self, obj) -> *
other | obj__ror__(self, obj) -> *
obj += other__iadd__(self, other) -> *若方法已定义,则 a += b 等价于 a.__iadd(b)
若未定义,则回退到 a + b 选择 x.__add__(y)y.__radd__(x)
obj -= other__isub__(self, other) -> *以下,如此类推。
obj *= other__imul__(self, other) -> *
obj @= other__imatmul__(self, other) -> *
obj /= other__itruediv__(self, other) -> *
obj //= other__ifloordiv__(self, other) -> *
obj %= other__imod__(self, other) -> *
obj **= exp__ipow__(self, other) -> *
obj <<= other__ilshift__(self, other) -> *
obj >>= other__irshift__(self, other) -> *
obj &= other__iand__(self, other) -> *
obj ^= other__ixor__(self, other) -> *
obj |= other__ior__(self, other) -> *

Python 类型标注 (Python 3.5+)

变量

string: str = "ha"
times: int = 3

print(string * times)  # => hahaha

变量

result: str = 1 + 2

print(result)  # => 3

错误的类型标注不会影响正常运行,也不会报错

参数

def say(name: str, start: str = "Hi"):
    return start + ", " + name

print(say("Python"))  # => Hi, Python

位置参数

def calc_summary(*args: int):
    return sum(args)

print(calc_summary(3, 1, 4))  # => 8

表示 args 的所有元素都是 int 类型的。

返回值

def say_hello(name) -> str:
    return "Hello, " + name

var = "Python"
print(say_hello(var))  # => Hello, Python

多种可能的返回值

from typing import Union

def resp200(meaningful) -> Union[int, str]:
    return "OK" if meaningful else 200

表示返回值可能是 int,也可能是 str 。

关键字参数

def calc_summary(**kwargs: int):
    return sum(kwargs.values())

print(calc_summary(a=1, b=2))  # => 3

表示 kwargs 的所有值都是 int 类型的。

多个返回值

def resp200() -> (int, str):
    return 200, "OK"

多种可能的返回值 (3.10+)

def resp200(meaningful) -> int | str:
    return "OK" if meaningful else 200

自 Python 3.10 起可用。

属性

class Employee:
    name: str
    age: int

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        self.graduated: bool = False

标注自己

class Employee:
    name: str
    age: int

    def set_name(self, name) -> "Employee":
        self.name = name
        return self

这里表示 set_name() 返回了一个 Employee 对象。

标注自己 (3.11+)

from typing import Self

class Employee:
    name: str
    age: int

    def set_name(self: Self, name) -> Self:
        self.name = name
        return self

标注一个值为类型的参数

from typing import TypeVar, Type

T = TypeVar("T")

# "mapper" 的值是一个像 int、str、MyClass 这样的类型
# "default" 是一个 T 类型的值,比如 314、"string"、MyClass()
# 函数的返回值也是一个 T 类型的值
def converter(raw, mapper: Type[T], default: T) -> T:
    try:
        return mapper(raw)
    except:
        return default

raw: str = input("请输入一个整数:")
result: int = converter(raw, mapper=int, default=0)

标注一个值为函数的参数

from typing import TypeVar, Callable, Any

T = TypeVar("T")

def converter(raw, mapper: Callable[[Any], T], default: T) -> T:
    try:
        return mapper(raw)
    except:
        return default

# Callable[[Any], T] 表示值是一个像这样声明的函数:
# def anynomous(arg: Any) -> T:
#     pass

def is_success(value) -> bool:
    return value in (0, "OK", True, "success")

resp = dict(code=0, message="OK", data=[])
successed: bool = converter(resp.message, mapper=is_success, default=False)

各种各样的

注释

# 这是单行注释

""" 可以写多行字符串
    使用三个",并且经常使用
    作为文档。
"""

''' 可以写多行字符串
    使用三个',并且经常使用
    作为文档。
'''

生成器

def double_numbers(iterable):
    for i in iterable:
        yield i + i

生成器可帮助您编写惰性代码

要列出的生成器

values = (-x for x in [1,2,3,4,5])
gen_to_list = list(values)
# => [-1, -2, -3, -4, -5]
print(gen_to_list)

处理异常

try:
    # 使用“raise”来引发错误
    raise IndexError("这是一个索引错误")
except IndexError as e:
    pass                 # pass只是一个空操作。 通常你会在这里做恢复。
except (TypeError, NameError):
    pass                 # 如果需要,可以一起处理多个异常。
else:                    # try/except 块的可选子句。 必须遵循除块之外的所有内容
    print("All good!")   # 仅当 try 中的代码未引发异常时运行
finally:                 # 在所有情况下执行
    print("我们可以在这里清理资源")

pyenv & pipenv

pvenv 用于管理python版本,pipenv 用于管理项目包版本

pyenv

# 安装 pyenv
curl https://pyenv.run | bash

更多安装方式

# 安装 python 版本
pyenv install 3.10.12

# 设置 python 版本
pyenv global 3.10.12 # 全局设置
pyenv shell  3.10.12 # 针对当前 shell session
pyenv local  3.10.12 # 针对当前目录 

pipenv

# 安装 pipenv
pip install pipenv --user  # pip
brew install pipenv        # homebrew

# 更新 pipenv
pip install --user --upgrade pipenv # pip
brew upgrade pipenv                 # homebrew
# 将 pipenv 命令加入到系统环境变量 $PATH 中 (Unix and MacOS)
dir=$(python -c 'import site; print(site.USER_BASE + "/bin")') # 打印 python site-packages bin 路径
echo 'export PATH="'$dir':$PATH"' >> ~/.zshrc # 将 dir 路径加入到 PATH 中
source ~/.zshrc


# 安装 package
pipenv install <package name> # 不指定版本
pipenv install <package name>==<version>    # 精确指定版本
pipenv install <package name>~=<version>    # 指定版本范围,例如 1.1则表示安装1.x的最新版本,1.0.1则表示安装1.0.x的最新版本
pipenv install "<package name>=<version>"   # 大于等于指定版本
pipenv install "<package name>=<version>"   # 小于等于指定版本
# 指定 python 版本
pipenv --python 3.10.12

# 激活当前目录虚拟环境
pipenv shell

另见