Python基础知识1

时间：2021-08-31

　　Python基础知识

　　基本信息

　　和Javascript一样，面向对象、解释型、动态数据类型

　　一切皆为对象(Object)，包含原始数据类型也由内置构造函数创建，高阶对象为Object

　　单行注释使用#标识，多行注释同多行字符串

　　靠缩进约束逻辑分支，无大括号等多余运算符

　　支持多行单语句、单行多语句

　　变量无需声明，必须赋值才会正式声明

　　有自己的模块系统

　　文件以.py结尾。

　　基本构成

　　Python中一切皆对象，数字、字符串、元组、列表、字典、函数、方法、类、模块等等都是对象。

　　不同的编程语言以不同的方式定义“对象”。某些语言中，它意味着所有对象必须有属性和方法;另一些语言中，它意味着所有的对象都可以子类化。

　　在Python中，定义是松散的，某些对象既没有属性也没有方法，而且不是所有的对象都可以子类化。简单可以解释为：Python 中的一切都可以赋值给变量或者作为参数传递给函数。

　　所有对象都有三个共同特征：

　　身份：即对象数据(非变量)在内存中的唯一id，可以通过函数id(obj)得到

　　类型：对象的类型决定了对象可以保存什么类型的值，有哪些属性和方法，可以进行哪些操作，遵循怎样的规则。可以使用内建函数type()来查看对象的类型

　　值：对象所表示的数据

　　大部分 Python 对象有属性、值或方法，使用句点.标记法来访问属性。最常见的属性是函数和方法，一些 Python 对象也有数据属性，如：类、模块、文件等。

　　数据存储

　　字符串、数字数据在内存中均为引用类型，即栈内存保存数据本身，堆内存维护一个变量池，如下实例：

　　# 开辟内存存储数据'hello'，并创建变量a，并将a的指针指向此数据

　　a = 'hello'

　　# 开辟内存存储数据'world'，并更改变量a的指针，销毁数据'hello'

　　a = 'world'

　　# 开辟内存存储数据"hello world!"，并同时创建三个变量，将三个变量的指针同时指向此数据

　　b = c = d = "hello world!"

　　# 多个变量赋值，同上，分别先后对应

　　e, f, g = 1, 2, 'python'

　　实际上变量a在首次声明并赋值时，栈区开辟内存存储'hello'字符串， a再次赋值时，栈区重新开辟内存存储数据'world'字符串，同时将变量a的指针指向数据'world'，销毁数据'hello'。

　　其他数据类型，类似;如列表、字典：

　　a = [1,2,3,4]

　　# 变量a的指针不改变

　　a[0] = 5

　　# 变量a的指针改变

　　a = [2,3,4,5]

　　变量a更改列表子数据时，列表本身的指针和位置不会改变，但将a本身重新赋值时，则同上：原列表数据销毁、指针指向新列表数据。

　　Python中支持删除变量对对象的引用，使用del语句，如下：

　　a = 10

　　b = 20

　　c = 30

　　d = [1,2,3,4]

　　del a

　　del b, c

　　del d[0]

　　对象比较

　　== 操作符用于测试两个被引用的对象的值是否相等

　　is 用于比较两个被引用的对象是否是同一个对象

　　类型比较

　　type(obj)判断数据类型

　　isinstance(object, classinfo)判断实例是否属于某类

　　缓存和内存回收机制

　　缓存机制

　　Python 缓存了某些不变的对象对其进行复用，而不是每次创建新的对象。在 Python 中变量都是指向某一对象的引用，当多个变量都引用了相同的对象，称为共享引用。

　　如下代码：

　　# 由于变量仅是对对象数据的一个引用，因此改变 a 并不会导致 b 的变化

　　a = 1

　　b = a

　　a = 0

　　print(a) # 0

　　print(b) # 1

　　# 对

　　a = [1, 2, 3]

　　b = a

　　a[0] = 0

　　print(a) # [0, 2, 3]

　　print(b) # [0, 2, 3]

　　内存回收机制

　　每一个对象有两个标准的头部信息：

　　类型标识符：标识对象数据类型

　　引用的计数器：用于决定是否需要对对象进行回收

　　计数器记录了当前指向该对象引用的数目，一旦对象的计数器为 0 ，即不存在对该对象的引用，则这个对象的内存空间会被回收，和Javascript中基本一致，可以通过sys模块中的getrefcount()函数查询一个对象计数器的值。

　　import sys

　　sys.getrefcount(1)

　　# 实测python的编译过程和打印乃至getrefcount这个函数本身都会对目标对象造成多余的引用计数

　　数据类型

　　数字 Numbers

　　三种类型：

　　int：整型 int(num)

　　float：浮点型 float(num)

　　complex：复数型 complex(a, b)

　　运算相关：

　　数学常量...

　　数学函数...

　　随机数函数...

　　三角函数...

　　字符串 String

　　方法：str()包含一堆内建函数

　　三种符号表示方式(三引号保持原有格式)：

　　'str'

　　"str"

　　'''str'''

　　"""str"""

　　两种操作/读取方式：

　　下标：str[0]

　　中括号：str[:]

　　示例：

　　var1 = 'Hello World!'

　　print ("已更新字符串 : ", var1[:6] + 'Surmon!')

　　# 已更新字符串 : Hello Surmon!

　　列表 List

　　简单说：类似数组，可嵌套，可作为堆栈使用

　　基本格式：['str', 1, ['hello']]，拥有各种类似数组操作的方法，访问方式可使用下标、中括号[index:index]。

　　元组 Tuple

　　简单说：类似列表，但只读。

　　基本格式：('', '')，和列表类似，拥有只读特性，可拼接，拥有基本操作方法。

　　集合 Sets

　　简单说：是一个无序不重复元素的序列

　　基本格式：{ }字面量或 set()方法，创建一个空集合必须用set()而不是{ }字面量，因为{ }字面量是用来创建一个空字典。

　　复杂说：类似于数学中的集合，可以进行成员关系测试(交、差、并、补集)，还可以用来去重。

　　BTW：类似于Jvascript中的Set数据结构。

　　字典 Dictionary

　　简单说：就是对象

　　与Javascript并无太大异样，多了一些方法，和一些方法名称的不同，仅可通过obj[key]访问成员。

　　迭代器和生成器

　　就是Javascript中的Generator和yield，一句话的话就是：交出函数(运算)的执行权，即暂停执行。

　　两个参考链接：

　　# 阮一峰 - Javascript 中的 Generator

　　# Python3 中的迭代器和生成器

　　函数

　　普通函数基本没区别，区别的地方：函数形参可以加一个*将函数所有不固定参数合并在一个元组，若参数为空，则返回一个空元组。

　　类

　　和Jvascript比的话，就是ES5中的构造函数，ES6中的class。

　　它用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。

　　对象是类的实例。就是面向对象啦，上下文不再是this，而是类函数中的首参(一般定义为self)。

　　类的专有方法：

　　__init__ : 构造函数，在生成对象时调用(对应ES6中的constructor)

　　__del__ : 析构函数，释放对象时使用

　　__repr__ : 打印，转换

　　__setitem__ : 按照索引赋值

　　__getitem__: 按照索引获取值

　　__len__: 获得长度

　　__cmp__: 比较运算

　　__call__: 函数调用

　　__add__: 加运算

　　__sub__: 减运算

　　__mul__: 乘运算

　　__div__: 除运算

　　__mod__: 求余运算

　　__pow__: 称方

　　包和模块

　　Python中，包为最大内聚单位，当然它只是抽象的，它可能是个文件夹或是其他whatever，他的意义就是更好地管理模块的命名空间。

　　假设现在有个模块的名称是A.B，那么他表示一个包A中的子模块B。就好像使用模块的时候，你不用担心不同模块之间的全局变量相互影响一样，采用package.moduleName这种形式也不用担心不同库之间的模块重名的情况。

　　Python中以文件为模块单位，模块中又可以区分不同的类、方法、对象或任何其他数据，和Node.js中的模块大同小异。

　　核心语句：

　　import ...

　　from ... import ...

　　核心对象和模块

　　File：对文件的操作

　　OS：处理文件和目录

　　json：对json数据的处理

　　时间：time、calendar

　　多线程

　　多线程类似于同时执行多个不同程序，多线程运行有很多优点。

　　线程分为：

　　内核线程：由操作系统内核创建和撤销

　　用户线程：不需要内核支持而在用户程序中实现的线程

　　Python3中线程相关的两个模块：

　　_thread(原thread，已废弃)

　　threading

　　一般可以使用函数或者用类来包装线程对象。