關于python基礎知識的整理

這篇文章主要介紹關于python基礎知識的整理，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

近些年python語言非常流行，許多開發者都會學習一些python相關知識，為大家整理了python的一些基礎知識，希望對大家有一定的幫助。

注：下文Python代指Python3。

基本信息

• 和Javascript一樣，面向對象、解釋型、動態數據類型

• 一切皆為對象（Object），包含原始數據類型也由內置構造函數創建，高階對象為Object

• 單行注釋使用#標識，多行注釋同多行字符串

• 靠縮進約束邏輯分支，無大括號等多余運算符

• 支持多行單語句、單行多語句

• 變量無需聲明，必須賦值才會正式聲明

• 有自己的模塊系統

• 文件以.py結尾。

基本構成

Python中一切皆對象，數字、字符串、元組、列表、字典、函數、方法、類、模塊等等都是對象。

不同的編程語言以不同的方式定義“對象”。 某些語言中，它意味著所有對象必須有屬性和方法；另一些語言中，它意味著所有的對象都可以子類化。

在Python中，定義是松散的，某些對象既沒有屬性也沒有方法，而且不是所有的對象都可以子類化。 簡單可以解釋為：Python 中的一切都可以賦值給變量或者作為參數傳遞給函數。

所有對象都有三個共同特征： 

• 身份：即對象數據（非變量）在內存中的唯一id，可以通過函數id(obj)得到

• 類型：對象的類型決定了對象可以保存什么類型的值，有哪些屬性和方法，可以進行哪些操作，遵循怎樣的規則。可以使用內建函數type()來查看對象的類型

• 值：對象所表示的數據

大部分 Python 對象有屬性、值或方法，使用句點.標記法來訪問屬性。 最常見的屬性是函數和方法，一些 Python 對象也有數據屬性，如：類、模塊、文件等。

數據存儲 

字符串、數字數據在內存中均為引用類型，即棧內存保存數據本身，堆內存維護一個變量池，如下實例： 

# 開辟內存存儲數據'hello'，并創建變量a，并將a的指針指向此數據
a = 'hello'
# 開辟內存存儲數據'world'，并更改變量a的指針，銷毀數據'hello'
a = 'world'
# 開辟內存存儲數據"hello world!"，并同時創建三個變量，將三個變量的指針同時指向此數據
b = c = d = "hello world!"
# 多個變量賦值，同上，分別先后對應
e, f, g = 1, 2, 'python'

實際上變量a在首次聲明并賦值時，棧區開辟內存存儲'hello'字符串， a再次賦值時，棧區重新開辟內存存儲數據'world'字符串，同時將變量a的指針指向數據'world'，銷毀數據'hello'。

其他數據類型，類似；如列表、字典：

a = [1,2,3,4]
# 變量a的指針不改變
a[0] = 5
# 變量a的指針改變
a = [2,3,4,5]

變量a更改列表子數據時，列表本身的指針和位置不會改變，但將a本身重新賦值時，則同上：原列表數據銷毀、指針指向新列表數據。

Python中支持刪除變量對對象的引用，使用del語句，如下：

a = 10
b = 20
c = 30
d = [1,2,3,4]
del a
del b, c
del d[0]

對象比較

• == 操作符用于測試兩個被引用的對象的值是否相等

• is 用于比較兩個被引用的對象是否是同一個對象

類型比較

• type(obj)判斷數據類型

• isinstance(object, classinfo)判斷實例是否屬于某類

緩存和內存回收機制

緩存機制

Python 緩存了某些不變的對象對其進行復用，而不是每次創建新的對象。 在 Python 中變量都是指向某一對象的引用，當多個變量都引用了相同的對象，稱為共享引用。

如下代碼：

# 由于變量僅是對對象數據的一個引用，因此改變 a 并不會導致 b 的變化
a = 1
b = a
a = 0
print(a) # 0
print(b) # 1

# 對
a = [1, 2, 3]
b = a
a[0] = 0
print(a) # [0, 2, 3]
print(b) # [0, 2, 3]

內存回收機制

每一個對象有兩個標準的頭部信息：

• 類型標識符：標識對象數據類型

• 引用的計數器：用于決定是否需要對對象進行回收

計數器記錄了當前指向該對象引用的數目，一旦對象的計數器為 0 ，即不存在對該對象的引用，則這個對象的內存空間會被回收，和Javascript中基本一致， 可以通過sys模塊中的getrefcount()函數查詢一個對象計數器的值。

import sys
sys.getrefcount(1)
# 實測python的編譯過程和打印乃至getrefcount這個函數本身都會對目標對象造成多余的引用計數

數據類型

數字 Numbers

三種類型：

• int：整型 int(num)

• float：浮點型 float(num)

• complex：復數型 complex(a, b)

運算相關：

• 數學常量...

• 數學函數...

• 隨機數函數...

• 三角函數...

字符串 String

方法：str()包含一堆內建函數

三種符號表示方式（三引號保持原有格式）：

• 'str'

• "str"

• '''str'''

• """str"""

兩種操作/讀取方式：

• 下標：str[0]

• 中括號：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

簡單說：類似數組，可嵌套，可作為堆棧使用

基本格式：['str', 1, ['hello']]，擁有各種類似數組操作的方法，訪問方式可使用下標、中括號[index:index]。

元組 Tuple

簡單說：類似列表，但只讀。

基本格式：('', '')，和列表類似，擁有只讀特性，可拼接，擁有基本操作方法。

集合 Sets

簡單說：是一個無序不重復元素的序列

基本格式：{ }字面量 或 set()方法，創建一個空集合必須用set()而不是{ }字面量，因為{ }字面量是用來創建一個空字典。

復雜說：類似于數學中的集合，可以進行成員關系測試（交、差、并、補集），還可以用來去重。

BTW：類似于Jvascript中的Set數據結構。

字典 Dictionary

簡單說：就是對象

與Javascript并無太大異樣，多了一些方法，和一些方法名稱的不同，僅可通過obj[key]訪問成員。

迭代器和生成器

就是Javascript中的Generator和yield，一句話的話就是：交出函數（運算）的執行權，即暫停執行。

兩個參考鏈接：

# 阮一峰 - Javascript 中的 Generator

# Python3 中的迭代器和生成器

函數

普通函數基本沒區別，區別的地方： 函數形參可以加一個*將函數所有不固定參數合并在一個元組，若參數為空，則返回一個空元組。

類

和Jvascript比的話，就是ES5中的構造函數，ES6中的class。

它用來描述具有相同的屬性和方法的對象的集合。它定義了該集合中每個對象所共有的屬性和方法。

對象是類的實例。就是面向對象啦，上下文不再是this，而是類函數中的首參（一般定義為self）。

類的專有方法：

• __init__ : 構造函數，在生成對象時調用（對應ES6中的constructor）

• __del__ : 析構函數，釋放對象時使用

• __repr__ : 打印，轉換

• __setitem__ : 按照索引賦值

• __getitem__: 按照索引獲取值

• __len__: 獲得長度

• __cmp__: 比較運算

• __call__: 函數調用

• __add__: 加運算

• __sub__: 減運算

• __mul__: 乘運算

• __div__: 除運算

• __mod__: 求余運算

• __pow__: 稱方

包和模塊

Python中，包為最大內聚單位，當然它只是抽象的，它可能是個文件夾或是其他whatever，他的意義就是更好地管理模塊的命名空間。

假設現在有個模塊的名稱是A.B， 那么他表示一個包A中的子模塊B。 就好像使用模塊的時候，你不用擔心不同模塊之間的全局變量相互影響一樣，采用package.moduleName這種形式也不用擔心不同庫之間的模塊重名的情況。

Python中以文件為模塊單位，模塊中又可以區分不同的類、方法、對象或任何其他數據，和Node.js中的模塊大同小異。

核心語句：

• import ...

• from ... import ...

核心對象和模塊

• File：對文件的操作

• OS：處理文件和目錄

• json：對json數據的處理

• 時間：time、calendar

多線程

多線程類似于同時執行多個不同程序，多線程運行有很多優點。

線程分為：

• 內核線程：由操作系統內核創建和撤銷

• 用戶線程：不需要內核支持而在用戶程序中實現的線程

Python3中線程相關的兩個模塊：

• _thread（原thread，已廢棄）

• threading

一般可以使用函數或者用類來包裝線程對象。

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