函数
函数定义:
def 函数名 ():
, 没有返回值默认返回None
函数对象有一个
__name__
属性,可以拿到函数的名字空函数: 使用
pass
用来作为占位符,先放一个pass,让代码能运行起来。返回多个值: 函数返回多值其实就是返回一个
tuple
默认参数: 默认参数必须指向不变对象!
-
可变参数:
- 定义:
def calc(*arguments):
- 调用:
calc(2,3,4,5,6)
- 如果已经有了一个list或tuple,list或tuple前面加一个*号,可以把list或tuple的元素变成可变参数传进去
calc(*nums)
- 定义:
-
关键字参数: 关键字参数允许传入0个或任意个含参数名的参数,这些关键字参数在函数内部自动组装为一个dict
- 定义:
def person(name, age, **kw):
- 调用: 在调用时,可以只传入必选参数,也可以传入任意个数的关键字参数
- 和可变参数类似,也可以先组装出一个dict,然后,把该dict转换为关键字参数传进去
- 定义:
extra = {'city': 'Beijing', 'job': 'Engineer'}
person('Neil', 23, **extra)
- 命名关键字参数:
如果要限制关键字参数的名字,就可以用命名关键字参数,例如,只接收city和job作为关键字参数。def person(name, age, *, city, job):
和关键字参数**kw
不同,命名关键字参数需要一个特殊分隔符*
,*
后面的参数被视为命名关键字参数。
如果函数定义中已经有了一个可变参数,后面跟着的命名关键字参数就不再需要一个特殊分隔符*
了,但命名关键字参数必须传入参数名,如果没有传入参数名,调用将报错
- 参数组合
在Python中定义函数,可以用必选参数、默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数,这5种参数都可以组合使用。但是请注意,参数定义的顺序必须是:必选参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数。
- 递归函数: 如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数。
def fact(n):
if n==1:
return 1
return n * fact(n - 1)
高级特性
- 迭代: 在Python中,迭代是通过
for ... in
来完成的
默认情况下,dict
迭代的是key
。如果要迭代value
,可以用for value in d.values()
,如果要同时迭代key
和value
,可以用for k, v in d.items()
。
可以通过collections
模块的Iterable
类型判断一个对象是不是可迭代
Python内置的enumerate
函数可以把一个list
变成索引-元素对,这样就可以在for
循环中同时迭代索引和元素本身
- 列表推导式
写列表生成式时,把要生成的元素x * x放到前面,后面跟for
循环,就可以把list
创建出来。
for
循环后面还可以加上if判断,还可以使用两层循环,可以生成全排列
- 生成器
在Python
中,一边循环一边计算的机制称为生成器:generator
。要创建一个generator
,有很多种方法。
第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]
改成()
,就创建了一个generator
如果一个函数定义中包含yield
关键字,那么这个函数就不再是一个普通函数,而是一个generator
generator
保存的是算法,每次调用next()
方法。使用for
循环可以迭代generator
对象。
- 迭代器
可以作用于for
循环的对象统称为可迭代对象: Interable
。可以直接作用于for循环的数据类型有以下几种:
一类是集合数据类型,如:list
, tuple
, dict
, set
, str
等
一类是generator
,包括生成器和带yield
的generator function
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Interable
对象
可以被next()
对象调用,并不断返回下一个值得对象称为迭代器:Interator
函数式编程
- map
map()
函数接收两个参数,一个是函数,一个是Interable
,map
将传入的函数依次作用到序列的每个元素,并把结果作为新的Iterator
返回。
- filter
和map()
类似,filter()
也接收一个函数和一个序列。和map()
不同的是,filter()
把传入的函数依次作用于每个元素,然后根据返回值是True
还是False
决定保留还是丢弃该元素。filter
返回的也是一个Interator
对象。需要用list()
函数获得所有结果并返回list
。
- reduce reduce需要从functools中进行导入:
from functools import reduce
reduce
把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, ...]
上,这个函数必须接收两个参数,reduce
把结果继续和序列的下一个元素做累积计算。返回计算结果。
- sorted 可以对
list
进行排序
它还可以接收一个key
函数来实现自定义的排序。要进行反向排序,不必改动key
函数,可以传入第三个参数reverse=True
- 装饰器
在代码运行期间动态增加功能的方式,称为装饰器Decorator
。本质上decorator
就是一个返回函数的高阶函数。
经过decorator装饰之后的函数,它们的__name__
已经从原来的'now'变成了'wrapper'。因为返回的那个wrapper()
函数名字就是'wrapper'。不需要编写wrapper.__name__ = func.__name__
这样的代码,Python内置的functools.wraps
就是干这个事的
- 偏函数
Python的functools模块提供了很多有用的功能,其中一个就是偏函数functools.partial
。
functools.partial
的作用就是,把一个函数的某些参数给固定住(也就是设置默认值),返回一个新的函数,调用这个新函数会更简单。
面向对象
- 类和实例
面向对象最重要的概念就是类(Class
)和实例(Instance
),类是抽象的模板,而实例是根据类创建出来的一个个具体的对象。每个对象都拥有相同的方法,但各自的数据不同。
在Python
中定义类是通过class
关键字,class
后面紧接着是类名,类名通常是大写开头的单词。紧接着是(object)
,表示该类是从哪个类继承下来的,如果没有合适的继承类,就使用object
类,这是所有类最终都会继承的类。
通过定义一个特殊的__init__
方法,在创建实例的时候,把一些必须绑定的属性强制填写进去。__init__
方法前后有两个下划线。__init__
方法的第一个参数永远都是self
,表示创建的实例本身。在__init__
方法内部,可以把各种属性绑定到self
在类中定义函数,第一个参数永远都是实例变量self
,并且调用时不用传递该参数。
如果要让内部属性不被外界访问,可以把属性的名称前加两个下划线__
,实例的变量如果以__
开头,就变成了一个私有变量。只有内部可以访问,外部不能访问。
在Python中,变量名类似
__xxx__
的,也就是以双下划线开头并以双下划线结尾的是特殊变量。特殊变量可以直接访问,不是private变量。
当子类和父类都存在相同的方法时,子类的方法会覆盖了父类的方法。某个子类的实例也可以被看作是父类的实例。
类属性在class
中定义,类的所有实例都可以访问
Python
允许在定义class
的时候,定义一个特殊的__slots__
变量,来限制class
实例能添加的属性
Python
内置的@property
装饰器负责把一个方法变成属性调用的。@property
本身又会创建一个setter
装饰器,负责把一个setter
方法变成属性赋值。如果不定义setter
就是一个只读属性。
在设计类的继承关系时,通常主线都是单一继承下来,如果要混入其他功能,可以通过多重继承实现,这种设计成为Mixin
使用type()
函数可以判断对象类型,它返回对象的Class类型。对于class的继承关系来说,使用type()
就很不方便。要判断Class的类型,可以使用isinstance
函数。
type()
函数既可以查看对象类型,又可以创建出新的类型。要创建一个class
对象,type()
函数依次传入三个参数:class
的名称,继承的父类集合,class
方法名称与函数绑定
如果要获得一个对象的所有属性和方法,可以使用dir()
方法,它返回一个包含字符串的list
。
枚举类: 定义枚举类要导入enum模块,枚举定义用class
关键字,继承Enum
类。
定义枚举时,成员名称不允许重复。两个相同值的成员,第二个成员的名称被视作第一个成员的别名。
如果枚举中存在相同值的成员,通过值获取成员只能获取到第一个成员。枚举支持迭代器,可以遍历枚举成员。枚举成员可以进行等值比较不可以进行大小比较。
错误和调试
Python
采用try...except...finally
错误处理机制。如果错误没有被捕获,它就会一直向上抛,最后被Python
解释器捕获,打印一个错误信息,然后程序退出。
Python
内置的logging
模块可以记录错误信息
raise
语句可以抛出一个错误实例。尽量使用Python内置的错误类型:ValueError
,TypeError
,IOError
等。