2.3 Python语言基础

2.3 Python语言基础

1 语言语义(Language Semantics)

缩进,而不是括号

Python使用空格(tabs or spaces)来组织代码结构,而不是像R,C++,Java那样用括号。

建议使用四个空格来作为默认的缩进,设置tab键为四个空格

另外可以用分号隔开多个语句:

a = 5; b = 6; c = 7

所有事物都是对象(object)

在python中,number,string,data structure,function,class,module都有自己的“box”,即可以理解为Python object(对象)。下面所有的对象直接用object来指代。

调用函数和对象的方法

用圆括号

result = f(x,y,z)

动态参考,强类型

不像C++,Java之类的语言,python中object reference是没有自带类型的。但是可以通过type来查看类型:

a = 5
type(a)

int

类型信息存储在这个对象本身。

而python可以看做是强类型,即每一个object都有一个明确的类型。所以下面的运算不会成立。但是Visual Basic会把'5'变为整数(int),而JavaScript会把5变为字符串(string)

'5' + 5

TypeError Traceback (most recent call last)

in ()

----> 1 '5' + 5

TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly

不过像是int与float之间倒是会隐式转换:

a = 4.5
b = 2
print('a is {0}, b is {1}'.format(type(a), type(b)))

a is <class 'float'>, b is <class 'int'>

a / b

2.25

因为知道每个Object的类型很重要,我们可以用isinstance函数来查看object的类型

a = 5
isinstance(a, int)

True

查看a、b是否是int或float类型

a=5;b=4.5
isinstance(a, (int, float))

True

isinstance(a, (int, float))

True

属性和方法

属性(Attributes)指在当前这个object里,还有一些其他的python object。方法(method)指当前这个object自带的一些函数,这些函数可以访问object里的内部数据。

通过obj.attribute_name可以查看:

a='foo'

a.<Press Tab>

可以通过getattr函数来访问属性和方法:

getattr(a, 'split')

Duck typing

在程序设计中,鸭子类型(英语:duck typing)是动态类型的一种风格。在这种风格中,一个对象有效的语义,不是由继承自特定的类或实现特定的接口,而是由"当前方法和属性的集合"决定。这个概念的名字来源于由James Whitcomb Riley提出的鸭子测试(见下面的“历史”章节),“鸭子测试”可以这样表述:

“当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子,那么这只鸟就可以被称为鸭子。”

在鸭子类型中,关注的不是对象的类型本身,而是它是如何使用的。

比如,如果一个object能够实现迭代原则,那么这个object就是可迭代的。我们可以看这个object是否有__iter__这个magic method。或者自己写一个iter function来检测:

def isiterable(obj):
try:
iter(obj)
return True
except TypeError: # not iterable
return False
isiterable('a string')

True

isiterable([1, 2, 3])

True

isiterable(5)

False

这个功能多用于写一些能接受多种类型的函数。比如我们写一个函数,用接收任何序列(list, tuple, ndarray) 甚至一个迭代器。如果接收的不是一个list,那么我们就人为将其转变为一个list:

if not isinstance(x, list) and isiterable(x): # 如果x不是list,且x可迭代
x = list(x) # 转变x为list

Import(导入)

比如我创建了一个some_module.py的文件,里面写着:

# some_module.py PI = 3.14159

def f(x):
return x + 2 def g(a, b):
return a + b

那么在别的文件里,有多重导入方式:

# 1
import some_module
result = some_module.f(5)
pi = some_module.PI # 2
from some_module import f, g, PI
result = g(5, PI) # 3
import some_module as sm
from some_module import PI as pi, g as gf r1 = sm.f(pi)
r2 = gf(6, pi)

运算符(Binary operators)

用is,和is not, 检查两个引用(references)是否指同一个object,

a = [1, 2, 3]

b = a

c = list(a)
a is b

True

a is not c

True

因为c = list(a)中的list函数创建了一个新的list,所以c是一个新的list,不指向原来的a。

另一个is的常用法是用来检查一个instance是不是none:

a = None
a is None

True

另外像是,+, - ,==, <=, &, |等都也算是运算符,这个就不详细说了,可以直接看这个链接

可更改和不可更改对象(Mutable and immutable objects)

在python的object中,lists, dicts, NumPy arrays, 以及用户自定义的类型(classes), 都是可以更改的。

而string和tuple是不可以更改的:

2 标量类型(scalar types)

这种类型指的是None,str, bytes, float, bool, int

数值型

ival = 123554
ival ** 6

3557466836753811461234217695296

fval = 7.234
fval2 = 5.43e-5
5/2

2.5

#取商
5//2

2

#取余数
5 % 2

1

字符串

a = 'one way of writing a string'
b = "another way"
c = """
This is a longer string that
spans multiple lines
"""
c.count('\n') # 有三个回车符

3

字符串类型是不可变的:

a[10] = 'f'

TypeError Traceback (most recent call last)

in ()

----> 1 a[10] = 'f'

TypeError: 'str' object does not support item assignment

把其他类型转换为字符串:

a = 5.6
s = str(a)
s

'5.6'

因为字符串是一连串Unicode字符,所以可以当序列来处理,像list和tuple一样:

s = 'python'
list(s)

['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']

s[:3]

'pyt'

反斜线用来制定特别的字符,比如回车符\n

s = '12\\34'
print(s)

12\34

可以用前缀r来直接写出想要的字符串格式,而不用输入很多反斜杠:

s = r'this\has\no\special\characters'
# 实际的s
s

'this\has\no\special\characters'

# 加法用于连接两个字符串
s + s

'this\has\no\special\charactersthis\has\no\special\characters'

字符串的模板,或叫做格式化,是一个很重要的课题。string ojecjt有一个format的方法:

template = '{0:.2f} {1:s} are worth US${2:d}'
template

'{0:.2f} {1:s} are worth US${2:d}'

在这个string中:

  • {0:.2f} : 第一个参数为float类型,去小数点后两位

  • {1:s}: 把第二个参数变为string类型

  • {2:d}: 把第三个参数变为一个精确的整数

template.format(4.5560, 'Argentine Pesos', 1)

'4.56 Argentine Pesos are worth US$1'

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