Python基础知识点六万字总结，爆肝一周熬夜完成【建议收藏】

大家好，我是辣条。

今天给大家带来Python基础知识点的总结，不夸张的说我一周才写完，这才是第一弹，如果大家喜欢记得三连呦，我会火速更新下一弹，争取把这个系列做完，希望得到大家的支持。

目录

注释

变量

输出

输入

转换数据类型

运算符

条件语句

 循环

字符串

列表

元组

字典

集合

公共操作

推导式

函数一

函数二

函数三

文件操作

面向对象基础

面向对象-继承

面向对象-其他 

异常

模块和包

包

---

注释

• 注释的分类

  • 单行： # 注释内容，快捷键ctrl+/

  • 多行：""" 注释内容 """ 或 ''' 注释内容 '''

• 解释器不执行注释内容

注释分为两类：==单行注释== 和 ==多行注释==。

• 单行注释

只能注释一行内容，语法如下：

# 注释内容

• 多行注释

可以注释多行内容，一般用在注释一段代码的情况， 语法如下：

"""
    第一行注释
    第二行注释
    第三行注释
"""
​
'''
    注释1
    注释2
    注释3
'''

快捷键： ==ctrl + /==

变量

变量就是一个存储数据的的时候当前数据所在的内存地址的名字而已。

标识符

标识符命名规则是Python中定义各种名字的时候的统一规范，具体如下：

• 由数字、字母、下划线组成

• 不能数字开头

• 不能使用内置关键字

• 严格区分大小写

 命名习惯

• 见名知义。

• 大驼峰：即每个单词首字母都大写，例如：MyName。

• 小驼峰：第二个（含）以后的单词首字母大写，例如：myName。

• 下划线：例如：my_name。

认识数据类型

检测数据类型的方法：type()

a = 1
print(type(a))  #  -- 整型
​
b = 1.1
print(type(b))  #  -- 浮点型
​
c = True
print(type(c))  #  -- 布尔型
​
d = '12345'
print(type(d))  #  -- 字符串
​
e = [10, 20, 30]
print(type(e))  #  -- 列表
​
f = (10, 20, 30)
print(type(f))  #  -- 元组
​
h = {10, 20, 30}
print(type(h))  #  -- 集合
​
g = {'name': 'TOM', 'age': 20}
print(type(g))  #  -- 字典

 输出

作用：程序输出内容给用户

print('hello Python')
​
age = 19
print(age)
​
# 需求：输出“今年我的年龄是19岁”

格式化符号

格式符号	转换
==%s==	字符串
==%d==	有符号的十进制整数
==%f==	浮点数
%c	字符
%u	无符号十进制整数
%o	八进制整数
%x	十六进制整数（小写ox）
%X	十六进制整数（大写OX）
%e	科学计数法（小写’e’）
%E	科学计数法（大写’E’）
%g	%f和%e的简写
%G	%f和%E的简写

转义字符

• n：换行。

• t：制表符，一个tab键（4个空格）的距离。

结束符

print('输出的内容', end="n")

在Python中，print()， 默认自带end="n"这个换行结束符，所以导致每两个print直接会换行展示，用户可以按需求更改结束符。

 输入

在Python中，程序接收用户输入的数据的功能即是输入。

input("提示信息")

输入的特点

• 当程序执行到input，等待用户输入，输入完成之后才继续向下执行。

• 在Python中，input接收用户输入后，一般存储到变量，方便使用。

• 在Python中，input会把接收到的任意用户输入的数据都当做字符串处理。

转换数据类型

函数	说明
==int(x [,base ])==	将x转换为一个整数
==float(x )==	将x转换为一个浮点数
complex(real [,imag ])	创建一个复数，real为实部，imag为虚部
==str(x )==	将对象 x 转换为字符串
repr(x )	将对象 x 转换为表达式字符串
==eval(str )==	用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
==tuple(s )==	将序列 s 转换为一个元组
==list(s )==	将序列 s 转换为一个列表
chr(x )	将一个整数转换为一个Unicode字符
ord(x )	将一个字符转换为它的ASCII整数值
hex(x )	将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x )	将一个整数转换为一个八进制字符串
bin(x )	将一个整数转换为一个二进制字符串

 转换数据类型常用的函数

• int()

• float()

• str()

• list()

• tuple()

• eval()

运算符

算数运算符

运算符	描述	实例
+	加	1 + 1 输出结果为 2
–	减	1-1 输出结果为 0
*	乘	2 * 2 输出结果为 4
/	除	10 / 2 输出结果为 5
//	整除	9 // 4 输出结果为2
%	取余	9 % 4 输出结果为 1
**	指数	2 ** 4 输出结果为 16，即 2 * 2 * 2 * 2
()	小括号	小括号用来提高运算优先级，即 (1 + 2) * 3 输出结果为 9

赋值运算符

运算符	描述	实例
=	赋值	将=右侧的结果赋值给等号左侧的变量

复合赋值运算符

运算符	描述	实例
+=	加法赋值运算符	c += a 等价于 c = c + a
-=	减法赋值运算符	c -= a 等价于 c = c- a
*=	乘法赋值运算符	c *= a 等价于 c = c * a
/=	除法赋值运算符	c /= a 等价于 c = c / a
//=	整除赋值运算符	c //= a 等价于 c = c // a
%=	取余赋值运算符	c %= a 等价于 c = c % a
**=	幂赋值运算符	c ** = a 等价于 c = c ** a

比较运算符

运算符	描述	实例
==	判断相等。如果两个操作数的结果相等，则条件结果为真(True)，否则条件结果为假(False)	如a=3,b=3，则（a == b) 为 True
!=	不等于 。如果两个操作数的结果不相等，则条件为真(True)，否则条件结果为假(False)	如a=3,b=3，则（a == b) 为 True如a=1,b=3，则(a != b) 为 True
>	运算符左侧操作数结果是否大于右侧操作数结果，如果大于，则条件为真，否则为假	如a=7,b=3，则(a > b) 为 True
	运算符左侧操作数结果是否小于右侧操作数结果，如果小于，则条件为真，否则为假	如a=7,b=3，则(a
>=	运算符左侧操作数结果是否大于等于右侧操作数结果，如果大于，则条件为真，否则为假	如a=7,b=3，则(a = b) 为 True
	运算符左侧操作数结果是否小于等于右侧操作数结果，如果小于，则条件为真，否则为假	如a=3,b=3，则(a

逻辑运算符

运算符	逻辑表达式	描述	实例
and	x and y	布尔”与”：如果 x 为 False，x and y 返回 False，否则它返回 y 的值。	True and False， 返回 False。
or	x or y	布尔”或”：如果 x 是 True，它返回 True，否则它返回 y 的值。	False or True， 返回 True。
not	not x	布尔”非”：如果 x 为 True，返回 False 。如果 x 为 False，它返回 True。	not True 返回 False, not False 返回 True

条件语句

假设一个场景：

其实这里所谓的判断就是条件语句，即条件成立执行某些代码，条件不成立则不执行这些代码。

语法

if 条件:
    条件成立执行的代码1
    条件成立执行的代码2
    ......

if…else…

作用：条件成立执行if下方的代码; 条件不成立执行else下方的代码。

if 条件:
    条件成立执行的代码1
    条件成立执行的代码2
    ......
else:
    条件不成立执行的代码1
    条件不成立执行的代码2
    ......

实例：工龄判断

age = int(input('请输入您的年龄：'))
if age = 18) and (age  60:
    print(f'您的年龄是{age},可以退休')

拓展：age >= 18 and age 可以化简为18 。

if嵌套

if 条件1：
    条件1成立执行的代码
    条件1成立执行的代码
    
    if 条件2：
        条件2成立执行的代码
        条件2成立执行的代码
   

应用：猜拳游戏

需求分析：

• 参与游戏的角色

  • 玩家

    • 手动出拳

  • 电脑

    • 随机出拳

• 判断输赢

  • 玩家获胜

  玩家	电脑
  石头	剪刀
  剪刀	布
  布	石头

  • 平局

    • 玩家出拳 和 电脑出拳相同

  • 电脑获胜

随机做法：

1. 导出random模块

2. random.randint(开始,结束)

"""
提示：0-石头，1-剪刀，2-布
1. 出拳
玩家输入出拳
电脑随机出拳
​
2. 判断输赢
玩家获胜
平局
电脑获胜
"""
​
# 导入random模块
import random
​
# 计算电脑出拳的随机数字
computer = random.randint(0, 2)
print(computer)
​
player = int(input('请出拳：0-石头，1-剪刀，2-布：'))
​
# 玩家胜利 p0:c1 或 p1:c2 或 p2:c0
if (player == 0 and computer == 1) or (player == 1 and computer == 2) or (player == 2 and computer == 0):
    print('玩家获胜')
​
# 平局：玩家 == 电脑
elif player == computer:
    print('平局')
else:
    print('电脑获胜')

三目运算符

三目运算符也叫三元运算符。

语法如下：

值1 if 条件 else 值2

快速体验：

a = 1
b = 2
​
c = a if a > b else b
print(c)

 循环

循环的作用：让代码更高效的重复执行。

循环的分类

在Python中，循环分为while和for两种，最终实现效果相同。

while的语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码1
    条件成立重复执行的代码2
    ......

while的应用

计算1-100累加和

分析：1-100的累加和，即1 + 2 + 3 + 4 +….，即前两个数字的相加结果 + 下一个数字( 前一个数字 + 1)。

i = 1
result = 0
while i 

注意：为了验证程序的准确性，可以先改小数值，验证结果正确后，再改成1-100做累加。

计算1-100偶数累加和

分析：1-100的偶数和，即 2 + 4 + 6 + 8….，得到偶数的方法如下：

• 偶数即是和2取余结果为0的数字，可以加入条件语句判断是否为偶数，为偶数则累加

• 初始值为0 / 2 , 计数器每次累加2

方法一：条件判断和2取余数则累加

# 方法一：条件判断和2取余数为0则累加计算
i = 1
result = 0
while i 

方法二：计数器控制

# 方法二：计数器控制增量为2
i = 0
result = 0
while i 

while循环嵌套

故事梗概：有天女朋友又生气了，惩罚：说3遍“媳妇儿， 我错了”，这个程序是不是循环即可？但如果女朋友说：还要刷今天晚饭的碗，这个程序怎么书写？

while 条件:
    print('媳妇儿， 我错了')
print('刷晚饭的碗')

但如果女朋友还是生气，把这套惩罚要连续3天都执行，有如何书写程序？

while 条件:
    while 条件:
        print('媳妇儿， 我错了')
    print('刷晚饭的碗')

while 条件1:
    条件1成立执行的代码
    ......
    while 条件2:
        条件2成立执行的代码
        ......

总结：所谓while循环嵌套，就是一个while里面嵌套一个while的写法，每个while和之前的基础语法是相同的。

for循环

语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码1
    重复执行的代码2
    ......

else

循环可以和else配合使用，else下方缩进的代码指的是==当循环正常结束之后要执行的代码==。

while…else

需求：女朋友生气了，要惩罚：连续说5遍“媳妇儿，我错了”，如果道歉正常完毕女朋友就原谅我了，这个程序怎么写？

i = 1
while i 

思考： 这个print是不是没有循环也能执行？

语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码
else:
    循环正常结束之后要执行的代码

示例

i = 1
while i 

for…else

语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码
    ...
else:
    循环正常结束之后要执行的代码

所谓else指的是循环正常结束之后要执行的代码，即如果是break终止循环的情况，else下方缩进的代码将不执行。

示例

str1 = 'itheima'
for i in str1:
    print(i)
else:
    print('循环正常结束之后执行的代码')

总结

• 循环的作用：控制代码重复执行

• while语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码1
    条件成立重复执行的代码2
    ......

• while循环嵌套语法

while 条件1:
    条件1成立执行的代码
    ......
    while 条件2:
        条件2成立执行的代码
        ......

• for循环语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码1
    重复执行的代码2
    ......

• break退出整个循环

• continue退出本次循环，继续执行下一次重复执行的代码

• else

  • while和for都可以配合else使用

  • else下方缩进的代码含义：当循环正常结束后执行的代码

  • break终止循环不会执行else下方缩进的代码

  • continue退出循环的方式执行else下方缩进的代码

字符串

字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们一般使用引号来创建字符串。创建字符串很简单，只要为变量分配一个值即可。

a = 'hello world'
b = "abcdefg"
print(type(a))
print(type(b))

注意：控制台显示结果为， 即数据类型为str(字符串)。

字符串输出

print('hello world')
​
name = 'Tom'
print('我的名字是%s' % name)
print(f'我的名字是{name}')

字符串输入

在Python中，使用input()接收用户输入。

• 代码

name = input('请输入您的名字：')
print(f'您输入的名字是{name}')
print(type(name))
​
password = input('请输入您的密码：')
print(f'您输入的密码是{password}')
print(type(password))

切片

切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作。字符串、列表、元组都支持切片操作。

语法

序列[开始位置下标:结束位置下标:步长]

注意

1. 不包含结束位置下标对应的数据， 正负整数均可；

2. 步长是选取间隔，正负整数均可，默认步长为1。

体验

name = "abcdefg"
​
print(name[2:5:1])  # cde
print(name[2:5])  # cde
print(name[:5])  # abcde
print(name[1:])  # bcdefg
print(name[:])  # abcdefg
print(name[::2])  # aceg
print(name[:-1])  # abcdef, 负1表示倒数第一个数据
print(name[-4:-1])  # def
print(name[::-1])  # gfedcba

修改

所谓修改字符串，指的就是通过函数的形式修改字符串中的数据。

• replace()：替换

1. 语法

字符串序列.replace(旧子串, 新子串, 替换次数)

注意：替换次数如果查出子串出现次数，则替换次数为该子串出现次数。

1. 快速体验

mystr = "hello world and itcast and itheima and Python"
​
# 结果：hello world he itcast he itheima he Python
print(mystr.replace('and', 'he'))
# 结果：hello world he itcast he itheima he Python
print(mystr.replace('and', 'he', 10))
# 结果：hello world and itcast and itheima and Python
print(mystr)

注意：数据按照是否能直接修改分为==可变类型==和==不可变类型==两种。字符串类型的数据修改的时候不能改变原有字符串，属于不能直接修改数据的类型即是不可变类型。

• split()：按照指定字符分割字符串。

1. 语法

字符串序列.split(分割字符, num)

注意：num表示的是分割字符出现的次数，即将来返回数据个数为num+1个。

1. 快速体验

mystr = "hello world and itcast and itheima and Python"
​
# 结果：['hello world ', ' itcast ', ' itheima ', ' Python']
print(mystr.split('and'))
# 结果：['hello world ', ' itcast ', ' itheima and Python']
print(mystr.split('and', 2))
# 结果：['hello', 'world', 'and', 'itcast', 'and', 'itheima', 'and', 'Python']
print(mystr.split(' '))
# 结果：['hello', 'world', 'and itcast and itheima and Python']
print(mystr.split(' ', 2))

注意：如果分割字符是原有字符串中的子串，分割后则丢失该子串。

• join()：用一个字符或子串合并字符串，即是将多个字符串合并为一个新的字符串。

1. 语法

字符或子串.join(多字符串组成的序列)

1. 快速体验

list1 = ['chuan', 'zhi', 'bo', 'ke']
t1 = ('aa', 'b', 'cc', 'ddd')
# 结果：chuan_zhi_bo_ke
print('_'.join(list1))
# 结果：aa...b...cc...ddd
print('...'.join(t1))

• capitalize()：将字符串第一个字符转换成大写。

mystr = "hello world and itcast and itheima and Python"
​
# 结果：Hello world and itcast and itheima and python
print(mystr.capitalize())

注意：capitalize()函数转换后，只字符串第一个字符大写，其他的字符全都小写。

• title()：将字符串每个单词首字母转换成大写。

mystr = "hello world and itcast and itheima and Python"
​
# 结果：Hello World And Itcast And Itheima And Python
print(mystr.title())

• lower()：将字符串中大写转小写。

mystr = "hello world and itcast and itheima and Python"
​
# 结果：hello world and itcast and itheima and python
print(mystr.lower())

• upper()：将字符串中小写转大写。

mystr = "hello world and itcast and itheima and Python"
​
# 结果：HELLO WORLD AND ITCAST AND ITHEIMA AND PYTHON
print(mystr.upper())

判断

所谓判断即是判断真假，返回的结果是布尔型数据类型：True 或 False。

• startswith()：检查字符串是否是以指定子串开头，是则返回 True，否则返回 False。如果设置开始和结束位置下标，则在指定范围内检查。

1. 语法

字符串序列.startswith(子串, 开始位置下标, 结束位置下标)

1. 快速体验

mystr = "hello world and itcast and itheima and Python   "
​
# 结果：True
print(mystr.startswith('hello'))
​
# 结果False
print(mystr.startswith('hello', 5, 20))

• endswith()：：检查字符串是否是以指定子串结尾，是则返回 True，否则返回 False。如果设置开始和结束位置下标，则在指定范围内检查。

1. 语法

字符串序列.endswith(子串, 开始位置下标, 结束位置下标)

1. 快速体验

mystr = "hello world and itcast and itheima and Python"
​
# 结果：True
print(mystr.endswith('Python'))
​
# 结果：False
print(mystr.endswith('python'))
​
# 结果：False
print(mystr.endswith('Python', 2, 20))

• isalpha()：如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True, 否则返回 False。

mystr1 = 'hello'
mystr2 = 'hello12345'
​
# 结果：True
print(mystr1.isalpha())
​
# 结果：False
print(mystr2.isalpha())

• isdigit()：如果字符串只包含数字则返回 True 否则返回 False。

mystr1 = 'aaa12345'
mystr2 = '12345'
​
# 结果： False
print(mystr1.isdigit())
​
# 结果：False
print(mystr2.isdigit())

• isalnum()：如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返 回 True,否则返回 False。

mystr1 = 'aaa12345'
mystr2 = '12345-'
​
# 结果：True
print(mystr1.isalnum())
​
# 结果：False
print(mystr2.isalnum())

• isspace()：如果字符串中只包含空白，则返回 True，否则返回 False。

mystr1 = '1 2 3 4 5'
mystr2 = '     '
​
# 结果：False
print(mystr1.isspace())
​
# 结果：True
print(mystr2.isspace())

总结

• 下标

  • 计算机为数据序列中每个元素分配的从0开始的编号

• 切片

序列名[开始位置下标:结束位置下标:步长]

• 常用操作方法

  • find()

  • index()

列表

思考：有一个人的姓名(TOM)怎么书写存储程序？

答：变量。

思考：如果一个班级100位学生，每个人的姓名都要存储，应该如何书写程序？声明100个变量吗？

答：列表即可， 列表一次性可以存储多个数据。

列表的格式

[数据1, 数据2, 数据3, 数据4......]

列表可以一次性存储多个数据，且可以为不同数据类型。

列表的常用操作

列表的作用是一次性存储多个数据，程序员可以对这些数据进行的操作有：增、删、改、查。

查找

下标

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
print(name_list[0])  # Tom
print(name_list[1])  # Lily
print(name_list[2])  # Rose

函数

• index()：返回指定数据所在位置的下标 。

1. 语法

列表序列.index(数据, 开始位置下标, 结束位置下标)

1. 快速体验

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
print(name_list.index('Lily', 0, 2))  # 1

注意：如果查找的数据不存在则报错。

• count()：统计指定数据在当前列表中出现的次数。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
print(name_list.count('Lily'))  # 1

• len()：访问列表长度，即列表中数据的个数。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
print(len(name_list))  # 3

判断是否存在

• in：判断指定数据在某个列表序列，如果在返回True，否则返回False

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
# 结果：True
print('Lily' in name_list)
​
# 结果：False
print('Lilys' in name_list)

• not in：判断指定数据不在某个列表序列，如果不在返回True，否则返回False

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
# 结果：False
print('Lily' not in name_list)
​
# 结果：True
print('Lilys' not in name_list)

• 体验案例

需求：查找用户输入的名字是否已经存在。

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name = input('请输入您要搜索的名字：')
​
if name in name_list:
    print(f'您输入的名字是{name}, 名字已经存在')
else:
    print(f'您输入的名字是{name}, 名字不存在')

增加

作用：增加指定数据到列表中。

• append()：列表结尾追加数据。

1. 语法

列表序列.append(数据)

1. 体验

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_list.append('xiaoming')
​
# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose', 'xiaoming']
print(name_list)

列表追加数据的时候，直接在原列表里面追加了指定数据，即修改了原列表，故列表为可变类型数据。

1. 注意点

如果append()追加的数据是一个序列，则追加整个序列到列表

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_list.append(['xiaoming', 'xiaohong'])
​
# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose', ['xiaoming', 'xiaohong']]
print(name_list)

• extend()：列表结尾追加数据，如果数据是一个序列，则将这个序列的数据逐一添加到列表。

1. 语法

列表序列.extend(数据)

1. 快速体验

   2.1 单个数据

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_list.extend('xiaoming')
​
# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose', 'x', 'i', 'a', 'o', 'm', 'i', 'n', 'g']
print(name_list)

2.2 序列数据

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_list.extend(['xiaoming', 'xiaohong'])
​
# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose', 'xiaoming', 'xiaohong']
print(name_list)

• insert()：指定位置新增数据。

1. 语法

列表序列.insert(位置下标, 数据)

1. 快速体验

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_list.insert(1, 'xiaoming')
​
# 结果：['Tom', 'xiaoming', 'Lily', 'Rose']
print(name_list)

删除

• del

• 语法

del 目标

快速体验

删除列表

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
# 结果：报错提示：name 'name_list' is not defined
del name_list
print(name_list)

删除指定数据

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
del name_list[0]
​
# 结果：['Lily', 'Rose']
print(name_list)

• pop()：删除指定下标的数据(默认为最后一个)，并返回该数据。

• 语法

列表序列.pop(下标)

1. 快速体验

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
del_name = name_list.pop(1)
​
# 结果：Lily
print(del_name)
​
# 结果：['Tom', 'Rose']
print(name_list)

• remove()：移除列表中某个数据的第一个匹配项。

1. 语法

列表序列.remove(数据)

1. 快速体验

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_list.remove('Rose')
​
# 结果：['Tom', 'Lily']
print(name_list)

• clear()：清空列表

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_list.clear()
print(name_list) # 结果： []

修改

• 修改指定下标数据

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_list[0] = 'aaa'
​
# 结果：['aaa', 'Lily', 'Rose']
print(name_list)

• 逆置：reverse()

num_list = [1, 5, 2, 3, 6, 8]
​
num_list.reverse()
​
# 结果：[8, 6, 3, 2, 5, 1]
print(num_list)

• 排序：sort()

1. 语法

列表序列.sort( key=None, reverse=False)

注意：reverse表示排序规则，reverse = True 降序， reverse = False 升序（默认）

1. 快速体验

num_list = [1, 5, 2, 3, 6, 8]
​
num_list.sort()
​
# 结果：[1, 2, 3, 5, 6, 8]
print(num_list)

复制

函数：copy()

name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']
​
name_li2 = name_list.copy()
​
# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose']
print(name_li2)

列表嵌套

所谓列表嵌套指的就是一个列表里面包含了其他的子列表。

应用场景：要存储班级一、二、三三个班级学生姓名，且每个班级的学生姓名在一个列表。

name_list = [['小明', '小红', '小绿'], ['Tom', 'Lily', 'Rose'], ['张三', '李四', '王五']]

思考： 如何查找到数据”李四”？

# 第一步：按下标查找到李四所在的列表
print(name_list[2])
​
# 第二步：从李四所在的列表里面，再按下标找到数据李四
print(name_list[2][1])

总结

• 列表的格式

[数据1, 数据2, 数据3]

• 常用操作方法

  • index()

  • len()

  • append()

  • pop()

  • remove()

• 列表嵌套

name_list = [['小明', '小红', '小绿'], ['Tom', 'Lily', 'Rose'], ['张三', '李四', '王五']]
name_list[2][1]

元组

思考：如果想要存储多个数据，但是这些数据是不能修改的数据，怎么做？

答：列表？列表可以一次性存储多个数据，但是列表中的数据允许更改。

num_list = [10, 20, 30]
num_list[0] = 100

==一个元组可以存储多个数据，元组内的数据是不能修改的。==

定义元组

元组特点：定义元组使用==小括号==，且==逗号==隔开各个数据，数据可以是不同的数据类型。

# 多个数据元组
t1 = (10, 20, 30)
​
# 单个数据元组
t2 = (10,)

注意：如果定义的元组只有一个数据，那么这个数据后面也好添加逗号，否则数据类型为唯一的这个数据的数据类型

t2 = (10,)
print(type(t2))  # tuple
​
t3 = (20)
print(type(t3))  # int
​
t4 = ('hello')
print(type(t4))  # str

元组的常见操作

元组数据不支持修改，只支持查找，具体如下：

• 按下标查找数据

tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
print(tuple1[0])  # aa

• index()：查找某个数据，如果数据存在返回对应的下标，否则报错，语法和列表、字符串的index方法相同。

tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
print(tuple1.index('aa'))  # 0

• count()：统计某个数据在当前元组出现的次数。

tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
print(tuple1.count('bb'))  # 2

• len()：统计元组中数据的个数。

tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
print(len(tuple1))  # 4

注意：元组内的直接数据如果修改则立即报错

tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
tuple1[0] = 'aaa'

但是如果元组里面有列表，修改列表里面的数据则是支持的，故自觉很重要。

tuple2 = (10, 20, ['aa', 'bb', 'cc'], 50, 30)
print(tuple2[2])  # 访问到列表
​
# 结果：(10, 20, ['aaaaa', 'bb', 'cc'], 50, 30)
tuple2[2][0] = 'aaaaa'
print(tuple2)

总结

• 定义元组

t1 = (10, 20, 30)
​
t2 = (10,)

• 常用操作方法

  • index()

  • len()

字典

思考1： 如果有多个数据，例如：’Tom’, ‘男’, 20，如何快速存储？

答：列表

list1 = ['Tom', '男', 20]

思考2：如何查找到数据’Tom’？

答：查找到下标为0的数据即可。

list1[0]

思考3：如果将来数据顺序发生变化，如下所示，还能用list1[0]访问到数据’Tom’吗？。

list1 = ['男', 20, 'Tom']

答：不能，数据’Tom’此时下标为2。

思考4：数据顺序发生变化，每个数据的下标也会随之变化，如何保证数据顺序变化前后能使用同一的标准查找数据呢？

答：字典，字典里面的数据是以==键值对==形式出现，字典数据和数据顺序没有关系，即字典不支持下标，后期无论数据如何变化，只需要按照对应的键的名字查找数据即可。

创建字典的语法

字典特点：

• 符号为==大括号==

• 数据为==键值对==形式出现

• 各个键值对之间用==逗号==隔开

# 有数据字典
dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
​
# 空字典
dict2 = {}
​
dict3 = dict()

注意：一般称冒号前面的为键(key)，简称k；冒号后面的为值(value)，简称v。

字典常见操作

增

写法：==字典序列[key] = 值==

注意：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对。

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
​
dict1['name'] = 'Rose'
# 结果：{'name': 'Rose', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1)
​
dict1['id'] = 110
​
# {'name': 'Rose', 'age': 20, 'gender': '男', 'id': 110}
print(dict1)

注意：字典为可变类型。

删

• del() / del：删除字典或删除字典中指定键值对。

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
​
del dict1['gender']
# 结果：{'name': 'Tom', 'age': 20}
print(dict1)

• clear()：清空字典

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
​
dict1.clear()
print(dict1)  # {}

改

写法：==字典序列[key] = 值==

注意：如果key存在则修改这个key对应的值 ；如果key不存在则新增此键值对。

查

值查找

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1['name'])  # Tom
print(dict1['id'])  # 报错

如果当前查找的key存在，则返回对应的值；否则则报错。

get()

• 语法

字典序列.get(key, 默认值)

注意：如果当前查找的key不存在则返回第二个参数(默认值)，如果省略第二个参数，则返回None。

• 快速体验

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1.get('name'))  # Tom
print(dict1.get('id', 110))  # 110
print(dict1.get('id'))  # None

keys()

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1.keys())  # dict_keys(['name', 'age', 'gender'])

values()

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1.values())  # dict_values(['Tom', 20, '男'])

items()

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1.items())  # dict_items([('name', 'Tom'), ('age', 20), ('gender', '男')])

总结

• 定义字典

dict1 = {'name': 'Python', 'age': 30}
​
dict2 = {}
​
dict3 = dict()

• 常见操作

  • 增/改

字典序列[key] = 值

• 查找

  • 字典序列[key]

  • keys()

  • values()

  • items()

集合

创建集合

创建集合使用{}或set()， 但是如果要创建空集合只能使用set()，因为{}用来创建空字典。

s1 = {10, 20, 30, 40, 50}
print(s1)
​
s2 = {10, 30, 20, 10, 30, 40, 30, 50}
print(s2)
​
s3 = set('abcdefg')
print(s3)
​
s4 = set()
print(type(s4))  # set
​
s5 = {}
print(type(s5))  # dict

特点：

1. 集合可以去掉重复数据；

2. 集合数据是无序的，故不支持下标

集合常见操作方法

增加数据

• add()

s1 = {10, 20}
s1.add(100)
s1.add(10)
print(s1)  # {100, 10, 20}

因为集合有去重功能，所以，当向集合内追加的数据是当前集合已有数据的话，则不进行任何操作。

• update(), 追加的数据是序列。

s1 = {10, 20}
# s1.update(100)  # 报错
s1.update([100, 200])
s1.update('abc')
print(s1)

 删除数据

• remove()，删除集合中的指定数据，如果数据不存在则报错。

s1 = {10, 20}
​
s1.remove(10)
print(s1)
​
s1.remove(10)  # 报错
print(s1)

• discard()，删除集合中的指定数据，如果数据不存在也不会报错。

s1 = {10, 20}
​
s1.discard(10)
print(s1)
​
s1.discard(10)
print(s1)

• pop()，随机删除集合中的某个数据，并返回这个数据。

s1 = {10, 20, 30, 40, 50}
​
del_num = s1.pop()
print(del_num)
print(s1)

 查找数据

• in：判断数据在集合序列

• not in：判断数据不在集合序列

s1 = {10, 20, 30, 40, 50}
​
print(10 in s1)
print(10 not in s1)

总结

• 创建集合

  • 有数据集合

  s1 = {数据1, 数据2, ...}

  • 无数据集合

  s1 = set()

• 常见操作

  • 增加数据

    • add()

    • update()

  • 删除数据

    • remove()

    • discard()

公共操作

运算符

运算符	描述	支持的容器类型
+	合并	字符串、列表、元组
*	复制	字符串、列表、元组
in	元素是否存在	字符串、列表、元组、字典
not in	元素是否不存在	字符串、列表、元组、字典

+

# 1. 字符串 
str1 = 'aa'
str2 = 'bb'
str3 = str1 + str2
print(str3)  # aabb
​
​
# 2. 列表 
list1 = [1, 2]
list2 = [10, 20]
list3 = list1 + list2
print(list3)  # [1, 2, 10, 20]
​
# 3. 元组 
t1 = (1, 2)
t2 = (10, 20)
t3 = t1 + t2
print(t3)  # (10, 20, 100, 200)

*

# 1. 字符串
print('-' * 10)  # ----------
​
# 2. 列表
list1 = ['hello']
print(list1 * 4)  # ['hello', 'hello', 'hello', 'hello']
​
# 3. 元组
t1 = ('world',)
print(t1 * 4)  # ('world', 'world', 'world', 'world')

in或not in

# 1. 字符串
print('a' in 'abcd')  # True
print('a' not in 'abcd')  # False
​
# 2. 列表
list1 = ['a', 'b', 'c', 'd']
print('a' in list1)  # True
print('a' not in list1)  # False
​
# 3. 元组
t1 = ('a', 'b', 'c', 'd')
print('aa' in t1)  # False
print('aa' not in t1)  # True

公共方法

函数	描述
len()	计算容器中元素个数
del 或 del()	删除
max()	返回容器中元素最大值
min()	返回容器中元素最小值
range(start, end, step)	生成从start到end的数字，步长为 step，供for循环使用
enumerate()	函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。

len()

# 1. 字符串
str1 = 'abcdefg'
print(len(str1))  # 7
​
# 2. 列表
list1 = [10, 20, 30, 40]
print(len(list1))  # 4
​
# 3. 元组
t1 = (10, 20, 30, 40, 50)
print(len(t1))  # 5
​
# 4. 集合
s1 = {10, 20, 30}
print(len(s1))  # 3
​
# 5. 字典
dict1 = {'name': 'Rose', 'age': 18}
print(len(dict1))  # 2

del()

# 1. 字符串
str1 = 'abcdefg'
del str1
print(str1)
​
# 2. 列表
list1 = [10, 20, 30, 40]
del(list1[0])
print(list1)  # [20, 30, 40]

max()

# 1. 字符串
str1 = 'abcdefg'
print(max(str1))  # g
​
# 2. 列表
list1 = [10, 20, 30, 40]
print(max(list1))  # 40

min()

# 1. 字符串
str1 = 'abcdefg'
print(min(str1))  # a
​
# 2. 列表
list1 = [10, 20, 30, 40]
print(min(list1))  # 10

range()

# 1 2 3 4 5 6 7 8 9
for i in range(1, 10, 1):
    print(i)
​
# 1 3 5 7 9
for i in range(1, 10, 2):
    print(i)
​
# 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
for i in range(10):
    print(i)

注意：range()生成的序列不包含end数字。

enumerate()

• 语法

enumerate(可遍历对象, start=0)

注意：start参数用来设置遍历数据的下标的起始值，默认为0。

• 快速体验

list1 = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
​
for i in enumerate(list1):
    print(i)
​
for index, char in enumerate(list1, start=1):
    print(f'下标是{index}, 对应的字符是{char}')

容器类型转换

tuple()

作用：将某个序列转换成元组

list1 = [10, 20, 30, 40, 50, 20]
s1 = {100, 200, 300, 400, 500}
​
print(tuple(list1))
print(tuple(s1))

list()

作用：将某个序列转换成列表

t1 = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')
s1 = {100, 200, 300, 400, 500}
​
print(list(t1))
print(list(s1))

set()

作用：将某个序列转换成集合

list1 = [10, 20, 30, 40, 50, 20]
t1 = ('a', 'b', 'c', 'd', 'e')
​
print(set(list1))
print(set(t1))

注意：

1. 集合可以快速完成列表去重

2. 集合不支持下标

总结

• 运算符

  • +

  • in / not in

• 公共方法

  • len()

  • del()

  • range()

  • enumerate()

• 数据类型转换

  • tuple()

  • list()

  • set()

推导式

作用：用一个表达式创建一个有规律的列表或控制一个有规律列表。

列表推导式又叫列表生成式。

快速体验

需求：创建一个0-10的列表。

• while循环实现

# 1. 准备一个空列表
list1 = []
​
# 2. 书写循环，依次追加数字到空列表list1中
i = 0
while i 

• for循环实现

list1 = []
for i in range(10):
    list1.append(i)
​
print(list1)

• 列表推导式实现

list1 = [i for i in range(10)]
print(list1)

带if的列表推导式

需求：创建0-10的偶数列表

• 方法一：range()步长实现

list1 = [i for i in range(0, 10, 2)]
print(list1)

• 方法二：if实现

list1 = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
print(list1)

多个for循环实现列表推导式

需求：创建列表如下：

[(1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]

• 代码如下：

list1 = [(i, j) for i in range(1, 3) for j in range(3)]
print(list1)

字典推导式

思考：如果有如下两个列表：

list1 = ['name', 'age', 'gender']
list2 = ['Tom', 20, 'man']

如何快速合并为一个字典？

答：字典推导式

字典推导式作用：快速合并列表为字典或提取字典中目标数据。

快速体验

1. 创建一个字典：字典key是1-5数字，value是这个数字的2次方。

dict1 = {i: i**2 for i in range(1, 5)}
print(dict1)  # {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

1. 将两个列表合并为一个字典

list1 = ['name', 'age', 'gender']
list2 = ['Tom', 20, 'man']
​
dict1 = {list1[i]: list2[i] for i in range(len(list1))}
print(dict1)

1. 提取字典中目标数据

counts = {'MBP': 268, 'HP': 125, 'DELL': 201, 'Lenovo': 199, 'acer': 99}
​
# 需求：提取上述电脑数量大于等于200的字典数据
count1 = {key: value for key, value in counts.items() if value >= 200}
print(count1)  # {'MBP': 268, 'DELL': 201}

集合推导式

需求：创建一个集合，数据为下方列表的2次方。

list1 = [1, 1, 2]

代码如下：

list1 = [1, 1, 2]
set1 = {i ** 2 for i in list1}
print(set1)  # {1, 4}

注意：集合有数据去重功能。

总结

• 推导式的作用：简化代码

• 推导式写法

# 列表推导式
[xx for xx in range()]
​
# 字典推导式
{xx1: xx2 for ... in ...}
​
# 集合推导式
{xx for xx in ...}

函数一

函数的作用

需求：用户到ATM机取钱：

1. 输入密码后显示”选择功能”界面

2. 查询余额后显示”选择功能”界面

3. 取2000钱后显示”选择功能”界面

特点：显示“选择功能”界面需要重复输出给用户，怎么实现？

函数就是将==一段具有独立功能的代码块== 整合到一个整体并命名，在需要的位置==调用这个名称==即可完成对应的需求。

函数在开发过程中，可以更高效的实现==代码重用==。

函数的使用步骤

定义函数

def 函数名(参数):
    代码1
    代码2
    ......

调用函数

函数名(参数)

注意：

1. 不同的需求，参数可有可无。

2. 在Python中，函数必须==先定义后使用==。

快速体验

需求：复现ATM取钱功能。

1. 搭建整体框架(复现需求)

print('密码正确登录成功')
​
# 显示"选择功能"界面
​
print('查询余额完毕')
​
# 显示"选择功能"界面
​
print('取了2000元钱')
​
# 显示"选择功能"界面

1. 确定“选择功能”界面内容

print('查询余额')
print('存款')
print('取款')

1. 封装”选择功能”

注意：一定是先定义函数，后调用函数。

# 封装ATM机功能选项 -- 定义函数
def select_func():
    print('-----请选择功能-----')
    print('查询余额')
    print('存款')
    print('取款')
    print('-----请选择功能-----')

1. 调用函数

在需要显示“选择功能”函数的位置调用函数。

print('密码正确登录成功')
# 显示"选择功能"界面 -- 调用函数
select_func()
​
print('查询余额完毕')
# 显示"选择功能"界面 -- 调用函数
select_func()
​
print('取了2000元钱')
# 显示"选择功能"界面 -- 调用函数
select_func()

函数的参数作用

思考：完成需求如下：一个函数完成两个数1和2的加法运算，如何书写程序？

# 定义函数
def add_num1():
    result = 1 + 2
    print(result)
​
​
# 调用函数
add_num1()

思考：上述add_num1函数只能完成数字1和2的加法运算，如果想要这个函数变得更灵活，可以计算任何用户指定的两个数字的和，如何书写程序？

分析：用户要在调用函数的时候指定具体数字，那么在定义函数的时候就需要接收用户指定的数字。函数调用时候指定的数字和定义函数时候接收的数字即是函数的参数。

# 定义函数时同时定义了接收用户数据的参数a和b，a和b是形参
def add_num2(a, b):
    result = a + b
    print(result)
​
​
# 调用函数时传入了真实的数据10 和 20，真实数据为实参
add_num2(10, 20)

函数的返回值作用

例如：我们去超市购物，比如买烟，给钱之后，是不是售货员会返回给我们烟这个商品，在函数中，如果需要返回结果给用户需要使用函数返回值。

def buy():
    return '烟'
​
# 使用变量保存函数返回值
goods = buy()
print(goods)

应用

需求：制作一个计算器，计算任意两数字之和，并保存结果。

def sum_num(a, b):
    return a + b
​
​
# 用result变量保存函数返回值
result = sum_num(1, 2)
print(result)

函数的说明文档

思考：定义一个函数后，程序员如何书写程序能够快速提示这个函数的作用？

答：注释

思考：如果代码多，我们是不是需要在很多代码中找到这个函数定义的位置才能看到注释？如果想更方便的查看函数的作用怎么办？

答：函数的说明文档

函数的说明文档也叫函数的文档说明。

语法

• 定义函数的说明文档

def 函数名(参数):
    """ 说明文档的位置 """
    代码
    ......

• 查看函数的说明文档

help(函数名)

快速体验

def sum_num(a, b):
    """ 求和函数 """
    return a + b
​
​
help(sum_num)

函数嵌套调用

所谓函数嵌套调用指的是==一个函数里面又调用了另外一个函数==。

• 示例

def testB():
    print('---- testB start----')
    print('这里是testB函数执行的代码...(省略)...')
    print('---- testB end----')
​
def testA():
    print('---- testA start----')
    testB()
    print('---- testA end----')
​
testA()

• 如果函数A中，调用了另外一个函数B，那么先把函数B中的任务都执行完毕之后才会回到上次 函数A执行的位置。

函数应用

函数计算

1. 求三个数之和

def sum_num(a, b, c):
    return a + b + c
​
​
result = sum_num(1, 2, 3)
print(result)  # 6

1. 求三个数平均值

def average_num(a, b, c):
    sumResult = sum_num(a, b, c)
    return sumResult / 3
​
result = average_num(1, 2, 3)
print(result)  # 2.0

总结

• 函数的作用：封装代码，高效的代码重用

• 函数使用步骤

  • 定义函数

  def 函数名():
      代码1
      代码2
      ...

  • 调用函数

  函数名()

• 函数的参数：函数调用的时候可以传入真实数据，增大函数的使用的灵活性

  • 形参：函数定义时书写的参数(非真实数据)

  • 实参：函数调用时书写的参数(真实数据)

• 函数的返回值

  • 作用：函数调用后，返回需要的计算结果

  • 写法

  return 表达式

• 函数的说明文档

  • 作用：保存函数解释说明的信息

  • 写法

  def 函数名():
      """ 函数说明文档 """

• 函数嵌套调用：一个函数内部嵌套调用另外一个函数

函数二

变量作用域

变量作用域指的是变量生效的范围，主要分为两类：==局部变量==和==全局变量==。

• 局部变量

所谓局部变量是定义在函数体内部的变量，即只在函数体内部生效。

def testA():
    a = 100
​
    print(a)
​
​
testA()  # 100
print(a)  # 报错：name 'a' is not defined

变量a是定义在testA函数内部的变量，在函数外部访问则立即报错。

局部变量的作用：在函数体内部，临时保存数据，即当函数调用完成后，则销毁局部变量。

• 全局变量

所谓全局变量，指的是在函数体内、外都能生效的变量。

思考：如果有一个数据，在函数A和函数B中都要使用，该怎么办？

答：将这个数据存储在一个全局变量里面。

# 定义全局变量a
a = 100
​
​
def testA():
    print(a)  # 访问全局变量a，并打印变量a存储的数据
​
​
def testB():
    print(a)  # 访问全局变量a，并打印变量a存储的数据
​
​
testA()  # 100
testB()  # 100

思考：testB函数需求修改变量a的值为200，如何修改程序？

a = 100
​
​
def testA():
    print(a)
​
​
def testB():
    a = 200
    print(a)
​
​
testA()  # 100
testB()  # 200
print(f'全局变量a = {a}')  # 全局变量a = 100

思考：在testB函数内部的a = 200中的变量a是在修改全局变量a吗？

答：不是。观察上述代码发现，15行得到a的数据是100，仍然是定义全局变量a时候的值，而没有返回

testB函数内部的200。综上：testB函数内部的a = 200是定义了一个局部变量。

思考：如何在函数体内部修改全局变量？

a = 100
​
​
def testA():
    print(a)
​
​
def testB():
    # global 关键字声明a是全局变量
    global a
    a = 200
    print(a)
​
​
testA()  # 100
testB()  # 200
print(f'全局变量a = {a}')  # 全局变量a = 200

多函数程序执行流程

一般在实际开发过程中，一个程序往往由多个函数（后面知识中会讲解类）组成，并且多个函数共享某些数据，如下所示：

• 共用全局变量

# 1. 定义全局变量
glo_num = 0
​
​
def test1():
    global glo_num
    # 修改全局变量
    glo_num = 100
​
​
def test2():
    # 调用test1函数中修改后的全局变量
    print(glo_num)
    
​
# 2. 调用test1函数，执行函数内部代码：声明和修改全局变量
test1()
# 3. 调用test2函数，执行函数内部代码：打印
test2()  # 100

• 返回值作为参数传递

def test1():
    return 50
​
​
def test2(num):
    print(num)
​
​
# 1. 保存函数test1的返回值
result = test1()
​
​
# 2.将函数返回值所在变量作为参数传递到test2函数
test2(result)  # 50

函数的返回值

思考：如果一个函数如些两个return (如下所示)，程序如何执行？

def return_num():
    return 1
    return 2
​
​
result = return_num()
print(result)  # 1

答：只执行了第一个return，原因是因为return可以退出当前函数，导致return下方的代码不执行。

思考：如果一个函数要有多个返回值，该如何书写代码？

def return_num():
    return 1, 2
​
​
result = return_num()
print(result)  # (1, 2)

注意：

1. return a, b写法，返回多个数据的时候，默认是元组类型。

2. return后面可以连接列表、元组或字典，以返回多个值。

函数的参数

位置参数

位置参数：调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数。

def user_info(name, age, gender):
    print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
​
​
user_info('TOM', 20, '男')

注意：传递和定义参数的顺序及个数必须一致。

关键字参数

函数调用，通过“键=值”形式加以指定。可以让函数更加清晰、容易使用，同时也清除了参数的顺序需求。

def user_info(name, age, gender):
    print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
​
​
user_info('Rose', age=20, gender='女')
user_info('小明', gender='男', age=16)

注意：函数调用时，如果有位置参数时，位置参数必须在关键字参数的前面，但关键字参数之间不存在先后顺序。

缺省参数

缺省参数也叫默认参数，用于定义函数，为参数提供默认值，调用函数时可不传该默认参数的值（注意：所有位置参数必须出现在默认参数前，包括函数定义和调用）。

def user_info(name, age, gender='男'):
    print(f'您的名字是{name}, 年龄是{age}, 性别是{gender}')
​
​
user_info('TOM', 20)
user_info('Rose', 18, '女')

注意：函数调用时，如果为缺省参数传值则修改默认参数值；否则使用这个默认值。

不定长参数

不定长参数也叫可变参数。用于不确定调用的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景。此时，可用包裹(packing)位置参数，或者包裹关键字参数，来进行参数传递，会显得非常方便。

• 包裹位置传递

def user_info(*args):
    print(args)
​
​
# ('TOM',)
user_info('TOM')
# ('TOM', 18)
user_info('TOM', 18)

注意：传进的所有参数都会被args变量收集，它会根据传进参数的位置合并为一个元组(tuple)，args是元组类型，这就是包裹位置传递。

• 包裹关键字传递

def user_info(**kwargs):
    print(kwargs)
​
​
# {'name': 'TOM', 'age': 18, 'id': 110}
user_info(name='TOM', age=18, id=110)

综上：无论是包裹位置传递还是包裹关键字传递，都是一个组包的过程。

拆包和交换变量值

拆包

• 拆包：元组

def return_num():
    return 100, 200
​
​
num1, num2 = return_num()
print(num1)  # 100
print(num2)  # 200

• 拆包：字典

dict1 = {'name': 'TOM', 'age': 18}
a, b = dict1
​
# 对字典进行拆包，取出来的是字典的key
print(a)  # name
print(b)  # age
​
print(dict1[a])  # TOM
print(dict1[b])  # 18

交换变量值

需求：有变量a = 10和b = 20，交换两个变量的值。

• 方法一

借助第三变量存储数据。

# 1. 定义中间变量
c = 0
​
# 2. 将a的数据存储到c
c = a
​
# 3. 将b的数据20赋值到a，此时a = 20
a = b
​
# 4. 将之前c的数据10赋值到b，此时b = 10
b = c
​
print(a)  # 20
print(b)  # 10

• 方法二

a, b = 1, 2
a, b = b, a
print(a)  # 2
print(b)  # 1

引用

了解引用

在python中，值是靠引用来传递来的。

我们可以用id()来判断两个变量是否为同一个值的引用。 我们可以将id值理解为那块内存的地址标识。

# 1. int类型
a = 1
b = a
​
print(b)  # 1
​
print(id(a))  # 140708464157520
print(id(b))  # 140708464157520
​
a = 2
print(b)  # 1,说明int类型为不可变类型 
​
print(id(a))  # 140708464157552，此时得到是的数据2的内存地址
print(id(b))  # 140708464157520
​
​
# 2. 列表
aa = [10, 20]
bb = aa
​
print(id(aa))  # 2325297783432
print(id(bb))  # 2325297783432
​
​
aa.append(30)
print(bb)  # [10, 20, 30], 列表为可变类型
​
print(id(aa))  # 2325297783432
print(id(bb))  # 2325297783432

引用当做实参

代码如下：

def test1(a):
    print(a)
    print(id(a))
​
    a += a
​
    print(a)
    print(id(a))
​
​
# int：计算前后id值不同
b = 100
test1(b)
​
# 列表：计算前后id值相同
c = [11, 22]
test1(c)

可变和不可变类型

所谓可变类型与不可变类型是指：数据能够直接进行修改，如果能直接修改那么就是可变，否则是不可变.

• 可变类型

  • 列表

  • 字典

  • 集合

• 不可变类型

  • 整型

  • 浮点型

  • 字符串

  • 元组

总结

• 变量作用域

  • 全局：函数体内外都能生效

  • 局部：当前函数体内部生效

• 函数多返回值写法

return 表达式1, 表达式2...

• 函数的参数

  • 位置参数

    • 形参和实参的个数和书写顺序必须一致

  • 关键字参数

    • 写法： key=value

    • 特点：形参和实参的书写顺序可以不一致；关键字参数必须书写在位置参数的后面

  • 缺省参数

    • 缺省参数就是默认参数

    • 写法：key=vlaue

  • 不定长位置参数

    • 收集所有位置参数，返回一个元组

  • 不定长关键字参数

    • 收集所有关键字参数，返回一个字典

• 引用：Python中，数据的传递都是通过引用

函数三

应用：学员管理系统

系统简介

需求：进入系统显示系统功能界面，功能如下：

• 1、添加学员

• 2、删除学员

• 3、修改学员信息

• 4、查询学员信息

• 5、显示所有学员信息

• 6、退出系统

系统共6个功能，用户根据自己需求选取。

步骤分析

1. 显示功能界面

2. 用户输入功能序号

3. 根据用户输入的功能序号，执行不同的功能(函数)

   3.1 定义函数

   3.2 调用函数

需求实现

显示功能界面

定义函数print_info，负责显示系统功能。

def print_info():
    print('-' * 20)
    print('欢迎登录学员管理系统')
    print('1: 添加学员')
    print('2: 删除学员')
    print('3: 修改学员信息')
    print('4: 查询学员信息')
    print('5: 显示所有学员信息')
    print('6: 退出系统')
    print('-' * 20)
    
    
print_info()

用户输入序号，选择功能

user_num = input('请选择您需要的功能序号：')

根据用户选择，执行不同的功能

if user_num == '1':
    print('添加学员')
elif user_num == '2':
    print('删除学员')
elif user_num == '3':
    print('修改学员信息')
elif user_num == '4':
    print('查询学员信息')
elif user_num == '5':
    print('显示所有学员信息')
elif user_num == '6':
    print('退出系统')

工作中，需要根据实际需求调优代码。

1. 用户选择系统功能的代码需要循环使用，直到用户主动退出系统。

2. 如果用户输入1-6以外的数字，需要提示用户。

while True:
    # 1. 显示功能界面
    print_info()
    
    # 2. 用户选择功能
    user_num = input('请选择您需要的功能序号：')
​
    # 3. 根据用户选择，执行不同的功能
    if user_num == '1':
        print('添加学员')
    elif user_num == '2':
        print('删除学员')
    elif user_num == '3':
        print('修改学员信息')
    elif user_num == '4':
        print('查询学员信息')
    elif user_num == '5':
        print('显示所有学员信息')
    elif user_num == '6':
        print('退出系统')
    else:
        print('输入错误，请重新输入!!!')

定义不同功能的函数

所有功能函数都是操作学员信息，所有存储所有学员信息应该是一个==全局变量==，数据类型为==列表==。

info = []

1.3.4.1 添加学员

• 需求分析

1. 接收用户输入学员信息，并保存

2. 判断是否添加学员信息

   2.1 如果学员姓名已经存在，则报错提示

   2.2 如果学员姓名不存在，则准备空字典，将用户输入的数据追加到字典，再列表追加字典数据

3. 对应的if条件成立的位置调用该函数

• 代码实现

def add_info():
    """ 添加学员 """
    # 接收用户输入学员信息
    new_id = input('请输入学号：')
    new_name = input('请输入姓名：')
    new_tel = input('请输入手机号：')
    
​
    # 声明info是全局变量
    global info
​
    # 检测用户输入的姓名是否存在，存在则报错提示
    for i in info:
        if new_name == i['name']:
            print('该用户已经存在！')
            return
​
    # 如果用户输入的姓名不存在，则添加该学员信息
    info_dict = {}
    
    # 将用户输入的数据追加到字典
    info_dict['id'] = new_id
    info_dict['name'] = new_name
    info_dict['tel'] = new_tel
    
    # 将这个学员的字典数据追加到列表
    info.append(info_dict)
    
    print(info)

删除学员

• 需求分析

按用户输入的学员姓名进行删除

1. 用户输入目标学员姓名

2. 检查这个学员是否存在

   2.1 如果存在，则列表删除这个数据

   2.2 如果不存在，则提示“该用户不存在”

3. 对应的if条件成立的位置调用该函数

• 代码实现

# 删除学员
def del_info():
    """删除学员"""
    # 1. 用户输入要删除的学员的姓名
    del_name = input('请输入要删除的学员的姓名：')
​
    global info
    # 2. 判断学员是否存在:如果输入的姓名存在则删除，否则报错提示
    for i in info:
        if del_name == i['name']:
            info.remove(i)
            break
    else:
        print('该学员不存在')
​
    print(info)

修改学员信息

• 需求分析

1. 用户输入目标学员姓名

2. 检查这个学员是否存在

   2.1 如果存在，则修改这位学员的信息，例如手机号

   2.2 如果不存在，则报错

3. 对应的if条件成立的位置调用该函数

• 代码实现

# 修改函数
def modify_info():
    """修改函数"""
    # 1. 用户输入要修改的学员的姓名
    modify_name = input('请输入要修改的学员的姓名：')
​
    global info
    # 2. 判断学员是否存在：如果输入的姓名存在则修改手机号，否则报错提示
    for i in info:
        if modify_name == i ['name']:
            i['tel'] = input('请输入新的手机号：')
            break
    else:
        print('该学员不存在')
    
    print(info)

查询学员信息

• 需求分析

1. 用户输入目标学员姓名

2. 检查学员是否存在

   2.1 如果存在，则显示这个学员的信息

   2.2 如果不存在，则报错提示

3. 对应的if条件成立的位置调用该函数

• 代码实现

# 查询学员
def search_info():
    """查询学员"""
    # 1. 输入要查找的学员姓名：
    search_name = input('请输入要查找的学员姓名：')
​
    global info
    # 2. 判断学员是否存在：如果输入的姓名存在则显示这位学员信息，否则报错提示
    for i in info:
        if search_name == i['name']:
            print('查找到的学员信息如下：----------')
            print(f"该学员的学号是{i['id']}, 姓名是{i['name']}, 手机号是{i['tel']}")
            break
    else:
        print('该学员不存在')

显示所有学员信息

• 需求分析

打印所有学员信息

• 代码实现

# 显示所有学员信息
def print_all():
    """ 显示所有学员信息 """
    print('学号t姓名t手机号')
    for i in info:
        print(f'{i["id"]}t{i["name"]}t{i["tel"]}')

1.3.4.6 退出系统

在用户输入功能序号6的时候要退出系统，代码如下：

    ......
    elif user_num == '6':
        exit_flag = input('确定要退出吗？yes or no')
        if exit_flag == 'yes':
            break

 递归

递归是一种编程思想，应用场景：

1. 在我们日常开发中，如果要遍历一个文件夹下面所有的文件，通常会使用递归来实现；

2. 在后续的算法课程中，很多算法都离不开递归，例如：快速排序。

递归的特点

• 函数内部自己调用自己

• 必须有出口

应用：3以内数字累加和

• 代码

# 3 + 2 + 1
def sum_numbers(num):
    # 1.如果是1，直接返回1 -- 出口
    if num == 1:
        return 1
    # 2.如果不是1，重复执行累加并返回结果
    return num + sum_numbers(num-1)
​
​
sum_result = sum_numbers(3)
# 输出结果为6
print(sum_result)

lambda 表达式

如果一个函数有一个返回值，并且只有一句代码，可以使用 lambda简化。

lambda语法

lambda 参数列表 ： 表达式

注意

• lambda表达式的参数可有可无，函数的参数在lambda表达式中完全适用。

• lambda表达式能接收任何数量的参数但只能返回一个表达式的值。

快速入门

# 函数
def fn1():
    return 200
​
​
print(fn1)
print(fn1())
​
​
# lambda表达式
fn2 = lambda: 100
print(fn2)
print(fn2())

注意：直接打印lambda表达式，输出的是此lambda的内存地址

示例：计算a + b

函数实现

def add(a, b):
    return a + b
​
​
result = add(1, 2)
print(result)

思考：需求简单，是否代码多？

lambda实现

fn1 = lambda a, b: a + b
print(fn1(1, 2))

lambda的参数形式

无参数

fn1 = lambda: 100
print(fn1())

一个参数

fn1 = lambda a: a
print(fn1('hello world'))

默认参数

fn1 = lambda a, b, c=100: a + b + c
print(fn1(10, 20))

可变参数：*args

fn1 = lambda *args: args
print(fn1(10, 20, 30))

注意：这里的可变参数传入到lambda之后，返回值为元组。

可变参数：**kwargs

fn1 = lambda **kwargs: kwargs
print(fn1(name='python', age=20))

lambda的应用

带判断的lambda

fn1 = lambda a, b: a if a > b else b
print(fn1(1000, 500))

列表数据按字典key的值排序

students = [
    {'name': 'TOM', 'age': 20},
    {'name': 'ROSE', 'age': 19},
    {'name': 'Jack', 'age': 22}
]
​
# 按name值升序排列
students.sort(key=lambda x: x['name'])
print(students)
​
# 按name值降序排列
students.sort(key=lambda x: x['name'], reverse=True)
print(students)
​
# 按age值升序排列
students.sort(key=lambda x: x['age'])
print(students)

高阶函数

==把函数作为参数传入==，这样的函数称为高阶函数，高阶函数是函数式编程的体现。函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式。

体验高阶函数

在Python中，abs()函数可以完成对数字求绝对值计算。

abs(-10)  # 10

round()函数可以完成对数字的四舍五入计算。

round(1.2)  # 1
round(1.9)  # 2

需求：任意两个数字，按照指定要求整理数字后再进行求和计算。

• 方法1

def add_num(a, b):
    return abs(a) + abs(b)
​
​
result = add_num(-1, 2)
print(result)  # 3

• 方法2

def sum_num(a, b, f):
    return f(a) + f(b)
​
​
result = sum_num(-1, 2, abs)
print(result)  # 3

注意：两种方法对比之后，发现，方法2的代码会更加简洁，函数灵活性更高。

函数式编程大量使用函数，减少了代码的重复，因此程序比较短，开发速度较快。

内置高阶函数

 map()

map(func, lst)，将传入的函数变量func作用到lst变量的每个元素中，并将结果组成新的列表(Python2)/迭代器(Python3)返回。

需求：计算list1序列中各个数字的2次方。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
​
​
def func(x):
    return x ** 2
​
​
result = map(func, list1)
​
print(result)  # 

reduce()

reduce(func，lst)，其中func必须有两个参数。每次func计算的结果继续和序列的下一个元素做累积计算。

注意：reduce()传入的参数func必须接收2个参数。

需求：计算list1序列中各个数字的累加和。

import functools
​
list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
​
​
def func(a, b):
    return a + b
​
​
result = functools.reduce(func, list1)
​
print(result)  # 15

filter()

filter(func, lst)函数用于过滤序列, 过滤掉不符合条件的元素, 返回一个 filter 对象。如果要转换为列表, 可以使用 list() 来转换。

list1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
​
​
def func(x):
    return x % 2 == 0
​
​
result = filter(func, list1)
​
print(result)  # 
print(list(result))  # [2, 4, 6, 8, 10]

总结

• 递归

  • 函数内部自己调用自己

  • 必须有出口

• lambda

  • 语法

  lambda 参数列表: 表达式

  • lambda的参数形式

    • 无参数

    lambda: 表达式

    • 一个参数

    lambda 参数: 表达式

    • 默认参数

    lambda key=value: 表达式

    • 不定长位置参数

    lambda *args: 表达式

    • 不定长关键字参数

    lambda **kwargs: 表达式

• 高阶函数

  • 作用：把函数作为参数传入，化简代码

  • 内置高阶函数

    • map()

    • reduce()

    • filter()

文件操作

文件操作的作用

思考：什么是文件？

思考：文件操作包含什么？

答：打开、关闭、读、写、复制….

思考：文件操作的的作用是什么？

答：读取内容、写入内容、备份内容……

总结：文件操作的作用就是==把一些内容(数据)存储存放起来，可以让程序下一次执行的时候直接使用，而不必重新制作一份，省时省力==。

文件的基本操作

文件操作步骤

1. 打开文件

2. 读写等操作

3. 关闭文件

注意：可以只打开和关闭文件，不进行任何读写操作。

打开

在python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下：

open(name, mode)

name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。

mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。

打开文件模式

模式	描述
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则打开文件，并从开头开始编辑，即原有内容会被删除。如果该文件不存在，创建新文件。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

快速体验

f = open('test.txt', 'w')

注意：此时的f是open函数的文件对象。

文件对象方法

 写

• 语法

对象对象.write('内容')

• 体验

# 1. 打开文件
f = open('test.txt', 'w')
​
# 2.文件写入
f.write('hello world')
​
# 3. 关闭文件
f.close()

注意：

1. w和a模式：如果文件不存在则创建该文件；如果文件存在，w模式先清空再写入，a模式直接末尾追加。

2. r模式：如果文件不存在则报错。

 读

• read()

文件对象.read(num)

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

• readlines()

readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

f = open('test.txt')
content = f.readlines()
​
# ['hello worldn', 'abcdefgn', 'aaan', 'bbbn', 'ccc']
print(content)
​
# 关闭文件
f.close()

• readline()

readline()一次读取一行内容。

f = open('test.txt')
​
content = f.readline()
print(f'第一行：{content}')
​
content = f.readline()
print(f'第二行：{content}')
​
# 关闭文件
f.close()

seek()

作用：用来移动文件指针。

语法如下：

文件对象.seek(偏移量, 起始位置)

起始位置：

• 0：文件开头

• 1：当前位置

• 2：文件结尾

关闭

文件对象.close()

文件备份

需求：用户输入当前目录下任意文件名，程序完成对该文件的备份功能(备份文件名为xx[备份]后缀，例如：test[备份].txt)。

步骤

1. 接收用户输入的文件名

2. 规划备份文件名

3. 备份文件写入数据

代码实现

1. 接收用户输入目标文件名

old_name = input('请输入您要备份的文件名：')

1. 规划备份文件名

   2.1 提取目标文件后缀

   2.2 组织备份的文件名，xx[备份]后缀

# 2.1 提取文件后缀点的下标
index = old_name.rfind('.')
​
# print(index)  # 后缀中.的下标
​
# print(old_name[:index])  # 源文件名（无后缀）
​
# 2.2 组织新文件名 旧文件名 + [备份] + 后缀
new_name = old_name[:index] + '[备份]' + old_name[index:]
​
# 打印新文件名（带后缀）
# print(new_name)

1. 备份文件写入数据

   3.1 打开源文件 和 备份文件

   3.2 将源文件数据写入备份文件

   3.3 关闭文件

# 3.1 打开文件
old_f = open(old_name, 'rb')
new_f = open(new_name, 'wb')
​
# 3.2 将源文件数据写入备份文件
while True:
    con = old_f.read(1024)
    if len(con) == 0:
        break
    new_f.write(con)
​
# 3.3 关闭文件
old_f.close()
new_f.close()

思考

如果用户输入.txt，这是一个无效文件，程序如何更改才能限制只有有效的文件名才能备份？

答：添加条件判断即可。

old_name = input('请输入您要备份的文件名：')
​
index = old_name.rfind('.')
​
​
if index > 0:
    postfix = old_name[index:]
​
new_name = old_name[:index] + '[备份]' + postfix
​
old_f = open(old_name, 'rb')
new_f = open(new_name, 'wb')
​
while True:
    con = old_f.read(1024)
    if len(con) == 0:
        break
    new_f.write(con)
​
old_f.close()
new_f.close()

文件和文件夹的操作

在Python中文件和文件夹的操作要借助os模块里面的相关功能，具体步骤如下：

1. 导入os模块

import os

1. 使用os模块相关功能

os.函数名()

文件重命名

os.rename(目标文件名, 新文件名)

删除文件

os.remove(目标文件名)

创建文件夹

os.mkdir(文件夹名字)

删除文件夹

os.rmdir(文件夹名字)

获取当前目录

os.getcwd()

改变默认目录

os.chdir(目录)

 获取目录列表

os.listdir(目录)

应用案例

需求：批量修改文件名，既可添加指定字符串，又能删除指定字符串。

• 步骤

1. 设置添加删除字符串的的标识

2. 获取指定目录的所有文件

3. 将原有文件名添加/删除指定字符串，构造新名字

4. os.rename()重命名

• 代码

import os
​
# 设置重命名标识：如果为1则添加指定字符，flag取值为2则删除指定字符
flag = 1
​
# 获取指定目录
dir_name = './'
​
# 获取指定目录的文件列表
file_list = os.listdir(dir_name)
# print(file_list)
​
​
# 遍历文件列表内的文件
for name in file_list:
​
    # 添加指定字符
    if flag == 1:
        new_name = 'Python-' + name
    # 删除指定字符
    elif flag == 2:
        num = len('Python-')
        new_name = name[num:]
​
    # 打印新文件名，测试程序正确性
    print(new_name)
    
    # 重命名
    os.rename(dir_name+name, dir_name+new_name)

总结

• 文件操作步骤

  • 打开

  文件对象 = open(目标文件, 访问模式)

  • 操作

    • 读

    文件对象.read()
    文件对象.readlines()
    文件对象.readline()

    • 写

    文件对象.write()

    • seek()

  • 关闭

  文件对象.close()

• 主访问模式

  • w：写，文件不存在则新建该文件

  • r：读，文件不存在则报错

  • a：追加

• 文件和文件夹操作

  • 重命名：os.rename()

  • 获取当前目录：os.getcwd()

  • 获取目录列表：os.listdir()

面向对象基础

理解面向对象

面向对象是一种抽象化的编程思想，很多编程语言中都有的一种思想。

总结：==面向对象就是将编程当成是一个事物，对外界来说，事物是直接使用的，不用去管他内部的情况。而编程就是设置事物能够做什么事。==

类和对象

在面向对象编程过程中，有两个重要组成部分：类 和 对象

类和对象的关系：用类去创建一个对象。

理解类和对象

类

类是对一系列具有相同==特征==和==行为==的事物的统称，是一个==抽象的概念==，不是真实存在的事物。

• 特征即是属性

• 行为即是方法

对象

对象是类创建出来的真实存在的事物

注意：开发中，先有类，再有对象。

面向对象实现方法

定义类

Python2中类分为：经典类 和 新式类

• 语法

class 类名():
    代码
    ......

注意：类名要满足标识符命名规则，同时遵循==大驼峰命名习惯==。

• 体验

class Washer():
    def wash(self):
        print('我会洗衣服')

• 拓展：经典类

不由任意内置类型派生出的类，称之为经典类

class 类名:
    代码
    ......

创建对象

对象又名实例。

• 语法

对象名 = 类名()

• 体验

# 创建对象
haier1 = Washer()
​
# 
print(haier1)
​
# haier对象调用实例方法
haier1.wash()

注意：创建对象的过程也叫实例化对象。

self

self指的是调用该函数的对象。

# 1. 定义类
class Washer():
    def wash(self):
        print('我会洗衣服')
        # 
        print(self)
​
​
# 2. 创建对象
haier1 = Washer()
# 
print(haier1)
# haier1对象调用实例方法
haier1.wash()
​
​
haier2 = Washer()
# 
print(haier2)

注意：打印对象和self得到的结果是一致的，都是当前对象的内存中存储地址。

添加和获取对象属性

对象属性既可以在类外面添加和获取，也能在类里面添加和获取。

类外面添加对象属性语法

对象名.属性名 = 值

• 体验

haier1.width = 500
haier1.height = 800

类外面获取对象属性

• 语法

对象名.属性名

• 体验

print(f'haier1洗衣机的宽度是{haier1.width}')
print(f'haier1洗衣机的高度是{haier1.height}')

类里面获取对象属性

• 语法

self.属性名

• 体验

# 定义类
class Washer():
    def print_info(self):
        # 类里面获取实例属性
        print(f'haier1洗衣机的宽度是{self.width}')
        print(f'haier1洗衣机的高度是{self.height}')
​
# 创建对象
haier1 = Washer()
​
# 添加实例属性
haier1.width = 500
haier1.height = 800
​
haier1.print_info()

魔法方法

在Python中，__xx__()的函数叫做魔法方法，指的是具有特殊功能的函数。

__init__()

体验__init__()

==__init__()方法的作用：初始化对象。==

class Washer():
    
    # 定义初始化功能的函数
    def __init__(self):
        # 添加实例属性
        self.width = 500
        self.height = 800
​
​
    def print_info(self):
        # 类里面调用实例属性
        print(f'洗衣机的宽度是{self.width}, 高度是{self.height}')
​
​
haier1 = Washer()
haier1.print_info()

注意：

• __init__()方法，在创建一个对象时默认被调用，不需要手动调用

• __init__(self)中的self参数，不需要开发者传递，python解释器会自动把当前的对象引用传递过去。

带参数的__init__()

思考：一个类可以创建多个对象，如何对不同的对象设置不同的初始化属性呢？

答：传参数。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
​
    def print_info(self):
        print(f'洗衣机的宽度是{self.width}')
        print(f'洗衣机的高度是{self.height}')
​
​
haier1 = Washer(10, 20)
haier1.print_info()
​
​
haier2 = Washer(30, 40)
haier2.print_info()

__str__()

当使用print输出对象的时候，默认打印对象的内存地址。如果类定义了__str__方法，那么就会打印从在这个方法中 return 的数据。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
​
    def __str__(self):
        return '这是海尔洗衣机的说明书'
​
​
haier1 = Washer(10, 20)
# 这是海尔洗衣机的说明书
print(haier1)

__del__()

当删除对象时，python解释器也会默认调用__del__()方法。

class Washer():
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
​
    def __del__(self):
        print(f'{self}对象已经被删除')
​
​
haier1 = Washer(10, 20)
​
# 对象已经被删除
del haier1

综合应用

烤地瓜

 需求

需求主线：

1. 被烤的时间和对应的地瓜状态：

   0-3分钟：生的

   3-5分钟：半生不熟

   5-8分钟：熟的

   超过8分钟：烤糊了

2. 添加的调料：

   用户可以按自己的意愿添加调料

步骤分析

需求涉及一个事物： 地瓜，故案例涉及一个类：地瓜类。

5.1.2.1 定义类

• 地瓜的属性

  • 被烤的时间

  • 地瓜的状态

  • 添加的调料

• 地瓜的方法

  • 被烤

    • 用户根据意愿设定每次烤地瓜的时间

    • 判断地瓜被烤的总时间是在哪个区间，修改地瓜状态

  • 添加调料

    • 用户根据意愿设定添加的调料

    • 将用户添加的调料存储

• 显示对象信息

5.1.2.2 创建对象，调用相关实例方法

代码实现

5.1.3.1 定义类

• 地瓜属性

  • 定义地瓜初始化属性，后期根据程序推进更新实例属性

class SweetPotato():
    def __init__(self):
        # 被烤的时间
        self.cook_time = 0
        # 地瓜的状态
        self.cook_static = '生的'
        # 调料列表
        self.condiments = []

5.1.3.2 定义烤地瓜方法

class SweetPotato():
    ......
    
    def cook(self, time):
        """烤地瓜的方法"""
        self.cook_time += time
        if 0 = 8:
            self.cook_static = '烤糊了'

5.1.3.3 书写str魔法方法，用于输出对象状态

class SweetPotato():
        ......
​
    def __str__(self):
        return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}'
​

5.1.3.4 创建对象，测试实例属性和实例方法

digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
digua1.cook(2)
print(digua1)

5.1.3.5 定义添加调料方法，并调用该实例方法

class SweetPotato():
        ......
​
    def add_condiments(self, condiment):
        """添加调料"""
        self.condiments.append(condiment)
    def __str__(self):
        return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}'
      
​
digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
​
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('酱油')
print(digua1)
​
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('辣椒面儿')
print(digua1)
​
digua1.cook(2)
print(digua1)
​
digua1.cook(2)
print(digua1)

代码总览

# 定义类
class SweetPotato():
    def __init__(self):
        # 被烤的时间
        self.cook_time = 0
        # 地瓜的状态
        self.cook_static = '生的'
        # 调料列表
        self.condiments = []
​
    def cook(self, time):
        """烤地瓜的方法"""
        self.cook_time += time
        if 0 = 8:
            self.cook_static = '烤糊了'
​
    def add_condiments(self, condiment):
        """添加调料"""
        self.condiments.append(condiment)
​
    def __str__(self):
        return f'这个地瓜烤了{self.cook_time}分钟, 状态是{self.cook_static}, 添加的调料有{self.condiments}'
​
​
digua1 = SweetPotato()
print(digua1)
​
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('酱油')
print(digua1)
​
digua1.cook(2)
digua1.add_condiments('辣椒面儿')
print(digua1)
​
digua1.cook(2)
print(digua1)
​
digua1.cook(2)
print(digua1)

搬家具

需求

将小于房子剩余面积的家具摆放到房子中

步骤分析

需求涉及两个事物：房子 和 家具，故被案例涉及两个类：房子类 和 家具类。

5.2.2.1 定义类

• 房子类

  • 实例属性

    • 房子地理位置

    • 房子占地面积

    • 房子剩余面积

    • 房子内家具列表

  • 实例方法

    • 容纳家具

  • 显示房屋信息

• 家具类

  • 家具名称

  • 家具占地面积

5.2.2.2 创建对象并调用相关方法

代码实现

5.2.3.1 定义类

• 家具类

class Furniture():
    def __init__(self, name, area):
        # 家具名字
        self.name = name
        # 家具占地面积
        self.area = area

• 房子类

class Home():
    def __init__(self, address, area):
        # 地理位置
        self.address = address
        # 房屋面积
        self.area = area
        # 剩余面积
        self.free_area = area
        # 家具列表
        self.furniture = []
​
    def __str__(self):
        return f'房子坐落于{self.address}, 占地面积{self.area}, 剩余面积{self.free_area}, 家具有{self.furniture}'
​
    def add_furniture(self, item):
        """容纳家具"""
        if self.free_area >= item.area:
            self.furniture.append(item.name)
            # 家具搬入后，房屋剩余面积 = 之前剩余面积 - 该家具面积
            self.free_area -= item.area
        else:
            print('家具太大，剩余面积不足，无法容纳')

创建对象并调用实例属性和方法

bed = Furniture('双人床', 6)
jia1 = Home('北京', 1200)
print(jia1)
​
jia1.add_furniture(bed)
print(jia1)
​
sofa = Furniture('沙发', 10)
jia1.add_furniture(sofa)
print(jia1)
​
ball = Furniture('篮球场', 1500)
jia1.add_furniture(ball)
print(jia1)

总结

• 面向对象重要组成部分

  • 类

    • 创建类

  class 类名():
    代码

  • 对象

  对象名 = 类名()

• 添加对象属性

  • 类外面

  对象名.属性名 = 值

  • 类里面

  self.属性名 = 值

• 获取对象属性

  • 类外面

  对象名.属性名

  • 类里面

  self.属性名

• 魔法方法

  • __init__(): 初始化

  • __str__():输出对象信息

  • __del__():删除对象时调用

面向对象-继承

继承的概念

生活中的继承，一般指的是子女继承父辈的财产。

• 拓展1：经典类或旧式类

不由任意内置类型派生出的类，称之为经典类。

class 类名:
    代码
    ......

• 拓展2：新式类

class 类名(object):
  代码

Python面向对象的继承指的是多个类之间的所属关系，即子类默认继承父类的所有属性和方法，具体如下：

# 父类A
class A(object):
    def __init__(self):
        self.num = 1
​
    def info_print(self):
        print(self.num)
​
# 子类B
class B(A):
    pass
​
​
result = B()
result.info_print()  # 1

在Python中，所有类默认继承object类，object类是顶级类或基类；其他子类叫做派生类。

单继承

故事主线：一个煎饼果子老师傅，在煎饼果子界摸爬滚打多年，研发了一套精湛的摊煎饼果子的技术。师父要把这套技术传授给他的唯一的最得意的徒弟。

分析：徒弟是不是要继承师父的所有技术？

# 1. 师父类
class Master(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
        
# 2. 徒弟类
class Prentice(Master):
    pass
​
​
# 3. 创建对象daqiu
daqiu = Prentice()
# 4. 对象访问实例属性
print(daqiu.kongfu)
# 5. 对象调用实例方法
daqiu.make_cake()

多继承

故事推进：小明是个爱学习的好孩子，想学习更多的煎饼果子技术，于是，在百度搜索学习

所谓多继承意思就是一个类同时继承了多个父类。

class Master(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
# 创建学校类
class School(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class Prentice(School, Master):
    pass
​
​
daqiu = Prentice()
print(daqiu.kongfu)
daqiu.make_cake()

注意：当一个类有多个父类的时候，默认使用第一个父类的同名属性和方法。

子类重写父类同名方法和属性

故事：小明掌握了师父和培训的技术后，自己潜心钻研出自己的独门配方的一套全新的煎饼果子技术。

class Master(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class School(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
# 独创配方
class Prentice(School, Master):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
daqiu = Prentice()
print(daqiu.kongfu)
daqiu.make_cake()
​
print(Prentice.__mro__)

子类和父类具有同名属性和方法，默认使用子类的同名属性和方法。

子类调用父类的同名方法和属性

故事：很多顾客都希望也能吃到古法和黑马的技术的煎饼果子。

class Master(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class School(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[黑马煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class Prentice(School, Master):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        # 如果是先调用了父类的属性和方法，父类属性会覆盖子类属性，故在调用属性前，先调用自己子类的初始化
        self.__init__()
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
    # 调用父类方法，但是为保证调用到的也是父类的属性，必须在调用方法前调用父类的初始化
    def make_master_cake(self):
        Master.__init__(self)
        Master.make_cake(self)
​
    def make_school_cake(self):
        School.__init__(self)
        School.make_cake(self)
​
​
daqiu = Prentice()
​
daqiu.make_cake()
​
daqiu.make_master_cake()
​
daqiu.make_school_cake()
​
daqiu.make_cake()

多层继承

故事：N年后，小明老了，想要把所有技术传承给自己的徒弟。

class Master(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class School(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class Prentice(School, Master):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        self.__init__()
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
    def make_master_cake(self):
        Master.__init__(self)
        Master.make_cake(self)
​
    def make_school_cake(self):
        School.__init__(self)
        School.make_cake(self)
​
​
# 徒孙类
class Tusun(Prentice):
    pass
​
​
xiaoqiu = Tusun()
​
xiaoqiu.make_cake()
​
xiaoqiu.make_school_cake()
​
xiaoqiu.make_master_cake()
​

super()调用父类方法

class Master(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class School(Master):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
        # 方法2.1
        # super(School, self).__init__()
        # super(School, self).make_cake()
​
        # 方法2.2
        super().__init__()
        super().make_cake()
​
​
class Prentice(School):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子技术]'
​
    def make_cake(self):
        self.__init__()
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
    # 子类调用父类的同名方法和属性：把父类的同名属性和方法再次封装
    def make_master_cake(self):
        Master.__init__(self)
        Master.make_cake(self)
​
    def make_school_cake(self):
        School.__init__(self)
        School.make_cake(self)
​
    # 一次性调用父类的同名属性和方法
    def make_old_cake(self):
        # 方法一：代码冗余；父类类名如果变化，这里代码需要频繁修改
        # Master.__init__(self)
        # Master.make_cake(self)
        # School.__init__(self)
        # School.make_cake(self)
​
        # 方法二: super()
        # 方法2.1 super(当前类名, self).函数()
        # super(Prentice, self).__init__()
        # super(Prentice, self).make_cake()
​
        # 方法2.2 super().函数()
        super().__init__()
        super().make_cake()
​
​
daqiu = Prentice()
​
daqiu.make_old_cake()

注意：使用super() 可以自动查找父类。调用顺序遵循 __mro__ 类属性的顺序。比较适合单继承使用。

私有权限

定义私有属性和方法

在Python中，可以为实例属性和方法设置私有权限，即设置某个实例属性或实例方法不继承给子类。

故事：小明把技术传承给徒弟的同时，不想把自己的钱(2000000个亿)继承给徒弟，这个时候就要为钱这个实例属性设置私有权限。

设置私有权限的方法：在属性名和方法名 前面 加上两个下划线 __。

class Master(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class School(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class Prentice(School, Master):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
        # 定义私有属性
        self.__money = 2000000
​
    # 定义私有方法
    def __info_print(self):
        print(self.kongfu)
        print(self.__money)
​
    def make_cake(self):
        self.__init__()
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
    def make_master_cake(self):
        Master.__init__(self)
        Master.make_cake(self)
​
    def make_school_cake(self):
        School.__init__(self)
        School.make_cake(self)
​
​
# 徒孙类
class Tusun(Prentice):
    pass
​
​
daqiu = Prentice()
# 对象不能访问私有属性和私有方法
# print(daqiu.__money)
# daqiu.__info_print()
​
xiaoqiu = Tusun()
# 子类无法继承父类的私有属性和私有方法
# print(xiaoqiu.__money)  # 无法访问实例属性__money
# xiaoqiu.__info_print()

注意：私有属性和私有方法只能在类里面访问和修改。

 获取和修改私有属性值

在Python中，一般定义函数名get_xx用来获取私有属性，定义set_xx用来修改私有属性值。

class Master(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[古法煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class School(object):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[煎饼果子配方]'
​
    def make_cake(self):
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
​
class Prentice(School, Master):
    def __init__(self):
        self.kongfu = '[独创煎饼果子配方]'
        self.__money = 2000000
​
    # 获取私有属性
    def get_money(self):
        return self.__money
​
    # 修改私有属性
    def set_money(self):
        self.__money = 500
​
    def __info_print(self):
        print(self.kongfu)
        print(self.__money)
​
    def make_cake(self):
        self.__init__()
        print(f'运用{self.kongfu}制作煎饼果子')
​
    def make_master_cake(self):
        Master.__init__(self)
        Master.make_cake(self)
​
    def make_school_cake(self):
        School.__init__(self)
        School.make_cake(self)
​
​
# 徒孙类
class Tusun(Prentice):
    pass
​
​
daqiu = Prentice()
​
xiaoqiu = Tusun()
# 调用get_money函数获取私有属性money的值
print(xiaoqiu.get_money())
# 调用set_money函数修改私有属性money的值
xiaoqiu.set_money()
print(xiaoqiu.get_money())

总结

• 继承的特点

  • 子类默认拥有父类的所有属性和方法

  • 子类重写父类同名方法和属性

  • 子类调用父类同名方法和属性

• super()方法快速调用父类方法

• 私有权限

  • 不能继承给子类的属性和方法需要添加私有权限

  • 语法

  class 类名():
    # 私有属性
    __属性名 = 值
  ​
    # 私有方法
    def __函数名(self):
      代码
  
  

面向对象-其他 

面向对象三大特性

• 封装

  • 将属性和方法书写到类的里面的操作即为封装

  • 封装可以为属性和方法添加私有权限

• 继承

  • 子类默认继承父类的所有属性和方法

  • 子类可以重写父类属性和方法

• 多态

  • 传入不同的对象，产生不同的结果

多态

了解多态

多态指的是一类事物有多种形态，（一个抽象类有多个子类，因而多态的概念依赖于继承）。

• 定义：多态是一种使用对象的方式，子类重写父类方法，调用不同子类对象的相同父类方法，可以产生不同的执行结果

• 好处：调用灵活，有了多态，更容易编写出通用的代码，做出通用的编程，以适应需求的不断变化！

• 实现步骤：

  • 定义父类，并提供公共方法

  • 定义子类，并重写父类方法

  • 传递子类对象给调用者，可以看到不同子类执行效果不同

体验多态

class Dog(object):
    def work(self):  # 父类提供统一的方法，哪怕是空方法
        print('指哪打哪...')
​
​
class ArmyDog(Dog):  # 继承Dog类
    def work(self):  # 子类重写父类同名方法
        print('追击敌人...')
​
​
class DrugDog(Dog):
    def work(self):
        print('追查毒品...')
​
​
class Person(object):
    def work_with_dog(self, dog):  # 传入不同的对象，执行不同的代码，即不同的work函数
        dog.work()
​
​
ad = ArmyDog()
dd = DrugDog()
​
daqiu = Person()
daqiu.work_with_dog(ad)
daqiu.work_with_dog(dd)

类属性和实例属性

类属性

设置和访问类属性

• 类属性就是 类对象 所拥有的属性，它被 该类的所有实例对象 所共有。

• 类属性可以使用 类对象 或 实例对象 访问。

class Dog(object):
    tooth = 10
​
​
wangcai = Dog()
xiaohei = Dog()
​
print(Dog.tooth)  # 10
print(wangcai.tooth)  # 10
print(xiaohei.tooth)  # 10

类属性的优点

• 记录的某项数据 始终保持一致时，则定义类属性。

• 实例属性 要求 每个对象 为其 单独开辟一份内存空间 来记录数据，而 类属性 为全类所共有 ，仅占用一份内存，更加节省内存空间。

修改类属性

类属性只能通过类对象修改，不能通过实例对象修改，如果通过实例对象修改类属性，表示的是创建了一个实例属性。

class Dog(object):
    tooth = 10
​
​
wangcai = Dog()
xiaohei = Dog()
​
# 修改类属性
Dog.tooth = 12
print(Dog.tooth)  # 12
print(wangcai.tooth)  # 12
print(xiaohei.tooth)  # 12
​
# 不能通过对象修改属性，如果这样操作，实则是创建了一个实例属性
wangcai.tooth = 20
print(Dog.tooth)  # 12
print(wangcai.tooth)  # 20
print(xiaohei.tooth)  # 12

实例属性

class Dog(object):
    def __init__(self):
        self.age = 5
​
    def info_print(self):
        print(self.age)
​
​
wangcai = Dog()
print(wangcai.age)  # 5
# print(Dog.age)  # 报错：实例属性不能通过类访问
wangcai.info_print()  # 5

类方法和静态方法

类方法

类方法特点

• 需要用装饰器@classmethod来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数。

类方法使用场景

• 当方法中 需要使用类对象 (如访问私有类属性等)时，定义类方法

• 类方法一般和类属性配合使用

class Dog(object):
    __tooth = 10
​
    @classmethod
    def get_tooth(cls):
        return cls.__tooth
​
​
wangcai = Dog()
result = wangcai.get_tooth()
print(result)  # 10

静态方法

静态方法特点

• 需要通过装饰器@staticmethod来进行修饰，静态方法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象（形参没有self/cls）。

• 静态方法 也能够通过 实例对象 和 类对象 去访问。

静态方法使用场景

• 当方法中 既不需要使用实例对象(如实例对象，实例属性)，也不需要使用类对象 (如类属性、类方法、创建实例等)时，定义静态方法

• 取消不需要的参数传递，有利于 减少不必要的内存占用和性能消耗

class Dog(object):
    @staticmethod
    def info_print():
        print('这是一个狗类，用于创建狗实例....')
​
​
wangcai = Dog()
# 静态方法既可以使用对象访问又可以使用类访问
wangcai.info_print()
Dog.info_print()

总结

• 面向对象三大特性

  • 封装

  • 继承

  • 多态

• 类属性

  • 归属于类对象的属性，所有对象共有的属性

• 实例属性

• 类方法

@classmethod
def xx():
  代码

• 静态方法

@staticmethod
def xx():
  代码

异常

了解异常

当检测到一个错误时，解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误的提示，这就是所谓的”异常”。

例如：以r方式打开一个不存在的文件。

open('test.txt', 'r')

异常的写法

语法

try:
    可能发生错误的代码
except:
    如果出现异常执行的代码

快速体验

需求：尝试以r模式打开文件，如果文件不存在，则以w方式打开。

try:
    f = open('test.txt', 'r')
except:
    f = open('test.txt', 'w')

捕获指定异常

语法

try:
    可能发生错误的代码
except 异常类型:
    如果捕获到该异常类型执行的代码

体验

try:
    print(num)
except NameError:
    print('有错误')

注意：

1. 如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。

2. 一般try下方只放一行尝试执行的代码。

捕获多个指定异常

当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常类型的名字，放到except 后，并使用元组的方式进行书写。

try:
    print(1/0)
​
except (NameError, ZeroDivisionError):
    print('有错误')

捕获异常描述信息

try:
    print(num)
except (NameError, ZeroDivisionError) as result:
    print(result)

捕获所有异常

Exception是所有程序异常类的父类。

try:
    print(num)
except Exception as result:
    print(result)

异常的else

else表示的是如果没有异常要执行的代码。

try:
    print(1)
except Exception as result:
    print(result)
else:
    print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')

异常的finally

finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。

try:
    f = open('test.txt', 'r')
except Exception as result:
    f = open('test.txt', 'w')
else:
    print('没有异常，真开心')
finally:
    f.close()

异常的传递

体验异常传递

需求：

1. 尝试只读方式打开test.txt文件，如果文件存在则读取文件内容，文件不存在则提示用户即可。

2. 读取内容要求：尝试循环读取内容，读取过程中如果检测到用户意外终止程序，则except捕获异常并提示用户。

import time
try:
    f = open('test.txt')
    try:
        while True:
            content = f.readline()
            if len(content) == 0:
                break
            time.sleep(2)
            print(content)
    except:
        # 如果在读取文件的过程中，产生了异常，那么就会捕获到
        # 比如 按下了 ctrl+c
        print('意外终止了读取数据')
    finally:
        f.close()
        print('关闭文件')
except:
    print("没有这个文件")

自定义异常

在Python中，抛出自定义异常的语法为raise 异常类对象。

需求：密码长度不足，则报异常（用户输入密码，如果输入的长度不足3位，则报错，即抛出自定义异常，并捕获该异常）。

# 自定义异常类，继承Exception
class ShortInputError(Exception):
    def __init__(self, length, min_len):
        self.length = length
        self.min_len = min_len
​
    # 设置抛出异常的描述信息
    def __str__(self):
        return f'你输入的长度是{self.length}, 不能少于{self.min_len}个字符'
​
​
def main():
    try:
        con = input('请输入密码：')
        if len(con) 

总结

• 异常语法

try:
    可能发生异常的代码
except:
    如果出现异常执行的代码
else:
    没有异常执行的代码
finally:
    无论是否异常都要执行的代码

• 捕获异常

except 异常类型:
    代码
​
except 异常类型 as xx:
        代码

• 自定义异常

# 1. 自定义异常类
class 异常类类名(Exception):
    代码
    
    # 设置抛出异常的描述信息
    def __str__(self):
      return ...
​
​
# 2. 抛出异常
raise 异常类名()
​
# 捕获异常
except Exception...

模块和包

 模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。

模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。

导入模块

导入模块的方式

• import 模块名

• from 模块名 import 功能名

• from 模块名 import *

• import 模块名 as 别名

• from 模块名 import 功能名 as 别名

导入方式详解

import

• 语法

# 1. 导入模块
import 模块名
import 模块名1, 模块名2...
​
# 2. 调用功能
模块名.功能名()

• 体验

import math
print(math.sqrt(9))  # 3.0

 from..import..

• 语法

from 模块名 import 功能1, 功能2, 功能3...

• 体验

from math import sqrt
print(sqrt(9))

 from .. import *

• 语法

from 模块名 import *

• 体验

from math import *
print(sqrt(9))

 as定义别名

• 语法

# 模块定义别名
import 模块名 as 别名
​
# 功能定义别名
from 模块名 import 功能 as 别名

• 体验

# 模块别名
import time as tt
​
tt.sleep(2)
print('hello')
​
# 功能别名
from time import sleep as sl
sl(2)
print('hello')

制作模块

在Python中，每个Python文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字。也就是说自定义模块名必须要符合标识符命名规则。

定义模块

新建一个Python文件，命名为my_module1.py，并定义testA函数。

def testA(a, b):
    print(a + b)

测试模块

在实际开中，当一个开发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达到想要的效果，这个开发人员会自行在py文件中添加一些测试信息.，例如，在my_module1.py文件中添加测试代码。

def testA(a, b):
    print(a + b)
​
​
testA(1, 1)

此时，无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行testA函数的调用。

解决办法如下：

def testA(a, b):
    print(a + b)
​
# 只在当前文件中调用该函数，其他导入的文件内不符合该条件，则不执行testA函数调用
if __name__ == '__main__':
    testA(1, 1)

调用模块

import my_module1
my_module1.testA(1, 1)

注意事项

如果使用from .. import ..或from .. import *导入多个模块的时候，且模块内有同名功能。当调用这个同名功能的时候，调用到的是后面导入的模块的功能。

• 体验

# 模块1代码
def my_test(a, b):
    print(a + b)
​
# 模块2代码
def my_test(a, b):
    print(a - b)
   
# 导入模块和调用功能代码
from my_module1 import my_test
from my_module2 import my_test
​
# my_test函数是模块2中的函数
my_test(1, 1)

模块定位顺序

当导入一个模块，Python解析器对模块位置的搜索顺序是：

1. 当前目录

2. 如果不在当前目录，Python则搜索在shell变量PYTHONPATH下的每个目录。

3. 如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/

模块搜索路径存储在system模块的sys.path变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

• 注意

  • 自己的文件名不要和已有模块名重复，否则导致模块功能无法使用

  • 使用from 模块名 import 功能的时候，如果功能名字重复，调用到的是最后定义或导入的功能。

__all__

如果一个模块文件中有__all__变量，当使用from xxx import *导入时，只能导入这个列表中的元素。

• my_module1模块代码

__all__ = ['testA']
​
​
def testA():
    print('testA')
​
​
def testB():
    print('testB')

• 导入模块的文件代码

from my_module1 import *
testA()
testB()

包

包将有联系的模块组织在一起，即放到同一个文件夹下，并且在这个文件夹创建一个名字为__init__.py 文件，那么这个文件夹就称之为包。

制作包

[New] — [Python Package] — 输入包名 — [OK] — 新建功能模块(有联系的模块)。

注意：新建包后，包内部会自动创建__init__.py文件，这个文件控制着包的导入行为。

快速体验

1. 新建包mypackage

2. 新建包内模块：my_module1 和 my_module2

3. 模块内代码如下

# my_module1
print(1)
​
​
def info_print1():
    print('my_module1')

# my_module2
print(2)
​
​
def info_print2():
    print('my_module2')

 导入包

方法一

import 包名.模块名
​
包名.模块名.目标

体验

import my_package.my_module1
​
my_package.my_module1.info_print1()

方法二

注意：必须在__init__.py文件中添加__all__ = []，控制允许导入的模块列表。

from 包名 import *
模块名.目标

体验

from my_package import *
​
my_module1.info_print1()

总结

• 导入模块方法

import 模块名
​
from 模块名 import 目标
​
from 模块名 import *

• 导入包

import 包名.模块名
​
from 包名 import *

• __all__ = [] ：允许导入的模块或功能列表

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