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'