Python--字符串、函数、异常处理、面向对象
Python--字符串、函数、异常处理、面向对象
接着上次的Python--数据类型、循环、运算符、容器的使用，首先扩展下字符串操作
一、字符串
字符串的操作也是我们开发中使用最频繁的操作，字符串的内存和列表一样，是一片连续的，python中字符串也是不可变的
1. 查找子串索引
index()和rindex()方法分别对应从左开始查找和从右开始查找子串：
s = 'hello'
print(s.index('l'))
print(s.rindex('l'))运行结果：
但可惜的是如果子串不存在，这两个方法会抛出异常：
s = 'hello'
print(s.index('a'))
print(s.rindex('a'))运行结果：
使用find()和rfind()方法则不会抛出异常，找不到返回-1：
s = 'hello'
print(s.find('a'))
print(s.rfind('a'))运行结果：
2. 大小写转换
2.1 大小写全部转换
upper()和lower()方法分别对应将字符串全部转为大写和小写：
print('hello'.upper())
print('WORld'.lower())运行结果：
2.2 大小写反转
swapcase()方法将字符串的大小写反转：
print('WORld'.swapcase())运行结果：
2.3 首字母大写
capitalize()方法将字符串的首字符转换为大写，其余字符转换为小写：
print('this is a Dog'.capitalize())运行结果：
title()方法将每个单词的首字符大写，其他字符小写：
print('this is a DoG'.title())运行结果：
3. 字符串对齐
3.1 字符串居中
center()方法将字符串居中，需要指定新的字符串的宽度，并且可以指定填充符，默认为空格：
print("world".center(20))
print("world".center(20, "$"))运行结果：
3.2 字符串左右对齐
ljust()方法将字符串左对齐，参数和center()方法相同：
print("world".ljust(20, "$"))运行结果：
rjust()方法将字符串右对齐，参数和center()方法相同：
print("world".rjust(20, "$"))运行结果：
4. 字符串分割
split()方法将字符串按照指定的分隔符进行分割，返回一个列表，还可以指定最大分割次数：
print("w o r l d".split(sep=' '))
print("w o r l d".split(sep=' ', maxsplit=2))运行结果：
与之对应的，rsplit()方法是从右边开始分割：
print("w o r l d".rsplit(sep=' '))
print("w o r l d".rsplit(sep=' ', maxsplit=2))运行结果：
5. 校验字符串
python内置了一些校验字符串的方法：
功能 | 方法 | 描述或例子 |
|---|---|---|
是否合法 | isidentifier() | 字符串含有除了_以外的特殊符号构成，那么不合法 |
是否全部由空白字符组成 | isspace() | " \t ".isspace()为True |
是否全部由字母组成 | isalpha() | "1world".isalpha()为False |
是否全部由阿拉伯数字组成 | isdecimal() | "123".isdecimal()为True |
是否全部由数字组成 | isnumeric() | "一二三".isnumeric()为True |
是否全部由数字和字母组成 | isalnum() | "1world三".isalnum()为True |
6. 字符串替换和合并
replace()方法将字符串中指定的子串替换为别的子串，支持替换次数：
print("1132112".replace('1', '6', 3))运行结果：
join()方法将字符串元素的元组或列表合并为一个字符串：
print(''.join(('a', 'b', 'c')))
print('|'.join(('a', 'b', 'c')))
print(''.join(['a', 'b', 'c']))
print('|'.join(['a', 'b', 'c']))运行结果：
7. 字符串格式化
python中字符串中使用占位符，调用% 或 format()方法，传入对应占位符的参数，即可实现字符串的格式化
7.1 %方式
%方式，字符串的占位符和c语言用法相同：
print("我是%s,今年%d" % ("张三", 18))
print("小数点后2位的小数：%.2f" % 8)运行结果：
7.2 format()方式
format()方式，字符串的占位符使用{}包裹索引的方式，如需特殊处理，索引后面跟上:指定格式：
print("我是{0},今年{1}".format("张三", 18))
print("小数点后2位的小数：{0:.2f}".format(8))运行结果：
8. 字符串编码
Java中我们可以直接使用new String()指定字符串的编码，也可以使用getBytes()指定编码，将字符串转为字节数组
Python中使用encode()方法和decode()方法分别对应字符串编码成字节数组和将字节数组解码成字符串：
bys = "你好".encode(encoding="utf-8")
print(bys)
print(bys.decode(encoding="utf-8"))运行结果：
9. 字符串操作总结
功能 | 方法 | 描述或例子 |
|---|---|---|
查找子串索引 | index() | 从左开始查找，子串不存在则抛出异常 |
| rindex() | 从右开始查找，子串不存在则抛出异常 |
| find() | 从左开始查找，子串不存在则返回-1 |
| rfind() | 从右开始查找，子串不存在则返回-1 |
大小写转换 | upper() | 将字符串全部转为大写：'hello'.upper() |
| lower() | 将字符串全部转为小写：'WORld'.lower() |
| swapcase() | 将字符串的大小写反转：'WORld'.swapcase() |
| capitalize() | 将字符串的首字符转换为大写，其余字符转换为小写：'this is a Dog'.capitalize() |
| title() | 将每个单词的首字符大写，其他字符小写：'this is a DoG'.title() |
字符串对齐 | center() | 将字符串居中，需要指定新的字符串的宽度，并且可以指定填充符，默认为空格："world".center(20, "$") |
| ljust() | 将字符串左对齐："world".ljust(20, "$") |
| rjust() | 将字符串右对齐："world".rjust(20, "$") |
字符串分割 | split() | 将字符串按照指定的分隔符进行分割，返回一个列表，还可以指定最大分割次数："w o r l d".split(sep=' ', maxsplit=2) |
| rsplit() | 从右边开始分割："w o r l d".rsplit(sep=' ', maxsplit=2) |
校验字符串 | isidentifier() | 是否合法，字符串含有除了_以外的特殊符号构成，那么不合法 |
| isspace() | 是否全部由空白字符组成：" \t ".isspace()为True |
| isalpha() | 是否全部由字母组成："1world".isalpha()为False |
| isdecimal() | 是否全部由阿拉伯数字组成："123".isdecimal()为True |
| isnumeric() | 是否全部由数字组成："一二三".isnumeric()为True |
| isalnum() | 是否全部由数字和字母组成："1world三".isalnum()为True |
字符串替换 | replace() | 将字符串中指定的子串替换为别的子串，支持替换次数："1132112".replace('1', '6', 3) |
字符串合并 | join() | 将字符串元素的元组或列表合并为一个字符串：''.join('a', 'b', 'c') |
字符串格式化 | %方式 | 字符串的占位符和c语言用法相同："小数点后2位的小数：%.2f" % 8 |
| format()方式 | 字符串的占位符使用{}包裹索引的方式，如需特殊处理，索引后面跟上:指定格式："小数点后2位的小数：{0:.2f}".format(8) |
字符串编码 | encode() | 将字符串编码成字节数组："你好".encode(encoding="utf-8") |
| decode() | 将字节数组解码成字符串：bys.decode(encoding="utf-8") |
二、函数
python中定义函数使用def关键字，并且python中函数可以赋值给变量：
def add(a, b):
return a + b
sum_func = add
print(sum_func(10, 20))运行结果：
1. 传参
python中除了按照先后顺序传递参数外，还可以指定接受参数：
print(sum_func(b=10, a=20))2. 参数默认值
函数的参数还支持默认值，并且拥有默认值的参数，在调用时可以不传：
def do(name, something="清洁"):
print(name + "在做" + something)
do("张三")运行结果：
3. 可变参数
python中函数的可变参数使用*号，还支持可变键值对参数，使用**，如果你熟悉c语言，你会感到很亲切：
*可变参数：
def do(*args):
for item in args:
print(item)
do("起床", "刷牙", "洗脸", "吃早饭")运行结果：
**键值对可变参数：
def do(**args):
for k in args:
print(k, args[k])
do(张三="坐地铁上班", 李四="开车上班")运行结果：
4. 全局变量
python中函数内定义的变量默认都是局部变量，使用global关键字可以使之成为全局变量：
def fun():
global info1
info1 = 'hello'
fun()
print(info1)运行结果：
三、异常处理
1. 捕获异常
python中使用try except捕获异常：
try:
i = 10 / 0
except Exception as e:
print(e)运行结果：
2. 无异常处理
循环中我们可以使用else来执行循环正常结束后的一块代码，同样try except中也可以使用else，来执行无异常发生时的一块代码：
try:
i = 10 / 2
except:
pass
else:
print("无异常发生")运行结果：
3. 有无异常都处理
finally是无论发生异常与否，都会执行：
try:
i = 10 / 0
except Exception as e:
print(e)
finally:
print("执行结束")运行结果：
4. traceback模块
该模块是python提供的异常处理模块，将异常信息异步操作，可输出到文件中：
import traceback
try:
i = 10 / 0
except:
traceback.print_exc()
print("程序结束")运行结果：
四、类
1. 类的定义
python中定义类使用class关键字：
class Person:
pass
p = Person()2. 类的属性
python中的类也是一个对象，类的属性直接在类内部定义，外部使用类名.属性名进行访问：
class Person:
clz_attr = "类属性"
print(Person.clz_attr)3. 实例属性
实例对象为通过类的构造函数创建的对象，实例对象和类对象是指向与被指向的关系，python中实例对象拥有自己的属性，实例对象的属性定义在类的构造函数__init__()中：
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
p = Person("张三", 18)
print(p.name, p.age)运行结果：
4. 类方法
python中定义类方法需要使用@classmethod注解方法，方法内需要cls入参，该参数即为类对象，可以通过类名.方法名调用，也可以通过实例对象.方法名调用：
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
@classmethod
def method(cls):
print("类方法")
p = Person("张三", 18)
p.method()
Person.method()运行结果：
5. 静态方法
python中定义类的静态方法需要使用@staticmethod注解方法，可以通过类名.方法名调用，也可以通过实例对象.方法名调用：
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
@staticmethod
def method1():
print("静态方法")
p = Person("张三", 18)
p.method1()
Person.method1()运行结果：
6. 实例方法
实例对象的方法默认都会带有一个self的入参，相当于Java中的this，该参数就是实例对象本身：
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def do_something(self):
# 输出内存地址
print(id(self))
print(self.name, self.age)
p = Person("李四", 25)
print(id(p))
p.do_something()运行结果：
7. 动态绑定
python中的函数也可以是一个变量，那么为实例对象赋值一个函数也是可以的：
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def do_something(self):
# 输出内存地址
print(id(self))
print(self.name, self.age)
p = Person("李四", 25)
def show():
print("打印")
# 赋值一个函数
p.show = show
p.show()运行结果：
四、类的继承和多态
1. 类的继承
python支持多继承，定义类时指定继承的父类：
class Animal:
pass
class Person:
pass
class Man(Person, Animal):
pass2. 多态
实现多态之前，先来看下方法重写，重写父类方法直接定义即可，python中调用父类的方法使用super().方法名
class Animal:
def eat(self):
print("动物吃生肉")
class Person(Animal):
def eat(self):
super().eat()
print("人吃生肉")
p = Person()
p.eat()运行结果：
接着还需要定义一些父子类，以及重写共同的方法：
class Animal:
def eat(self):
print("动物吃生肉")
class Person(Animal):
def eat(self):
print("人吃生肉")
class Man(Person):
def eat(self):
print("男人吃猪肉")
class Women(Person):
def eat(self):
print("女人吃青菜")由于python中变量为弱类型，所以函数中并不知道传入的对象是什么数据类型，这也是python中的鸭子模型，python中并不关系对象，关心的只是对象的行为，即方法的调用：
def func(obj):
obj.eat()
func(Man())
func(Women())运行结果：
五、模块
上面我们已经使用了trackback模块，模块其实就是封装，将一些功能封装进一个模块，供外部使用，python中导入模块有两种方式：
导入方式 | 描述 |
|---|---|
import 模块名 as 别名 | 该方式只能导入整个模块 |
from 模块名称 import 函数/变量/类 | 该方式除了模块外，还支持类、变量的导入 |
1. 创建模块
创建模块和新建python文件一样，我们一般将模块单独新建一个文件夹：
内容：
def A():
print("模块A")2. 使用模块
使用模块很简单，也没什么好说的
import方式：
import module.modulA as ma
ma.A()运行结果：
from方式：
from module.modulA import A
A()运行结果：
六、深浅拷贝
python中对象的拷贝，需要导入copy模块，也就两个方法：copy()和deepCopy()，对应浅拷贝和深拷贝，浅拷贝只会拷贝当前实例对象，深拷贝会拷贝所有实例对象
import copy as copy
p1 = copy.copy(p)
p2 = copy.deepcopy(p)