内置函数和类型

Python 解释器内置了很多函数 (opens new window)和类型 (opens new window)，任何时候都能使用。

一、内置函数

输入输出

• len (opens new window)()

  返回对象的长度或元素个数。

• repr (opens new window)()

  返回对象的可打印表示形式的字符串。

对象创建

数据类型转换或创建新对象。

• int (opens new window)()

  返回一个基于数字或字符串构造的整数对象。

  • 如果参数定义了 __int__()，int(x) 将返回 x.__int__()

  • 如果参数定义了 __index__()，则返回 x.__index__()

  • 如果参数定义了 __trunc__()，则返回 x.__trunc__()

  • 对于浮点数，它将向零舍入

  一个进制为 n 的整数包含 0 到 n-1 的数，其中 a-z 或 A-Z 表示 10 到 35。

  默认的 base 为 10，允许的进制有 0、2-36。2、8、16 进制的数字可以在代码中用 0b/0B、0o/0O、0x/0X 前缀来表示。

  进制为 0 将按照代码的字面量来精确解释，最后的结果会是 2、8、10、16 进制中的一个。

  # 非法
  int('010', 0)
  
  # 合法
  int('010')
  int('010', 8)
  
  # 二进制转十进制
  int('0b_1111_0000', 2)
  

• str (opens new window)()

  返回一个 str 对象。

  str(b'Hello', encoding="utf-8")
  

• bytes (opens new window)()

  返回一个新的 bytes 对象，这是一个不可变序列，包含范围为 0 <= x < 256 的整数。

  bytes('Hello', encoding='utf8')
  

数学运算

数学计算和数值处理。

• round (opens new window)()

  返回舍入到小数点后 ndigits 位精度的值。

  round(2.675, 2)  # 2.67
  

可迭代对象操作

生成、操作或处理可迭代对象。

• enumerate (opens new window)()

  返回一个枚举对象，里面包含一个计数值和通过迭代获得的值。

  seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
  headers = {value: idx for idx, value in enumerate(seasons)}
  # {'Spring': 0, 'Summer': 1, 'Fall': 2, 'Winter': 3}
  

函数式编程工具

支持高阶函数或函数式编程。

• filter (opens new window)()

  使用 iterable 中 function 返回真值的元素构造一个迭代器。

  numbers = [1, 6, 3, 8, 2, 7, 4]
  filtered_numbers = list(filter(lambda x: x < 5, numbers))
  

• all (opens new window)()

  如果 iterable 的所有元素均为真值，或可迭代对象为空，则返回 True。

  if not all([username, password]):
      raise ValueError('用户名或密码为空')
  

反射与自省

检查或操作对象属性/类结构。

• isinstance (opens new window)()

  如果 object 参数是 classinfo 参数或其子类的实例，则返回 True。

文件与资源管理

文件操作或资源控制。

• open (opens new window)()

  打开 file 并返回对应的 file 对象，如果该文件不能被打开，则引发 OSError (opens new window)。

  可用模式如下：

  • r：读取，默认值。
  • w：写入。
  • x：排它性创建，如果文件已存在则失败。
  • a：打开文件用于写入，如果文件存在则在末尾追加。
  • b：二进制模式。
  • t：文本模式，默认。
  • +：打开用于更新，读取与写入。

二、内置类型

Python 解释器中内置的标准类型 (opens new window)涵盖了多种数据结构和对象类型，能够满足大多数编程需求。

数字类型

共有三种不同的数字类型 (opens new window)：

• int (opens new window)：整数
• float (opens new window)：浮点数
• complex (opens new window)：复数
• bool (opens new window)：int (opens new window) 的子类型

整数和浮点数支持下列运算 (opens new window)：

运算	结果
x + y	x 和 y 的和
x - y	x 和 y 的差
x * y	x 和 y 的乘积
x / y	x 和 y 的商
x // y	x 和 y 的商数
x % y	x / y 的余数
-x	x 取反
+x	x 不变
abs(x)	x 的绝对值
int(x)	将 x 转换为整数
float(x)	将 x 转换为浮点数
divmod(x, y)	(x // y, x % y)
pow(x, y)	x 的 y 次幂
x ** y	x 的 y 次幂

商数也称为整数除法，结果值是一个整数，但结果的类型不一定是 int。

运算结果总是向负无穷的方向舍入：

• 1//2 为 0
• (-1)//2 为 -1
• 1//(-2) 为 -1
• (-1)//(-2) 为 0

序列类型

有三种基本序列类型 (opens new window)：

• list (opens new window)
• tuple (opens new window)
• range (opens new window)

列表

列表 (opens new window)是可变序列，通常用于存放同类项目的集合。

可以用多种方式构建列表：

• 使用一对方括号来表示空列表：[]
• 使用方括号，其中的项以逗号分隔：[a], [a, b, c]
• 使用列表推导式：[x for x in iterable]
• 使用类型的构造器：list() 或 list(iterable)

列表推导式提供了一种简明扼要的方法来创建列表。

它的结构是在一个中括号里包含一个表达式，然后是一个 for 语句，再然后是零个或多个 for 或者 if 语句。

返回结果将是一个新的列表，在这个以 if 和 for 语句为上下文的表达式运行完成之后产生。

列表推导式的执行顺序：各语句之间是嵌套关系，左边第二个语句是最外层，依次往右进一层，左边第一条语句是最后一层。

例如：

[x * y for x in range(1, 5) if x > 2 for y in range(1, 4) if y < 3]

他的执行顺序是：

for x in range(1, 5):
    if x > 2:
        for y in range(1, 4):
            if y < 3:
                append(x * y)

元组

元组 (opens new window)是不可变序列，通常用于储存异构数据的多项集。

可以用多种方式构建元组：

• 使用一对圆括号来表示空元组：()
• 使用一个后缀的逗号来表示单元组：a, 或 (a,)
• 使用以逗号分隔的多个项：a, b, c 或 (a, b, c)
• 使用内置的 tuple()：tuple() 或 tuple(iterable)

range

range (opens new window) 类型表示不可变的数字序列，通常用于在 for 循环中循环指定的次数。

range (opens new window) 构造器的参数必须为整数，可以是内置的 int (opens new window) 或任何实现了 __index__() (opens new window) 特殊方法的对象。

文本序列类型

在 Python 中处理文本数据是使用 str (opens new window) 对象，也称为字符串。字符串是由 Unicode 码位构成的不可变序列。

字符串字面值有多种不同的写法：

• 单引号：'允许包含有 "双" 引号'
• 双引号："允许嵌入 '单' 引号"
• 三重引号：'''三重单引号'''，"""三重双引号"""

字符串格式化：

• printf 风格 (opens new window)

  print(
      'hello %s %s, welcome to python world!' % ('新', '世界')
  )
  

  转换类型：

  转换符	含意
  'd'	有符号十进制整数
  's'	字符串

• 格式字符串 (opens new window)

  字符串包含有以花括号 {} 括起来的替换字段，不在花括号之内的内容被视为字面文本，会不加修改地复制到输出中。如果需要在字面文本中包含花括号字符，可以通过重复来转义：。

  "<User(name={self.name!r})>".format(self=self)
  

  格式化之前会进行类型强制转换。通常由该值本身的 __format__() (opens new window) 方法来完成。但是，在某些情况下最好强制将类型格式化为一个字符串，覆盖其本身的格式化定义。通过在调用 __format__() (opens new window) 之前将值转换为字符串，可以绕过正常的格式化逻辑。

  目前支持的转换标识 (opens new window)有三种：!s 会对值调用 str() (opens new window)，!r 调用 repr() (opens new window) 而 !a 则调用 ascii() (opens new window)。

字符串实现了所有一般序列的操作，还额外提供了以下列出的一些附加方法。

• str.encode (opens new window)(encoding='utf-8', errors='strict')

  返回编码为 bytes 对象的版本。

• str.format (opens new window)(args, **kwargs)

  执行字符串格式化操作。

  "The sum of 1 + 2 is {0}".format(1+2)
  # 'The sum of 1 + 2 is 3'
  

• str.upper (opens new window)()

  返回原字符串的副本，其中所有区分大小写的字符均转换为大写。

• str.join (opens new window)(iterable)

  调用该方法的字符串将作为元素之间的分隔。

  print("&".join(["1", "2"]))
  

二进制序列类型

操作二进制数据的核心内置类型是：

• bytes (opens new window)：由单个字节构成的不可变序列
• bytearray (opens new window)：bytes 对象的可变对应物

bytes 和 bytearray 对象的下列方法可以用于任意二进制数据。

• bytes.decode (opens new window)(encoding='utf-8', errors='strict')

  返回解码为 str (opens new window) 的字符串。

  bytes.decode(b'Hello', encoding="utf-8")
  

映射类型

目前仅有一种标准映射类型 dict (opens new window)。

字典可用多种方式来创建：

• 字面量

  body = {
      "data": self._data,
      "msg": self._msg,
      "code": self._code
  }
  

• 字典推导式

  以上面的字面量 body 为基础，如果 value 为 None，则删除。

  body = {k: v for k, v in body.items() if v is not None}
  

字典所支持的操作：

• get (opens new window)(key[, default])

  如果 key 存在于字典中，则返回 key 的值，否则返回 default。

• keys (opens new window)()

  返回由字典键组成的一个新视图。

• items (opens new window)()

  返回字典中所有键值对所组成的元组列表。

  my_dict = {'apple': 1, 'banana': 2, 'orange': 3}
  
  for key, value in my_dict.items():
      print(key, value)
  

• setdefault (opens new window)(key[, default])

  如果字典存在键 key，返回它的值。如果不存在，插入值为 default 的键 key，并返回 default。

• update (opens new window)([other])

  使用来自 other 的键值对更新字典，覆盖原有的键。update() (opens new window) 接受另一个字典对象，或者一个包含键值对的可迭代对象。如果给出了关键字参数，则会以其所指定的键值对更新字典。

  d.update(red=1, blue=2)
  

• copy (opens new window)()

  返回原字典的浅拷贝。