1. 基础语法
1.1 变量与数据类型
整数:
a = 10
浮点数:
b = 3.14
字符串:
c = "Hello, World!"
布尔值:
d = True
列表:
e = [1, 2, 3, 4, 5]
元组:
f = (1, 2, 3)
字典:
g = {"name": "Alice", "age": 25}
集合:
h = {1, 2, 3, 4, 5}
1.2 控制结构
-
if
语句:if a > 5: print("a is greater than 5")
-
for
循环:for i in range(5): print(i)
-
while
循环:
count = 0 while count < 5:print(count)count += 1
1.3 函数与模块
函数:
def greet(name): return f"Hello, {name}!"
模块:
# mymodule.py def add(x, y):return x + y# 在另一个文件中 from mymodule import add print(add(2, 3))
1.4 输入输出
input()
:name = input("Enter your name: ") print(f"Hello, {name}!")
print()
:print("This is a print statement.")
2. 面向对象编程
2.1 类与对象
类:
class Dog:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef bark(self):return "Woof!"对象:
my_dog = Dog("Buddy", 3) print(my_dog.name) print(my_dog.bark())
2.2 继承与多态
继承:
class Animal:def speak(self):passclass Dog(Animal):def speak(self):return "Woof!"多态:
def animal_speak(animal): print(animal.speak()) animal_speak(Dog())
2.3 封装与抽象
-
封装:
class BankAccount:def __init__(self, balance=0):self.__balance = balance # 私有属性def deposit(self, amount):self.__balance += amountdef get_balance(self):return self.__balance
-
抽象:
from abc import ABC, abstractmethodclass Shape(ABC):@abstractmethoddef area(self):passclass Circle(Shape):def __init__(self, radius):self.radius = radiusdef area(self):return 3.14 * self.radius ** 2
3. 文件操作
3.1 打开与关闭文件:
with open('example.txt', 'w') as file:file.write("Hello, World!")
3.2 读取与写入文件:
with open('example.txt', 'r') as file:content = file.read()print(content)
4. 异常处理
4.1try
、except
、else
、finally
语句:
try:result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:print("Cannot divide by zero!")
else:print("Division successful!")
finally:print("This block is always executed.")
4.2 自定义异常:
#自定义异常class CustomError(Exception):passtry:raise CustomError("This is a custom error message.")
except CustomError as e:print(e)
5. 高级特性
5.1 生成器与迭代器:
def my_generator():yield 1yield 2yield 3gen = my_generator()
for value in gen:print(value)
5.2 装饰器:
def my_decorator(func):def wrapper():print("Something is happening before the function is called.")func()print("Something is happening after the function is called.")return wrapper@my_decorator
def say_hello():print("Hello!")say_hello()
5.3 上下文管理器:
class MyContextManager:def __enter__(self):print("Entering the context.")return selfdef __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):print("Exiting the context.")with MyContextManager() as cm:print("Inside the context.")
5.4 闭包:
def make_multiplier(factor):def multiplier(number):return number * factorreturn multipliertimes_two = make_multiplier(2)
print(times_two(5)) # 输出: 10
5.5 列表推导式(List Comprehensions):
squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares) # 输出: [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
5.6 字典推导式(Dictionary Comprehensions):
square_dict = {x: x**2 for x in range(5)}
print(square_dict) # 输出: {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}
5.7 集合推导式(Set Comprehensions):
unique_squares = {x**2 for x in [1, -1, 2, -2, 3]}
print(unique_squares) # 输出: {1, 4, 9}
5.8 枚举(Enumerations):
from enum import Enumclass Color(Enum):RED = 1GREEN = 2BLUE = 3print(Color.RED) # 输出: Color.RED
print(Color.RED.value) # 输出: 1
5.9 类型注解(Type Annotations):
def greet(name: str) -> str:return f"Hello, {name}!"print(greet("Alice")) # 输出: Hello, Alice!
6. 标准库与第三方库
在Python中,标准库提供了许多内置模块,用于执行各种常见任务。此外,还有大量的第三方库可供使用,这些库扩展了Python的功能,使其能够处理更复杂的问题。
6.1 标准库
-
string
库:提供了一系列关于字符串的常量,比如字母、数字、标点符号等。import string print(string.ascii_letters) # 打印所有ASCII字母(小写和大写) print(string.digits) # 打印所有数字 print(string.punctuation) # 打印所有标点符号
-
json
库:用于处理JSON数据,包括编码(序列化)和解码(反序列化)Python对象。import json data = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"} json_data = json.dumps(data) # 将Python对象编码为JSON字符串 print(json_data) parsed_data = json.loads(json_data) # 将JSON字符串解码为Python对象 print(parsed_data)
-
random
库:用于生成随机数。import random print(random.randint(1, 10)) # 生成1到10之间的随机整数 print(random.random()) # 生成0到1之间的随机浮点数 print(random.choice(['apple', 'banana', 'cherry'])) # 从列表中随机选择一个元素
-
re
库:提供了正则表达式的支持,用于字符串匹配和替换。import re text = "Hello, world! This is a test." matches = re.findall(r'\b\w+\b', text) # 匹配并打印所有单词 print(matches) replaced_text = re.sub(r'\s+', '_', text) # 替换所有空格为下划线 print(replaced_text)
-
os
库:用于与操作系统交互,比如文件路径操作、环境变量访问等。import os print(os.getcwd()) # 打印当前工作目录 os.makedirs('new_directory', exist_ok=True) # 创建目录 print(os.listdir('.')) # 列出目录内容 os.chdir('new_directory') # 改变当前工作目录 file_size = os.path.getsize('some_file.txt') if os.path.exists('some_file.txt') else 0 print(file_size) # 获取文件大小 os.remove('some_file.txt') if os.path.exists('some_file.txt') else None # 删除文件 os.rmdir('new_directory') if os.path.exists('new_directory') and not os.listdir('new_directory') else None # 删除空目录
-
hashlib
库:用于生成安全哈希和消息摘要。import hashlib md5_hash = hashlib.md5() md5_hash.update(b'Hello, world!') print(md5_hash.hexdigest()) # 打印MD5哈希值 sha256_hash = hashlib.sha256() sha256_hash.update(b'Hello, world!') print(sha256_hash.hexdigest()) # 打印SHA-256哈希值
-
base64
库:用于对数据进行Base64编码和解码。import base64 encoded_data = base64.b64encode(b'Hello, world!') print(encoded_data) decoded_data = base64.b64decode(encoded_data) print(decoded_data.decode('utf-8')) # 打印解码后的字符串
-
sys
库:用于访问与Python解释器紧密相关的变量和函数,比如Python版本、命令行参数等。import sys print(sys.version) # 打印Python版本
-
math
库:提供了一系列数学函数,比如平方根、三角函数等。import math print(math.sqrt(16)) # 打印16的平方根
-
datetime
库:用于处理日期和时间。from datetime import datetime print(datetime.now()) # 打印当前时间
6.2 第三方库
-
requests
:一个简单易用的HTTP库,用于发送HTTP请求。import requests response = requests.get('https://api.github.com') print(response.json()) # 打印响应的JSON内容
-
numpy
:一个强大的科学计算库,支持多维数组对象、矩阵运算、线性代数、傅里叶变换等。import numpy as np arr = np.array([1, 2, 3, 4, 5]) print(arr) # 打印数组
-
pandas
:一个开源的数据分析和操作库,提供了快速、灵活和表达性强的数据结构,旨在使“关系”或“标签”数据的处理工作变得既简单又直观。import pandas as pd df = pd.DataFrame({'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'],'Age': [25, 30, 35] }) print(df) # 打印DataFrame
7. 并发编程
并发编程是Python中一个非常重要的领域,它允许程序同时执行多个任务。Python提供了多种实现并发编程的方式,包括多线程、多进程和异步编程等。
7.1 多线程
多线程是一种并发编程技术,它允许在单个程序中同时运行多个线程。每个线程都是一个独立的执行路径,可以并发地执行代码。
使用threading
模块
Python的threading
模块提供了创建和管理线程的功能。以下是一个简单的多线程示例:
import threading
import timedef worker(thread_id):print(f"Thread {thread_id} is starting.")time.sleep(2)print(f"Thread {thread_id} is ending.")threads = []
for i in range(5):thread = threading.Thread(target=worker, args=(i,))threads.append(thread)thread.start()for thread in threads:thread.join()print("All threads have finished.")
在这个示例中,创建5个线程,每个线程都执行worker
函数。thread.start()
方法用于启动线程,thread.join()
方法用于等待线程结束。
7.2 多进程
多进程是另一种并发编程技术,它通过在多个进程中运行代码来实现并发。与多线程相比,多进程通常具有更好的性能和资源利用率,因为每个进程都有自己的内存空间和系统资源。
使用multiprocessing
模块
Python的multiprocessing
模块提供了创建和管理进程的功能。以下是一个简单的多进程示例:
import multiprocessing
import timedef worker(process_id):print(f"Process {process_id} is starting.")time.sleep(2)print(f"Process {process_id} is ending.")processes = []
for i in range(5):process = multiprocessing.Process(target=worker, args=(i,))processes.append(process)process.start()for process in processes:process.join()print("All processes have finished.")
在这个示例中,创建5个进程,每个进程都执行worker
函数。process.start()
方法用于启动进程,process.join()
方法用于等待进程结束。
7.3 异步编程
异步编程是一种并发编程技术,它允许程序在等待I/O操作(如网络请求、文件读写等)完成时继续执行其他任务。Python的asyncio
库提供了异步编程的支持。
使用asyncio
库
以下是一个简单的异步编程示例:
import asyncioasync def fetch(url):print(f"Starting fetch of {url}")await asyncio.sleep(2) # 模拟网络请求print(f"Finished fetch of {url}")async def main():tasks = [fetch('http://example.com') for _ in range(5)]await asyncio.gather(*tasks)asyncio.run(main())
在这个示例中,定义一个异步函数fetch
,它模拟了一个网络请求。main
函数创建了5个异步任务,并使用asyncio.gather
方法同时运行它们。asyncio.run(main())
用于运行异步程序。
7.4 线程池和进程池
为了更高效地管理线程和进程,Python提供了线程池和进程池的概念。线程池和进程池允许你限制并发任务的数量,并重用现有的线程或进程,从而减少了创建和销毁线程或进程的开销。
使用concurrent.futures
模块
concurrent.futures
模块提供了ThreadPoolExecutor
和ProcessPoolExecutor
类,用于创建线程池和进程池。以下是一个简单的示例:
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor, as_completed
import timedef worker(thread_id):print(f"Thread {thread_id} is starting.")time.sleep(2)print(f"Thread {thread_id} is ending.")return thread_idwith ThreadPoolExecutor(max_workers=3) as executor:futures = [executor.submit(worker, i) for i in range(5)]for future in as_completed(futures):result = future.result()print(f"Result: {result}")
在这个示例中,创建一个最大容量为3的线程池,并提交了5个任务。as_completed
函数用于迭代已完成的任务,并获取其结果。
以上是对Python的一些基本介绍和示例。在实际应用中,需要根据具体的需求和场景选择合适的并发编程技术。
许久未更新您猜怎么着,整理编写实属不易 有点费人,麻烦各位动动发财的小手,点赞收藏评论支持一波 谢谢!