python知识点

咯吱咯吱
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Python 是一种解释型、高级、通用型编程语言，以简洁易读的语法和强大的生态系统著称。以下是 Python 核心知识框架，涵盖入门到进阶的关键内容，帮助你系统学习：

一、基础语法

  1. 变量与数据类型

    • 变量声明：动态类型（无需指定类型），如 x = 10、name = "Python"
    • 基本类型：int（整数）、float（浮点数）、str（字符串）、bool（布尔值）、None（空值）
    • 容器类型：list（列表）、tuple（元组）、dict（字典）、set（集合）

  2. 运算符

    • 算术运算：+、-、*、/（浮点数除法）、//（整数除法）、%（取模）、**（幂运算）
    • 比较运算：==、!=、>、<、>=、<=
    • 逻辑运算：and、or、not
    • 赋值运算：=、+=、-=、*=、/= 等
    • 成员运算：in、not in（判断元素是否在容器中）

  3. 流程控制

    • 条件判断：if-elif-else

      python

      运行

      if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格")

    • 循环：for 循环（遍历容器）、while 循环（条件循环）

      python

      运行

      # for 循环
for i in range(5):
    print(i)
# while 循环
count = 0
while count < 3:
    print(count)
    count += 1

    • 循环控制：break（终止循环）、continue（跳过当前迭代）

  4. 函数

    • 定义：def 关键字，支持参数默认值、可变参数

      python

      运行

      def add(a, b=0):  # b 有默认值
    return a + b
def sum(*args):  # 可变参数（接收任意个 positional 参数）
    return sum(args)

    • 作用域：全局变量（global 关键字）、局部变量

    • 匿名函数：lambda（简洁的单行函数）

      python

      运行

      f = lambda x: x * 2
print(f(3))  # 输出 6

二、数据结构

  1. 列表（List）

    • 有序、可变，元素可重复，用 [] 表示：lst = [1, 2, 3, "a"]
    • 常用操作：append()（添加元素）、extend()（扩展列表）、insert()（插入元素）、remove()（删除元素）、pop()（弹出元素）、sort()（排序）、reverse()（反转）

  2. 元组（Tuple）

    • 有序、不可变，元素可重复，用 () 表示：tup = (1, 2, 3)
    • 特点：不可修改，适合存储固定数据（如坐标、配置项）

  3. 字典（Dict）

    • 无序（Python 3.7+ 有序）、可变，键值对结构，用 {} 表示：dic = {"name": "Tom", "age": 20}
    • 常用操作：dic["key"]（获取值）、dic.get("key", default)（安全获取值）、dic["new_key"] = value（添加键值对）、del dic["key"]（删除键值对）、keys()/values()/items()（遍历键 / 值 / 键值对）

  4. 集合（Set）

    • 无序、可变，元素不可重复，用 {} 或 set() 表示：s = {1, 2, 3}
    • 常用操作：add()（添加元素）、remove()（删除元素）、union()（并集）、intersection()（交集）、difference()（差集）

三、面向对象

  1. 类与对象

    • 定义类：class 关键字，__init__ 方法（构造函数，初始化对象属性）

      python

      运行

      class Person:
    def __init__(self, name, age):  # 构造函数
        self.name = name  # 实例属性
        self.age = age
    
    def say_hello(self):  # 实例方法
        print(f"Hello, I'm {self.name}")

    • 创建对象：p = Person("Tom", 20)

    • 访问属性 / 方法：p.name、p.say_hello()

  2. 继承

    • 子类继承父类：class Student(Person):，可重写父类方法

      python

      运行

      class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, grade):
        super().__init__(name, age)  # 调用父类构造函数
        self.grade = grade  # 子类新增属性
    
    def say_hello(self):  # 重写父类方法
        print(f"Hello, I'm {self.name}, grade {self.grade}")

  3. 封装

    • 私有属性 / 方法：用 __ 开头（名称 mangling，外部无法直接访问）

      python

      运行

      class Person:
    def __init__(self, name):
        self.__name = name  # 私有属性
    
    def get_name(self):  # 公共方法（访问私有属性）
        return self.__name

  4. 多态

    • 不同子类对同一方法的不同实现，无需显式声明

四、模块与包

  1. 模块

    • 一个 .py 文件就是一个模块，可通过 import 导入

      python

      运行

      import math  # 导入整个模块
print(math.pi)  # 使用模块中的属性/函数

from math import pi  # 导入模块中的特定属性/函数
print(pi)

  2. 包

    • 多个相关模块组成的文件夹（需包含 __init__.py 文件，Python 3.3+ 可省略）
    • 导入方式：from package_name import module_name

五、文件操作

  1. 基本读写

    • 打开文件：open(file_path, mode)，mode 包括 r（读）、w（写，覆盖）、a（追加）、r+（读写）等

    • 推荐使用 with 语句（自动关闭文件，避免资源泄露）

      python

      运行

      # 读取文件
with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()  # 读取全部内容
    # content = f.readline()  # 读取一行
    # content = f.readlines()  # 读取所有行，返回列表

# 写入文件
with open("test.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
    f.write("Hello, Python!")  # 写入内容
    f.writelines(["a\n", "b\n"])  # 写入多行

六、异常处理

  1. 基本语法

    • try-except 捕获异常，else（无异常时执行）、finally（无论是否异常都执行）

      python

      运行

      try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"异常：{e}")
else:
    print("无异常")
finally:
    print("执行完毕")

  2. 自定义异常

    • 继承 Exception 类

      python

      运行

      class MyError(Exception):
    pass

raise MyError("自定义异常")  # 抛出异常

七、常用标准库

  • os：操作系统相关操作（文件路径、目录）
  • sys：系统参数和函数（命令行参数、退出程序）
  • datetime：日期时间处理
  • json：JSON 数据编码 / 解码
  • csv：CSV 文件读写
  • re：正则表达式操作

八、进阶知识

  1. 装饰器

    • 动态修改函数 / 类的功能，语法糖 @decorator

      python

      运行

      def log_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"调用函数：{func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log_decorator  # 应用装饰器
def add(a, b):
    return a + b

  2. 生成器

    • 用 yield 关键字定义，惰性生成数据（节省内存）

      python

      运行

      def fib(n):
    a, b = 0, 1
    for _ in range(n):
        yield a  # 生成一个值
        a, b = b, a + b

for num in fib(5):
    print(num)  # 输出 0,1,1,2,3

  3. 迭代器

    • 实现 __iter__() 和 __next__() 方法的对象，支持 for 循环遍历

  4. 上下文管理器

    • 实现 __enter__() 和 __exit__() 方法，用 with 语句管理资源（如文件、数据库连接）

  5. 多线程 / 多进程

    • threading 模块（多线程，适合 I/O 密集型任务）
    • multiprocessing 模块（多进程，适合 CPU 密集型任务，避免 GIL 限制）
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