Python基礎(下篇)

kele是可樂呀發表於2021-01-11

本篇文章主要內容:異常處理,函式,模組和包

在開始正篇之前我們先來看看上一篇可樂留下的題目。

題目:

變數 a= {"name": "可樂", "age": 18, "hello": "python"},現在要將 a 所有的 key 放入到 b 列表中,所有的 value 放到 c 列表中。

實現方法有很多種,可樂在這裡用兩種方式來實現:

程式碼實現1:

a = {"name": "可樂", "age": 18, "hello": "python"}
b = []
c = []
for key, value in a.items():
    b.append(key)
    c.append(value)
print(f"儲存key的b列表是{b}")
print(f"儲存value的c列表是{c}")

程式碼實現2:

a = {"name": "可樂", "age": 18, "hello": "python"}
b = [key for key in a.keys()]
c = [value for value in a.values()]
print(f"儲存key的b列表是{b}")
print(f"儲存value的c列表是{c}")

注:第二種是列表推導式,上篇可樂沒有提出來,大家可以自行百度或者私聊可樂。

接下來就是我們本篇的主角異常處理,函式,模組和包

一、異常處理

何謂異常呢 就是我們IT界鼎鼎有名的 " bug " 兄。bug 也就是指程式沒有按照我們所期望的去執行而出現的一些錯誤情況。比如一個除法表示式 a / b ,如果我們不加處理,那麼就會出現 a / 0 的情況,此時程式就會出現異常。那麼這就是一個 bug 。

何謂異常處理呢 顧名思義就是當程式出現異常的時候,我們針對這些異常進行處理的機制。在 python 中預設的處理方法是出現異常後,程式會在出現異常的地方終止,然而這可能不是我們想要的。所以我們可以通過幾個內建的關鍵字來進行自定義處理方式。

我們先來了解兩個 python 的異常處理類:
- BaseException
- Exception

1.1 BaseException

這個異常處理類是所有 python 異常處理的基類。我們在自定義異常處理時,可以繼承這個類。(官方不推薦)

1.2 Exception

這個異常處理類是常規處理的基類,但是 Exception 也繼承於 BaseException ,官方推薦我們自定義異常類時,繼承於 Exception 。(官方文件)

1.3 異常處理關鍵字

關鍵字:

try except else finally raise

語法 - try、except、else、finally:

try:
 可能異常的程式碼
except Error... as e:
 當出現 Error 後處理的程式碼
else:
 如果不出現異常,執行的程式碼
finally:
 無論是否發生異常都執行的程式碼
注意:一般時候只需要 try / except 即可,try 不可以單獨使用。

示例1:

try:
    a = 1 / 0
except Exception as e:
    print(f"異常是{e}")
​
輸出: 異常是division by zero

示例2:

try:
    a = 1 / 0
except Exception as e:
    print(f"異常是{e}")
else:
    print("沒有異常執行")
finally:
    print("執行了finally")
​
輸出: 異常是division by zero(執行了finally)

語法 - raise:

raise 異常類(描述資訊)
注:raise 用於主動丟擲異常。

示例:

try:
    a = 2
    raise ValueError("a不能等於2")
except Exception as e:
    print(f"異常是{e}")
​
輸出 異常是a不能等於2

可樂會在下一篇python高階之物件導向中詳細解釋。

二、函式

2.1 語法

def func_name(引數):
 程式碼部分
 return 返回值
注:函式可以有返回值,可以沒有返回值。

我們先來看看一個簡單的示例:在函式當中計算 1 + 2 + ... + 9 的和,並且返回

2.1.1 無引數,無返回值

示例:

def num_sum():
    sum = 0
    for i in range(10):
        sum += i
    print(sum)

那麼函式寫好後,我們怎麼呼叫它呢?

語法:

func_name(引數)

呼叫函式示例:

num_sum()
​
輸出 45

2.1.2 無引數,有返回值

示例:

​def num_sum():
    sum = 0
    for i in range(10):
        sum += i
    return sum

我們再來列印一下函式返回的數值:

def num_sum():
    sum = 0
    for i in range(10):
        sum += i
    return sum
print(num_sum)
​
輸出 45

2.1.3 有引數,無返回值

示例:

def num_sum(number):
    sum = 0
    for i in range(number):
        sum += i
    print(sum)

在上述函式中我們可以實現1到任何數之間所相加的和,只需要把期望的值傳遞給函式即可。

2.1.4 有引數,有返回值

示例:

def num_sum(number):
    sum = 0
    for i in range(number):
        sum += i
    return sum
total = num_sum(10)
print(total)

在這裡我們用一個變數 total 來接收函式 num_sum 的返回值。

在函式這裡有下面一些重點需要注意(每一個注意點可樂都會有一個示例)。

2.2 注意點

2.2.1 全域性變數和區域性變數

全域性變數:在函式外部定義的變數。
區域性變數:在函式內部定義的變數。
- 如果區域性變數定義的名字和全域性變數定義的名字相同,那麼在函式體內區域性變數會覆蓋全域性變數。
- 函式體內變數的作用域或者說生命週期,僅在函式體內有。

示例:

def scope():
    name = "可樂"
    print(f"我是函式體內的{name}")
scope()
print(f"我是函式體外的{name}")

結果如下圖:

我們在函式體內定義的 name 變數是可以正常列印的,但是在函式體外丟擲了 name 沒有被定義。

2.2.2 修改全域性變數

- 如果是不可變型別,需要通過 global 來宣告操作全域性變數;
- 如果是可變型別,那麼可以直接操作全域性變數不需要通過 global 來宣告。

示例:

a = [1, 2, 3]
b = "可樂"
def scope():
    a.append(4)
    print(f"函式體內a的值是{a}")
    global b
    b = "可樂很帥"
    print(f"函式體內b的值是{b}")
scope()
print(f"全域性變數a的值是{a}")
print(f"全域性變數b的值是{b}")

結果如下圖:

在函式傳參時,實際情況下無論是可變型別還是不可變型別,傳遞的都是引用。但是由於不可變型別改變值後是用新的記憶體地址來儲存,所以網上有很多這樣一個結論:函式接收引數時,如果引數是可變型別,那麼傳遞的是引數的引用;如果引數是不可變型別,那麼傳遞的是引數的值。

所以結論是:在 python 函式傳參,無論是可變型別還是不可變型別本質上都是引用傳遞,但是由於不可變型別不能直接修改原有的值,所以在表現上不可變型別是傳值。

示例:

a = 10
b = ["可樂"]
​
def scope(change):
    print(f"改變前s_change的記憶體地址是{id(change)}")
    change = 20
    print(f"改變後s_change的記憶體地址是{id(change)}")
    print(f"改變後s_change的值是{change}")
​
def scope2(change):
    print(f"改變前s2_change的記憶體地址是{id(change)}")
    change.append("很帥")
    print(f"改變後s2_change的記憶體地址是{id(change)}")
    print(f"改變後s2_change的值是{change}")
​
scope(a)
print(f"a的值是{a},a的記憶體地址是{id(a)}")
scope2(b)
print(f"b的值是{b},b的記憶體地址是{id(b)}")

結果如下圖:

2.2.3 函式的不定長引數和關鍵字引數

不定長引數:*args
關鍵字引數:**kwargs
在正常情況下,引數接收幾個引數我們就寫幾個引數名就可以了,可是在實際開發中有的函式的引數並不是固定的,那麼我們就可以用關鍵字引數和可變引數來替代。

2.2.3.1 不定長引數

示例:

def scope(*args):
    print(args)
scope(1, 2, 3)
​
輸出: (1,2,3)

在這裡的時候需要注意,如果我們在呼叫函式的時候傳遞的是一個元組,而不是 1,2,3 這三個引數,那麼這個元組就是一個引數,如果需要達到上述函式的效果,需要對他解包

示例:

a = (1, 2, 3)
def scope(*args):
    print(args)
scope(a)
scope(*a)

結果如下圖:

重申:如果我們在傳遞函式引數時是一個元組、列表、字典等時,如果不對他解包,那麼傳遞的是該元組、列表、字典的整體。如果需要對他的每個元素進行分別傳參,則需要對其解包。

2.2.3.2 關鍵字引數

關鍵字引數是針對字典這鍵值對型別的。

示例:

a = {"name": "可樂", "age": 18}
def scope(**kwargs):
    print(kwargs)
scope(name="可樂", age=18)
scope(**a)

注意:函式引數的匹配順序(指定引數名除外)為從左往右

示例:

​def scope(name1, name2, name3):
    print(name1)
    print(name2)
    print(name3)
scope("可樂", "python", "是可樂呀")
print()
scope(name3="可樂", name2="是可樂呀", name1="python")

結果如下圖:

注意:如果在函式的引數既有不定長引數和關鍵字引數又有普通引數,那麼一定要將普通引數放在最前面。

2.2.4 預設引數

顧名思義:預設引數就是如果我們沒有傳值給這個引數的話,那他就是預設值。

示例1:

def scope(name="可樂"):
    print(name)
scope()
​
輸出: 可樂

示例2:

def scope(name="可樂"):
    print(name)
scope("是可樂呀")
​
輸出: 是可樂呀

2.2.5 匿名引數

解釋:匿名函式也就是這個函式是沒有名字的,不過匿名函式的關鍵字不是通過def來定義,而是 lambda

語法:

lambda 引數(可以多個) : 表示式(只能有一個)
注:返回一個新的函式

示例:

b = lambda x, y: y + x
print(b(1, 2))
​
輸出: 3

解讀:① 定義一個匿名函式用來計算 x+y 的值並且返回。② 匿名函式定義完後返回新的函式給變數 b,b 呼叫這個匿名函式並且將引數 1,2 傳遞。③ 列印 x+y 表示式的值。

函式更高層次的理解和使用例如:裝飾器,閉包。可樂會在高階部分講解。

三、模組和包

模組:我們可以通俗的理解模組就是一個 py 檔案包(若干個 py 檔案 + ini.py 組成的資料夾就是一個包)。

init.py 檔案的作用:用於初始化這個包。

如下圖:

如果我們有一個函式或者變數需要從另外的一個包當中引用過來,那麼我們應該怎麼做呢?答案就是導包

3.1 導包

語法:

① import module_name
② from xxx import module_name
③ from module_name import *

示例如下圖:


輸出:hello world
其他的兩種方式大家可自己線下測試。

3.2 模組的搜尋路徑順序

當前主目錄 > PTYHONPATH 目錄(開始安裝 python 時設定的環境變數路徑,忘記可往回看 python 安裝) > 標準的連線庫路徑 > .pth 檔案 > 第三方包(site-package 目錄)

我們也可以通過 sys.path 來檢視搜尋路徑。

如下圖:

注意:我們根據模組的搜尋路徑順序得知,我們在給包或者模組取名的時候,一定不要和系統包或者第三方包同名,否則會找不到對應的方法。

3.3 相對路徑和絕對路徑

相對路徑:相對於你的工作目錄的路徑
絕對路徑:以系統的根路徑為為根目錄,如:windows C: linux /

到此Python基礎篇的內容就全部結束了,大家在學習過程中遇到疑問可以私聊可樂,可樂看到了都會一一回復的( •̀ ω •́ )✧。


< END>

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