[Python知识库]Python学习笔记1

1，用任何编程语言来开发程序，都是为了让计算机干活，而计算机干活的CPU只认识机器指令，所以，尽管不同的编程语言差异极大，最后都得“翻译”成CPU可以执行的机器指令。C语言是可以用来编写操作系统的贴近硬件的语言，所以，C语言适合开发那些追求运行速度、充分发挥硬件性能的程序。而Python是用来编写应用程序的高级编程语言。

2，Python适合开发哪些类型的应用呢？首选是网络应用，包括网站、后台服务等等；其次是许多日常需要的小工具，包括系统管理员需要的脚本任务等等；另外就是把其他语言开发的程序再包装起来，方便使用。

3，第一个缺点就是运行速度慢，和C程序相比非常慢，因为Python是解释型语言，你的代码在执行时会一行一行地翻译成CPU能理解的机器码，这个翻译过程非常耗时，所以很慢。而C程序是运行前直接编译成CPU能执行的机器码，所以非常快。但是大量的应用程序不需要这么快的运行速度，因为用户根本感觉不出来。

4，第二个缺点就是代码不能加密。如果要发布你的Python程序，实际上就是发布源代码，这一点跟C语言不同，C语言不用发布源代码，只需要把编译后的机器码（也就是你在Windows上常见的xxx.exe文件）发布出去。要从机器码反推出C代码是不可能的，所以，凡是编译型的语言，都没有这个问题，而解释型的语言，则必须把源码发布出去。这个缺点仅限于你要编写的软件需要卖给别人挣钱的时候。好消息是目前的互联网时代，靠卖软件授权的商业模式越来越少了，靠网站和移动应用卖服务的模式越来越多了，后一种模式不需要把源码给别人。

5，加这行#!/usr/bin/env python3，再chmod a+x hello.py，可以直接./hello.py

6，把10用e替代，1.23x109就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5

7，如果’本身也是一个字符，那就可以用"“括起来，比如"I’m OK”，包含的字符是I，’，m，空格，O，K这6个字符。

8，如果字符串内部既包含’又包含"怎么办？可以用转义字符\来标识，比如：‘I’m “OK”!’，表示的字符串内容是：I’m “OK”!

9，如果字符串里面有很多字符都需要转义，就需要加很多\，为了简化，Python还允许用r’‘表示’'内部的字符串默认不转义：

• print(r’\\t\’)

• \\t\

10，如果字符串内部有很多换行，用\n写在一行里不好阅读，为了简化，Python允许用’’’…’’'的格式表示多行内容：

• print(’’'line1 #注意这里不用加后括号

• … line2 #提示符由>>>变为…，提示你可以接着上一行输入，注意…是提示符，不是代码的一部分
• … line3’’’)
• line1
• line2
• line3

11，多行字符串’’’…’’'还可以在前面加上r使用 这块出错了

• print(r’’'hello,\n
• world’’’)
• 输出：hello,\n
• world

12，这种变量本身类型不固定的语言称之为动态语言，与之对应的是静态语言。静态语言在定义变量时必须指定变量类型，如果赋值的时候类型不匹配，就会报错。例如Java是静态语言，赋值语句如下:

• 动态：a = 123, 然后 a = ‘ada’，这样是可以的在python中
• 静态：int a = 213, a = ‘dsa’,在java中这样会报错的，不能把字符串赋给整型变量。

13，当我们写：a = 'ABC’时，Python解释器干了两件事情：

• 在内存中创建了一个’ABC’的字符串；
• 在内存中创建了一个名为a的变量，并把它指向’ABC’。

14，在Python中，有两种除法，一种除法是/，无论是否整除，结果都是浮点数；另一种是//，//除法只取结果的整数部分。

15，小结

• Python支持多种数据类型，在计算机内部，可以把任何数据都看成一个“对象”，而变量就是在程序中用来指向这些数据对象的，对变量赋值就是把数据和变量给关联起来。
• 对变量赋值x = y是把变量x指向真正的对象，该对象是变量y所指向的。随后对变量y的赋值不影响变量x的指向。
• 注意：Python的整数没有大小限制，而某些语言的整数根据其存储长度是有大小限制的，例如Java对32位整数的范围限制在-2147483648-2147483647。
• Python的浮点数也没有大小限制，但是超出一定范围就直接表示为inf（无限大）。**

16, 因为计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），如果要表示更大的整数，就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535，4个字节可以表示的最大整数是4294967295。

由于计算机是美国人发明的，因此，最早只有127个字符被编码到计算机里，也就是大小写英文字母、数字和一些符号，这个编码表被称为ASCII编码，比如大写字母A的编码是65，小写字母z的编码是122。

但是要处理中文显然一个字节是不够的，至少需要两个字节，而且还不能和ASCII编码冲突，所以，中国制定了GB2312编码，用来把中文编进去。

因此，Unicode应运而生。最常用的是用两个字节表示一个字符（如果要用到非常偏僻的字符，就需要4个字节）。捋一捋ASCII编码和Unicode编码的区别：ASCII编码是1个字节，而Unicode编码通常是2个字节。

但是，如果你写的文本基本上全部是英文的话，用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间，在存储和传输上就十分不划算。所以，本着节约的精神，又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。

总结一下:现在计算机系统通用的字符编码工作方式：

• 在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。
• 用记事本编辑的时候，从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里，编辑完成后，保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件：

浏览网页的时候，服务器会把动态生成的Unicode内容转换为UTF-8再传输到浏览器：

17需要时回去再看下, 在最新的Python 3版本中，字符串是以Unicode编码的。对于单个字符的编码，Python提供了ord()函数获取字符的整数表示，chr()函数把编码转换为对应的字符：

• />>> ord(‘A’)
• 65
• />>> ord(‘中’)
• 20013
• />>> chr(66)
• ‘B’
• />>> chr(25991)
  ‘文’

由于Python的字符串类型是str，在内存中以Unicode表示，一个字符对应若干个字节。如果要在网络上传输，或者保存到磁盘上，就需要把str变为以字节为单位的bytes。

Python对bytes类型的数据用带b前缀的单引号或双引号表示：

x = b’ABC’
要注意区分’ABC’和b’ABC’，前者是str，后者虽然内容显示得和前者一样，但bytes的每个字符都只占用一个字节。

以Unicode表示的str通过encode()方法可以编码为指定的bytes，纯英文的str可以用ASCII编码为bytes，内容是一样的，含有中文的str可以用UTF-8编码为bytes。反过来，如果我们从网络或磁盘上读取了字节流，那么读到的数据就是bytes。要把bytes变为str，就需要用decode()方法

看这个(D:\学习资料\GitHub截图\python 廖雪峰),这里以后需要再回头看。

18，len()函数计算的是str的字符数，如果换成bytes，len()函数就计算字节数。

19, list中要把某个元素替换成别的元素，可以直接赋值给对应的索引位置：

>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates[1] = 'Sarah'
>>> classmates
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

20,

>>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
>>> len(s)
4
>>> s[2][1] #这样就可以取得‘ｐｈｐ’

21, 如果要定义一个只有1个元素的tuple，用t=(1)就错了，这里定义的不是tuple，是1这个数！这是因为括号()既可以表示tuple，又可以表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义。要用t = (1,).

22, if语句执行有个特点，它是从上往下判断，如果在某个判断上是True，把该判断对应的语句执行后，就忽略掉剩下的elif和else.

23, 只要x是非零数值、非空字符串、非空list等，就判断为True，否则为False。

if x:
    print('True')

24, for x in …循环就是把每个元素代入变量x，然后执行缩进块的语句。第二种循环是while循环，只要条件满足，就不断循环，条件不满足时退出循环。

25, break的作用是提前结束循环。continue的作用是提前结束本轮循环，并直接开始下一轮循环。这两个语句通常都必须配合if语句使用。

26, 要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过in判断key是否存在,二是通过dict提供的get()方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value.

>>> 'Thomas' in d
False
>>> d.get('Thomas')
>>> d.get('Thomas', -1)
-1

27, dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。

28, dict和list对比,dict有以下几个特点：

• 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢；
• 需要占用大量的内存，内存浪费多。

而list相反：

• 查找和插入的时间随着元素的增加而增加；
• 占用空间小，浪费内存很少。

所以，dict是用空间来换取时间的一种方法。

29, dict的key必须是不可变对象。这是因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同，那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）。

要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。而list是可变的，就不能作为key.

30, set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value，但是，set的原理和dict一样，所以，同样不可以放入可变对象，因为无法判断两个可变对象是否相等，也就无法保证set内部“不会有重复元素”。

要创建一个set，需要提供一个list作为输入集合：

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

注意，传入的参数[1, 2, 3]是一个list，而显示的{1, 2, 3}只是告诉你这个set内部有1，2，3这3个元素，显示的顺序也不表示set是有序的。

重复元素在set中自动被过滤：

>>> s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

通过add(key)方法可以添加元素到set中，可以重复添加，但不会有效果;通过remove(key)方法可以删除元素.

set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作.

重要：不可变对象
对于可变对象，比如list，对list进行操作，list内部的内容是会变化的，比如：

>>> a = ['c', 'b', 'a']
>>> a.sort()
>>> a
['a', 'b', 'c']

而对于不可变对象，比如str，对str进行操作呢：

>>> a = 'abc'
>>> a.replace('a', 'A')
'Abc'
>>> a
'abc'

虽然字符串有个replace()方法，也确实变出了’Abc’，但变量a最后仍是’abc’，应该怎么理解呢？

我们先把代码改成下面这样：

>>> a = 'abc'
>>> b = a.replace('a', 'A')
>>> b
'Abc'
>>> a
'abc'

总结：a是变量，而’abc’才是字符串对象！有些时候，我们经常说，对象a的内容是’abc’，但其实是指，a本身是一个变量，它指向的对象的内容才是’abc’。

当我们调用a.replace(‘a’, ‘A’)时，实际上调用方法replace是作用在字符串对象’abc’上的，而这个方法虽然名字叫replace，但却没有改变字符串’abc’的内容。相反，replace方法创建了一个新字符串’Abc’并返回，如果我们用变量b指向该新字符串，就容易理解了，变量a仍指向原有的字符串’abc’，但变量b却指向新字符串’Abc’了。

所以，对于不变对象来说，调用对象自身的任意方法，也不会改变该对象自身的内容。相反，这些方法会创建新的对象并返回，这样，就保证了不可变对象本身永远是不可变的。