引言

1. 一个Python程序由多个模块构成，一般一个模块对应一个文件，每个模块由多条语句构成。

2. 连续换行使用\

   注意：以下输出结果为“ab cd”，之间5个空格

   print("ab \
       cd")

3. Python以Unix时间戳表示时间，以1970年为起始，获取时间需引入time模块

   import time
   print(time.time())
   
   # 结果为1773146721.7327766，整数部分为秒

一切皆对象

• 对象由标识（ID）、类型（Type）和值（Value）构成
• 其中，标识为地址，用于变量引用对象
• 变量携带标识（ID）储存于栈（Stack）中，对象储存于堆(Heap)中
• 在Python中，不需要显性声明变量的类型（Type），解释器能够根据引用的对象自动确定其类型
• 创建变量的过程称为声明，变量通过=符号引用对象的过程称为赋值
• 当变量被del语句删除后，相应的、未被引用的对象会被垃圾回收器删除

变量命名规则和规范

变量命名规范

• 仅可使用字母、数字和_，且不能以数字开头
• 不能使用关键词
• 尽量不使用以__开头和结尾的特殊标识符，如__init__

变量命名规范

• 模块、函数：全小写英文，用_连接单词，如my_module和my_method
• 类名：驼峰原则，不用_连接单词，如MyClass
• 常量：全大写英文，用_连接单词，如MY_CONST

注意：Python的常量为伪常量，可被修改

变量的赋值

a, b = 100 # 链式赋值
a, b = 1, 2 # 系列解包赋值

a, b = b, a # 利用系列解包赋值，交换变量
‘’‘
过程为先获取等号右边的变量所引用对象的地址，再依次赋值给等号左边的变量
’‘’

变量的基本类型

• 整型

  • 进制：二进制为0b，八进制为0o，十六进制为0x

  • 转换：使用int()进行强制转换，注意浮点字符串型不能转换

    >>> int("1.23")
    Traceback (most recent call last):
      File "<python-input-0>", line 1, in <module>
        int("1.23")
        ~~~^^^^^^^^
    ValueError: invalid literal for int() with base 10: '1.23'
    >>>

    强制转换会直接丢弃小数部分，不四舍五入，如需则使用round()函数

• 浮点型

  • 表示：可以用小数表示1.23，也可以科学计数法表示123e-2

  • 转换：

    • 自然转换：1+0.23=1.23
    • 强制转换：float()

• 布尔型：

  • 只有True和False两种类型
  • 本质为1和0，可作为整型参与算数运算

• 字符串型：

  • 只有字符串型（如"abc")，而没有字符型
  • 常用的转义字符包括换行符（\n）和制表符（\t）
  • 字符串型本身不可改变，看似改变的任何操作实质均为生成新的对象

  • 编码：

    • 在Python中，字符串使用Unicode编码
    • 可以使用ord()和chr()函数进行整型和字符串型的映射转换

  • 创建：

    • 单引号和双引号均可，可使用不同类型引号嵌套，这种情况下不使用引号的转义字符

      str = "I'm hungry! Python解释器识别到引号后会寻找下一个同类引号作为结束标志"

    • 多行字符串保留格式

      str = """
      ab
        cd1
         23
      """

  • 操作：

    • 输入字符串：input("prompt")

    • 输出字符串：print(str, end="")

      1. print()自动将非字符串型强制转换字符串型
      2. end参数可以指定结尾打印字符，默认为\n，不换行可以留空

    • 复制字符串："str"*3
    • 获取字符串长度：len(str)
    • 提取字符串字符："string"[2]等价于"string[-4]"
    • 替换字符串字符："strlng".replace("l", "i")

    • 分割字符串：

      • 返回字符串型：str[起始:终止:步长]，逆序为str[::-1]
      • 返回列表："str@ing@123".split("@")

    • 拼接字符串：

      • "str"+"ing"等价于"str""ing"

      • "分隔符".join(string_list)

        join()效率高于+，区别在于前者只创建一次对象，后者逐步创建不同对象

变量的运算及其优先级

变量的位运算

• 按位与&，按位或|，按位非~，按位异或^（按位相同为0）
• 位左移<<，位右移>>（高位补0，低位丢弃）

补充：常用a<<2和a>>2获得a乘以/除以2的值

变量的四则运算

• 加+，减-，乘x
• 整数除法//和浮点数除法/

补充：取余%，还可使用divmod(a, b)同时获得a除以b的商和余

变量的赋值运算

• =，+=，-=，*=，//=，/=

• %=，**=

  a,b = 100, 200
  a += (b+10)*2
  print(a)
  
  # 结果为520，等号右边看成一个整体

变量的运算符优先级

从高到低的顺序排列

1. 指数运算符：**
2. 位运算符和四则运算符

3. 比较运算符：<=，<，>，>=

   等于运算符：==，!=

4. 赋值运算符

5. 身份运算符：is，is not

   成员运算符：in，not in

6. 逻辑运算符：not，or，and

补充：

• is运算符比较地址，==运算符比较值，在判断变量是否为None时优先使用is运算符
• 使用and运算符，一旦遇到False，随后的表达式都不参与运算

字符串专题拓展

拓展1：进阶知识

1. 常量字符串在堆中只保存一份
2. 比较字符串的地址（ID）用身份运算符is，比较字符串的值（Value）用等于运算符==
3. 可以使用成员运算符in或not in确定子字符串是否在某字符串中

拓展2：常用方法

查找

对于字符串str = "abc123"

去除首位

对于字符串str = "**abc*123**"

大小写转换

对于字符串str = "im chimeRa"

格式排版

对于字符串str = "abc"

特征判断

注意：

>>> '123.45'.isdigit()
False

拓展3：格式化字符串

基础语法：由{}和:组成

# 按顺序格式化
str1 = "我在学{0}语言，我学了{1}天，{0}使我快乐！"
print(str1.format("Python", 10))

# 按参数名格式化
str2 = "我在学{language}语言，我学了{days}天，{language}使我快乐?"
print(str2.format(days=10000, language="Java"))

填充对齐：

1. :后接填充的字符，仅限1个，默认为空格
2. 居中对齐是^、左对齐是<、右对齐是>，后面接宽度

>>> print("{:o>5}".format("abc"))
ooabc

数字格式化：浮点数带f，整数带d

str = "第一个数是{0:>5d}，第二个数是{1:1.2f}"
str.format(123, 10.245)
print(str) # 别被坑了
print(str.format(321, 20.789))

‘’‘
结果为：
第一个数是{0:>5d}，第二个数是{1:1.2f}
第一个数是  321，第二个数是20.79
’‘’

拓展4：可变字符串

若要进行字符串的原位修改，即在堆中仅改变值而不改变字符串的地址，需使用io.StringIO对象。

import io

str = "abcccc"
print(str) # abcccc

editable_str = io.StringIO(str)
print(editable_str) # <_io.StringIO object at 0x000001F7BC95F2E0>
editable_str.getvalue() # 'abcccc'

editable_str.seek(3)
editable_str.write("dd")
print(editable_str) # <_io.StringIO object at 0x000001F7BC95F2E0>
editable_str.getvalue() # 'abcddc'