小猪的Python学习之旅 —— 1.基础知识储备

引言：(文章比较长，建议看目录按需学习～)

以前刚学编程的时候就对Python略有耳闻，不过学校只有C，C++，Java，C#。和PHP有句**"PHP是最好的语言"** 这种家喻户晓的骚话一样，Python也有 "人生苦短，我用Python"。而接触Python这个词最多的场合就是在一些技术群里，有些大佬张嘴动不动就说什么Py交易，作为潜伏在群里的开发萌新的我每次都会忍不住会发出这样的感慨：

而真正接触了下Python是在上家公司，当时老大让我写个脚本去下载仓库里最近打包的apk，当时东凑凑西凑凑最后总算拼成了一个可运行的py文件，因为不了解Python里的数据结构，全部用的字符串变量，后面被老大教育了一番才知道有元组这种东西。因为本身做Android的， Python用到的场合不多，加之觉得Kotlin有点意思，就没去研究Python了。

前段时间，手头的事做得差不多了，无聊四处张望时，看到隔壁后台小哥迅雷疯狂下载东西，建文件夹，粘贴复制，不知道还以为他在给小电影分类呢，后来一问才知道，运营让他把服务器上所有的音频文件下下来，然后根据对应的类别下到对应文件夹，所以他做的事情就是：迅雷批量下载过歌曲 -> 看mysql歌曲的分组 -> 建文件夹 -> 粘贴复制歌曲到这个文件夹下，咋一看，流程挺简单的，然而有 4700多首歌，几百个目录，这样慢慢搞怕是要搞几天，而且常时间机械化的重复某项工作，很容易出错。看着一脸绝望的后台小哥：

于心不忍，决定写个py脚本来拯救他，脑子里也有了程序的大概逻辑:

1.让后台导出一份mysql建表语句，安装mysql把表建起来；
2.Python连mysql，读取表里的数据
3.编写带limit去重的sql查询语句，查询得到所有分类
4.得到的所有分类就是要创建的文件夹，迭代批量创建文件夹；
5.sql查询歌曲下载url与分类，拼接，写入到文件中；
6.读取文件，迭代：下载url截取文件名与分类路径拼接成文件的完整路径，调用下载相关函数下载url到对应路径即可。

逻辑挺简单明了的，然而各种坑，最后折腾了一天才能弄出来遇到了下面这些问题：

1.最坑的解码问题：默认使用Python2，中文乱码，各种网上搜，设置编码方式，都没用，头皮发麻，特别是在截取文件名的时候。后面换了一波Python3，很舒服，什么问题都没了。
2.没有对异常进行捕获，有些资源失效404，下到中途才发现.;
3.想弄多线程下载的，因为Python很多基础不知道，后面放弃了;

当看到所有文件都下载到了对应的位置，一种油然而生的成就感，比起写APP天天画界面，请求，解析数据，显示数据，有意思太多，毕竟学习开发兴趣很重要，索性从零开始学习下Python吧，越学越觉得：

理由上班时的闲暇时间，历时两周总算是把基础知识的东西过了一遍，遂有此文，毕竟初学者，有些地方可能理解有误，望看到的大佬不吝赐教，文中大部分内容摘自：《Python 3 教程》与《小甲鱼的零基础入门学习Python》有兴趣的可以阅读下这两本书~ 本文不是入门教程啊，完全没有编程经验的不建议阅读！完全小白可以看下这本：《编程小白的第一本Python入门书》

1.学习资源相关

API文档

官网：www.python.org/
API：docs.python.org/release/3.6…
中文API(3.5.2)：python.usyiyi.cn/translate/p…
awesome-python：github.com/vinta/aweso…
awesome-python(翻译)：github.com/jobbole/awe…

书籍

《Python 3 教程》：www.runoob.com/python3/pyt…
《老齐零基础学Python》：www.gitbook.com/book/looly/…
《小甲鱼的零基础入门学习Python》：很不错的一本入门书籍，我就是看这本~
《Python核心编程（第3版）》：也是挺有名的一本书，还没看~

2.学习Python2还是Python3的问题

！！！Python 3的语法不完全兼容 Python 2的语法！！！

菜逼刚学Python没多久，不敢大声哔哔，最直接原因： Python 3默认使用utf-8，在处理中文的时候可以减少很多编解码的问题，而Python 2默认使用ascii。

另外的原因：与时俱进，IT行业发展那么迅速，完全过渡只是时间问题；举个例子：Android Studio刚出的没多久的时候，各种说卡啊，垃圾，只能开一个项目等各种嫌弃，不如Eclipse好用；然而现在开发Android 还是用Eclipse的都是会被歧视一波的，另外官方已经确定Python 2.7会在2020年退休。So：人生苦短，我用Python3。

而且Python 2.7预计会在2020年退休

3.开发环境搭建

Python下载安装

官网下载：www.python.org/downloads/，自己选择需要的版本与操作系统。

Windows

傻瓜式下一步就好，记得勾选Add Python x.x to Path！勾选了你装完就不用自己去配置环境变量，安装完毕后打开CMD输入： python3 -V 能查看到安装的Python版本说明安装成功，如果提示错误：python3不是内部或外部命令之类的话，恭喜你可以百度下：Python3环境变量配置 了~

Mac

方法一：官网下安装包，傻瓜下一步； 方法二：如果有装Homebrew，终端输入：brew install Python3 安装即可。

Ubuntu：一般内置，执行下述命令可查看版本，如果想安装自己喜欢的版本可以键入：sudo apt-get install python版本号 进行安装

PyCharm下载安装

其实在安装完Python后就可以进行Python编程了，直接命令行输入python3，就可以使用自带的IDLE进行开发了；又或者直接用Sublime Text或NotePad++ 这类代码查看工具直接编写代码，然后保存成后缀为.py的文件，然后python3 执行这个py文件就可以了。

虽然可以，但是挺不方便的，比如缩进问题，Python通过缩进来表示代码块，代码一多，某一行没有正确的使用缩进，结果可能与你预期的相差甚远。 智能提示，方便的依赖库管理等，这两个就不用说了吧，具体的还得你自己体会。

官网下载：www.jetbrains.com/pycharm/dow… 下载Professional版本，傻瓜式安装，打开后会弹出注册页面，勾选License server，在License server address输入注册服务器，网上搜很多，然后就可以愉快的进行py开发了。

软件的基本使用也非常简单，Jetbrains的IDE都是差不多的~ 有一点要注意的地方是，如果你想切换项目依赖的Python版本号的话：打开设置(Preference或settings)，修改即可：

4.基本常识

1) 导包

有时项目中需要引入其他模块或者模块中的某个函数，需要用到import和 from...import，用法示例如下：

import sys  # 导入整个模块
from sys import argv   # 导入模块中的需要用到的部分
from urllib.error import URLError, HTTPError # 多个的时候可以用逗号隔开
from sys import *  # 导出模块中的所有
# 另外还可以使用as关键字为模块设置别名，比如 import sys as s
# 调用的时候直接s.argv 这样就可以了。

2) 关键字与标识符命名规则

在对变量或者方法名这些标识符进行命名的时候，需要注意，不能够与Python中的关键字相同，通过keyword.kwlist可以查询所有的关键字：需要import keyword模块哦~

除了不能与与关键字相同外，标识符的命名规则：由字母，数字和下划线组成，且首字符必须为字母或下划线， Python对大小写敏感；关于命名规范的问题，没有什么强制规定，整个项目保持统一就好，附上网上找的一个命名规则：

1.项目名：首字母大写，其余小写，用下划线增加可读性，如：Ui_test；
2.包名与模块名：全部小写字母；
3.类名：首字母大写，其余小写，多个单词驼峰命名法；
4.方法(函数)名：全部小写，多个单词用下划线分隔；
5.参数名：小写单词，如果与关键词冲突，参数名前加上下划线，比如_print;
6.变量：小写，多个单词用下划线分隔；
7.常量：全部大写，多个单词用下划线分隔；

3) 注释

Python 使用 # 来进行 单行注释，多行注释 的话使用三引号，比如：

'''
这是
Python的
多行注释
'''

4) print打印输出与input输入函数

学习一门新的编程语言，第一个程序基本都是打印Hello world，把结果打印到屏幕上，是验证代码执行结果的最直观体现，所以有必要先学一波 print 和 input 的用法！

print():

1.可以输出各种乱七八糟类型的数据直接转成字符串打印输出；
2.print默认会换行，如果不换行可以: print(xxx, end = "")
3.支持 格式化输出，和C中的printf用法类似，逗号分隔前后改成**%**：

input():

从键盘读入一个字符串，并自动忽略换行符，所有形式的输入按字符串处理。可以在括号里写一些输入的提示信息，比如: input("请输入一个字符串：") 输出结果：

5) help函数

这个就不用说了，很多编程语言都有的，可以用来查看某个 内置函数(BIF) 的相关用法的，比如help(print)，会输出这样的结果：

6) dir函数

查看对象内所有属性与方法，只需要把要查询的对象添加到括号中即可，比如定义一个类，然后用dir可以获取所有的属性与方法：

部分输出结果：

7) 查看所有内置函数(BIF)

执行：print(dir(sys.modules['builtins'])) 可以打印出所有的内置函数。

8) 多个语句一行与一个语句多行

如果你想把多个语句写到一行，可以使用**；** (分号)分隔；有时语句可能太长，你可以使用**\** (反斜杠)来衔接，而在**[] , {} , ()**里的不需要使用反斜杠来衔接。

5.数据类型

1) 变量

Python3里定义一个变量非常简单粗暴，直接一个 变量名 = 初值 赋值时就决定了变量的数据类型，变量名引用了数值的同时也引用它的类型，如果不理解的话，看下例子就知道了，**type**可以查看变量的数据类型(另外还要注意Python对大小写敏感，区分大小写！)：

输出结果：

另外Python中**支持多个变量赋值**，以下这两种赋值写法是正确的：

a = b = c = 1
a,b,c = 1,2,"Python"

对了，你还可以使用**del关键字删除对象的引用**，但删除后再调用变量是会报错的！

输出结果：

2) 数字(Number)

Python3中支持三种数字类型：int，float，complex(复数)

注：Python3中 int 不区分整形与长整形，整数的长度不受限制，所以很容易进行大数计算。而除了十进制外的进制表示如下： 二进制0b，八进制0o，十六进制0x 开头。

Python支持复数直接表示法，就是**(a+bj)的形式，complex类的实例，可以直接运算，比如：a = 1 + 2j + 3 * 4j，输出a，结果是：(1+14j)** 实数+虚数，除了a+bj，还可以用**complex(a,b)表示，两个都是浮点型，可以调用.real获得实部，.imag** 获得虚部，abs()求复数的模(√(a^2 + b^2))。

数字类型转换：(Python文档中，方括号[]括起来表示为可选)

函数	作用
int(x[,base])	将x转换为一个整数，第二个参数是指定前面字符串的进制类型
float(x)	将x转换到一个浮点数
complex(real [,imag])	创建一个复数
str(x)	将对象x转换为字符串
repr(x)	将对象x转换为表达式字符串
eval(str)	用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象
tuple(s)	将序列s转换为一个元组
list(s)	将序列s转换为一个列表
chr(x)	将一个整数转换为一个字符
unichr(x)	将一个整数转换为Unicode字符
ord(x)	将一个字符转换为它的整数值
hex(x)	将一个整数转换为一个十六进制字符串
oct(x)	将一个整数转换为一个八进制字符串
bin(x)	将一个整数转换为一个二进制字符串

数学函数：

函数	作用
abs(x)	返回数字的绝对值，如abs(-10) 返回 10
ceil(x)	返回数字的上入整数，如math.ceil(4.1) 返回 5
cmp(x, y)	如果 x < y 返回 -1, 如果 x == y 返回 0, 如果 x > y 返回 1
exp(x)	返回e的x次幂(ex),如math.exp(1) 返回2.718281828459045
fabs(x)	返回数字的绝对值，如math.fabs(-10) 返回10.0
floor(x)	返回数字的下舍整数，如math.floor(4.9)返回 4
log(x)	如math.log(math.e)返回1.0,math.log(100,10)返回2.0
log10(x)	返回以10为基数的x的对数，如math.log10(100)返回 2.0
max(x1, x2,...)	返回给定参数的最大值，参数可以为序列。
min(x1, x2,...)	返回给定参数的最小值，参数可以为序列。
modf(x)	返回x的整数部分与小数部分，两部分的数值符号与x相同，整数部分以浮点型表示。
pow(x, y)	x的y次方
round(x [,n])	返回浮点数x的四舍五入值，如给出n值，则代表舍入到小数点后的位数。
sqrt(x)	返回数字x的平方根，数字可以为负数，返回类型为实数，如math.sqrt(4)返回 2+0j

3) 布尔类型(Bool)

用**True和False**来表示真假，也可以当做整数来对待，True为1， False为0，但是不建议用来参与运算！

4) 列表(List)

类似于数组，有序，内容长度可变，使用中括号[]表示，元素间用逗号分隔， 元素的数据类型可以不一样！用法示例如下(dir(list)可以查看所有的属性与方法j)： (Tip：列表可嵌套，如果想访问列表中的列表中的某个值可以写多个[],比如：list1[1][2])

list1 = [1,2.0,"a",True]  # 定义列表
print(list1[1])           # 通过[下标]访问元素，从0开始，结果输出：2.0
print(list1[1:3])         # 支持截取，比如这里的[1:3]，结果输出：[2.0, 'a']
print(list1[1:3:2])       # 还可以有第三个参数，步长，默认为1，结果输出:[2.0]
print(list1[2:])          # 输出结果：['a', True]
print(list1[-2])          # 负数的话从后面开始访问，结果输出：a
print(list1.index("a"))   # 返回参数在列表中的位置，结果输出：2    

# 修改列表元素
list1[1] = 3.0            # 直接获得元素后进行修改，此时列表元素：[1, 3.0, 'a', True]

# 添加元素
list1.append('Jay')       # 追加一个元素，此时列表元素：[1, 2.0, 'a', True, 'Jay']
list1.insert(2,'pig')     # 插入一个元素，此时列表元素：[1, 2.0, 'pig', 'a', True]
print(list1.pop())        # 移除最后一个元素，并返回元素的值，结果输出：True         

# 删除元素
del list1[0]              # 删除索引位置的值，此时列表元素：[2.0, 'a', True]
list1.remove('a')         # 删除指定的元素值，此时列表元素：[1, 2.0, True]

# 其他(使用+号可以组合列表，*号可以重复列表)
print(list1+list1)        # 输出结果：[1, 2.0, 'a', True, 1, 2.0, 'a', True]
print(list1*2)            # 输出结果：[1, 2.0, 'a', True, 1, 2.0, 'a', True]
print('a' in list1)       # 判断列表中是否有此元素，输出结果：True
print('b' not in list1)   # 判断原始中是不是没有这个元素，输出结果：True
for x in list:            # 迭代遍历列表
print(len(list1))         # 获得列表长度，结果输出：4
print(list1.count(1))     # 统计某个元素在列表中出现的次数，结果输出：2，因为True的值也是1
max(list1)                # 获得列表中的元素最大值，列表元素类型需要为数字
min(list1)                # 获得列表中的元素最小值，列表元素类型需要为数字
list1.sort()              # 对原列表元素进行排序，本地排序(会修改值)，返回None，
                          # 只能比较数字！默认从小到大，从大到小可以用可选参数，括号里加上：
                          # key = lambda x:-1*x
                          
list1.reverse()           # 反转列表元素，会修改列表，返回None
list2 = list1.copy()      # 拷贝列表，重新开辟了内存空间！和等号赋值不一样！
list(tuple)               # 将元组或字符串转换为列表

5) 元组(tuple)

受限的列表，元组中的元素不能修改，使用小括号()表示。有一点要注意的是：当元组中只有一个元素，需要在元素后添加逗号，否则会当做括号运算符使用！元组可以当做不能修改的参数传递给函数，而且元组所占用的内存较小。使用的话，除了没有修改元组元素的方法外，其他的和列表的方法基本一致。

另外元组中的元素不能删除，但是可以使用del语句来删除整个元组，不过比较少用，因为Python回收机制会在这个元组不再被使用时自动删除 (和Java的gc有点像～) 还可以使用**tuple(list)**将字符串或列表转换为元组。

输出结果：

6) 字典(dict)

和列表，元组通过下标序列来索引元素不同，字典使用**键值对的形式来存储数据，通过键来索引值**，创建字典时，键不能重复，重复后面的会覆盖！因为键必须不可变，所以键可用数字，字符串或元组，但是不能用列表！使用**冒号:分割键与值，多个键值对用逗号,**分隔；字典也是支持嵌套的！用法示例如下：

dict1 = {}                          # 定义一个空字典
dict2 = {'a': 1, 'b': 2, 3: "c"}    # 定义一个普通字典
dict4 = dict2.copy()                # 浅复制一个字典

# 可以使用fromkeys创建并返回新的字典，有两个参数，键和键对应的值
# 值可以不提供，默认None，不过有个小细节要注意，下面的例子输出
# 的结果是：{1: ['a', 'b', 'c'], 2: ['a', 'b', 'c'], 3: ['a', 'b', 'c']}
list1 = [1, 2, 3]
list2 = ['a', 'b', 'c']
dict3 = {}
dict3 = dict3.fromkeys(list1, list2)
print(dict3)

# 通过键查询对应的值，如果没有这个键会报错TypeError，这里输出结果：2
print(dict2['b'])    
print(dict2.get("d"))               # 通过get()方法查询键对应的值，没有的话会返回None
                                    # 还可以加上一个默认的返回参数get(x,y)
print(dict2.setdefault("d"))        # 和get()类似，如果找不到键的话会自动添加 键:None                     
print("d" in dict2)                 # 字典中是否有此键，这里输出结果：False
print("d" not in dict2)             # 字典中是否没有此键，这里输出结果：True

print(dict2.keys())                 # 返回字典中所有的键，这里输出结果：dict_keys(['a', 3, 'b'])
print(dict2.values())               # 返回字典中所有的值，这里输出结果：dict_values([1, 'c', 2])
print(dict2.items())                # 返回字典中所有的键值对，这里输出结果：
                                    # dict_items([('a', 1), (3, 'c'), ('b', 2)])

# 修改键对应的值，此时字典元素：{3: 'c', 'a': 1, 'b': 'HaHa'}
dict2['b'] = 'HaHa' 
dict2.update(b:'Pig')               # 使用update方法可以更新键对应的值，不过键需要为字符串！

# 删除字典元素
del(dict2['b'])                     # 删除某个键值对，此时字典元素：{3: 'c', 'a': 1}
dict2.clear()                       # 移除字典中所有的键值对，此时剩下空字典：{}
del dict2                           # 删除整个字典，删除后无法再重复引用！！！
print(dict2.pop('a'))               # 根据键删除对应的值，返回被删除的值。
print(dict2.popitem())              # 删除一个项，随机，比如：('b', 2)

# 遍历字典：
for d in dict2:
    print("%s:%s" % (d, dict2.get(d)))
    
for (k,v) in dict2.items():
    print("%s:%s" % (k, v))

7) 集合(set)

集合中的存储的元素无序且不重复，所以你无法去索引某个具体的元素；使用大括号{}包裹元素，逗号分隔，如果有重复的元素会被自动剔除！另外有一点要注意的是，如果是创建空集合必须使用set()，而不能用{}，通过上面我们也知道了**{}的话是直接创建一个空字典**！用法示例如下：

set1 = set()  # 创建空集合
set2 = {1, 2, 3, 4, 5, 1}  # 普通方式创建集合
print(set2)  # 重复元素会被自动删除，输出结果：{1, 2, 3, 4, 5}

set3 = set('12345')  # 字符串
print(set3)  # 输出：{'2', '5', '3', '4', '1'}，集合元素无序

print(6 in set2)  # 判断集合中是否有此元素：输出结果：False
print(6 not in set2)  # 判断集合中是否有此元素：输出结果：True

set2.add("6")  # 添加元素
print(set2)  # 输出结果：{1, 2, 3, 4, 5, '6'}

set2.remove(2)  # 删除元素，如果删除的元素不存在会报错
print(set2)  # 输出结果：{1, 3, 4, 5, '6'}

# 遍历集合，输出结果： 1	3	4	5	6
for data in set2:
    print(data, end="\t")

# 使用frozenset()函数定义不可变集合
set4 = frozenset({1, 2, 3, 4, 5})

8) 字符串

Python里对处理字符串可是日常，熟练掌握字符串的处理非常重要。可以使用**单引号('')或者双引号("")来修饰字符串，如果想让字符串包含换行缩进等格式时，可以使用三括号('''''')** 来修饰，一般要打印段落文字的时候可以用这个。另外，字符串定义后就不能修改元素了，比如下面str1[0] = 'x'是会报错的，只能通过+,*，分片等方式进行拼接，间接得到相同的字符串内容，不过却不是原来的字符了，变量指向了新的字符串，而旧的会被py的回收机制回收掉！

访问字符串：

str1 = "Hello Python"
print(str1[3])                  # 输出结果：l
print(str1[2:])                 # 输出结果：llo Python
print(str1[2:5])                # 输出结果：llo
print(str1[2:10:2])             # 输出结果：loPt
print(str1[0:8] + str1[8:])     # 输出结果：Hello Python
str2 = str1[6:] * 3
print(str2)                     # 输出结果：PythonPythonPython

转义字符：

转义字符	作用	转义字符	作用	转义字符	作用
行尾的`\`	续行符	`\\`	反斜杠	`\'`	单引号
`\a`	响铃	`\b`	退格	`\e`	转义
`\000`	空	`\n`	换行	`\v`	纵向制表符
`\t`	横向制表符	`\r`	回车	`\f`	换页
`\o`	八进制数代表字符	`\x`	十六进制数代表字符

各种内置方法：

方法名	作用
capitalize()	把字符串的第一个字符改为大写
casefold()	把整个字符串的所有字符改为小写
center(width)	将字符串居中，并使用空格填充至长度width的新字符串
count(sub[,start[,end]])	返同sub在字符申里边出现的次数， start和end参数表示范围，可选
encode(encoding= 'utf-8 ',errors='strict')	以encoding指定的编码格式对字符串进行编码
endswith(sub[,start[,end]])	检查字符串是否以sub 子字符串结束，如果是返回True，否则返回False。start和end参数表示范围，可选
expandtabs([tabsize= 8])	把字符串中的tab符号(\t)转换为空格，如不指定参数，默认的空格数是tabsize=8
find(sub[,start[,end]])	检测sub是否包含在字符串中，如果有则返回索引值，否则返回-1,start和end参数表示范围，可选
index(sub[,start[,end]])	跟find方法一样，不过如果sub不在string中会产生一个异常
isalnum()	如果字符串中至少有一个字符，并且所有字符都是字母或数字则返回True，否则返回False
isalpha()	如果字符串至少有一个字符串，并且所有字符都是字母则返回True，否则返回False
isdecimal()	如果字符串只包含十进制数字则返回True，否则返回False
isdigit()	如果字符串只包含数字则返回True，否则返回False
islower()	如果字符串中至少包含一个区分大小写的字符，并且这些字符都是小写，则返回True，否则返回False
isnumeric()	如果字符串中只包含数字字符，则返回True，否则返回False
isspace()	如果字符串中只包含空格，则返回True，否则返回False
istitle()	如果字符串是标题化(所有单词大写开头，其余小写)，则返回True，否则返回False
isupper()	如果字符串中至少包含一个区分大小写的字符，并且这些字符都是大写，则返回True，否则返回False
join(sub)	以字符串作为分隔符，插入到sub中所有的字符之间，使用+去拼接大量字符串的时候是很低效率的，因为加号拼接会引起内存赋值一级垃圾回收操作，此时用join来拼接效率会高一些，比如: ''.join(['Hello','Python'])
ljust(width)	返回一个左对齐的字符串，并使用空格填充至长度为width的新字符串
lower()	转换字符串所有大写字符为小写
lstrip()	去除字符串左边的所有空格
partition(sub)	找到子字符串sub，把字符串分割成3元组(前，pre，后) 如果字符串中不包含则返回('原字符串','','')
replace(old, new[,count])	把字符串中的old子字符串替换成new，如果count指定，则替换次数不超过count次
rfind(sub[,start[,end]])	和find()方法类似，不过是从右开始查找
rindex(sub[,start[,end]])	和index()方法类似，不过是从右开始查找
rjust(width)	返回一个右对齐的字符串，并使用空格填充至长度为width的新字符串
rpartition(sub)	类似于partition()，不过是从右边开始查找
rstrip()	删除字符串末尾的空格
split(sep=None,maxsplit=-1)	不带参数默认是以空格为分隔符切片字符串，如果maxspli参数t 右设置，则仅分隔maxsplit个子字符串，返回切片后的子字符串拼接的列表
splitlines([keepends])	按照'\n'分隔，返回一个包含各行作为元素的列表，如果keepends参数指定，则返回前keepends行
startswith(prefix[,start[,end]])	检查字符串是否以prefix开头，是则返回True，否则返回False。 start和end参数可以指定范围检查，可选
strip([chars])	删除字符串前边和后边所有的空格，chars参数可定制删除的字符串，可选
swapcase()	反转字符串中的大小写
title()	返回标题化(所有的单词都是以大写开始，其余字母小写)的字符串
translate(table)	按照table的规则(可由str.maketrans('a','b')定制)转换字符串中的字符
upper()	转换字符串中所有的小写字符为大写
zfill(width)	返回长度为width的字符串，原字符串右对齐，前边用0填充

字符串格式化：

其实就是format方法的使用而已，示例如下：

# 位置参数
str1 = "{0}生{1}，{2}{3}！".format("人","苦短","我用","Python")
print(str1) # 输出结果：人生苦短，我用Python！

# 关键字参数
str1 = "{a}生{c}，{b}{d}！".format(a = "人", c = "苦短",b = "我用",d = "Python")
print(str1) # 输出结果：人生苦短，我用Python！

# 位置参数可以与关键字参数一起使用，不过位置参数需要在关键字参数前，否则会报错！

# 另外还有个叫替换域的东西，冒号代表格式化符号开始，比如下面的例子：
str1 = "{0}:{1:.4}".format("圆周率", 3.1415926)
print(str1) # 输出结果：圆周率:3.142

格式化操作符：%，这个就不说了，和上面print()那里的一致！

9) 运算符

算术操作符：(+ - * / % **(幂，次方) //(地板除法，舍弃小数))

print("3 + 7 = %d" % (3 + 7))   # 输出结果： 3 + 7 = 10
print("3 - 7 = %d" % (3 - 7))   # 输出结果： 3 - 7 = -4
print("3 * 7 = %d" % (3 * 7))   # 输出结果： 3 * 7 = 21
print("7 / 3 = %f" % (7 / 3))   # 输出结果： 7 / 3 = 2.333333
print("7 %% 3 = %d" % (7 % 3))  # 输出结果： 7 % 3 = 1
print("3 ** 6 = %d" % (7 ** 3)) # 输出结果： 3 ** 6 = 343
print("3 // 6 = %f" % (7 // 3)) # 输出结果： 3 // 6 = 2.000000

比较运算符：(== != > < >= <=)

赋值运算符：(== += -= *= /= %= **= //=)

位运算符：(&(按位与) |(按位或) ^(异或，不同为1) ~(取反) << >>)

逻辑运算符：(and or not)

成员运算符：(in not in)

身份运算符(判断是否引用同一个对象)：(is is not)

运算符优先级：

**(指数) > ~ + -(取反，正负号) > * / % //(乘除，求余，地板除) > << >> (左右移) > &(按位与) > ^ |(异或，按位或) > < <= > >=(比较运算符) > 等于运算符 > 赋值运算符 > 身份运算符 > 成员运算符 > 逻辑运算符

10) 日期时间

日期时间并不属于数据结构，只是觉得很常用，索性也在这里把用法mark下～以来的两个模块是：time 和 datetime，详细用法示例如下：

import time, datetime

# 获取当前时间
moment = time.localtime()   
print("年：%s" % moment[0])
print("月：%s" % moment[1])
print("日：%s" % moment[2])
print("时：%s" % moment[3])
print("分：%s" % moment[4])
print("秒：%s" % (moment[5] + 1))
print("周几：%s" % (moment[6] + 1))
print("一年第几天：%s" % moment[7])
print("是否为夏令时：%s" % moment[8]) 

# 格式化时间(这里要注意strftime和strptime是不一样的！！！)
moment1 = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
moment2 = time.strftime('%a %b %d %H:%M:%S %Y', time.localtime())
moment3 = time.mktime(time.strptime(moment2, '%a %b %d %H:%M:%S %Y'))
print(moment1)  # 输出结果：2017-12-02 11:08:02
print(moment2)  # 输出结果：Sat Dec 02 11:08:02 2017
print(moment3)  # 输出结果：1512184082.0   日期转换为时间戳

# 获得当前时间戳
print(time.time())  # 输出结果：1512185208.0942981

# 获得当前时间(时间数组，还需strftime格式化下)
print(datetime.datetime.now())  # 输出结果：2017-12-02 11:34:44.726843

# 时间戳转换为时间
# 方法一：(输出结果：2017-12-02 11:08:02)
moment4 = 1512184082
moment5 = time.localtime(moment4)  # 转换成时间数组
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', moment5))  # 格式化
# 方法二：
moment6 = datetime.datetime.utcfromtimestamp(moment4)
print(moment6)  # 直接输出：2017-12-02 03:08:02
moment7 = moment6.strftime('%a %b %d %H:%M:%S %Y')
print(moment7)  # 格式化后输出：Sat Dec 02 03:08:02 2017

# 延迟执行
time.sleep(秒)

6.流程控制

1) if条件判断

python中没有switch-case，另外使用了 elif 代替了else if 每个条件后需要跟一个**冒号(:)，通过缩放**来划分代码块，嵌套的时候要注意！使用示例如下：

输出结果：

另外，如果条件成立，你又不想做任何事情，可以直接使用**pass空语句**

2) while循环

python中没有do-while，同样要注意冒号和缩放！可以搭配**else使用，还有无限循环这种东西：while True:** 使用下面的**break关键字可以跳出循环**。使用示例如下：

输出结果：

3) for循环

和C或者Java那种for循环不同，并不能直接写 for(int a = 0;a < 100;a++) 使用示例如下：

输出结果：

4) break，continue，else

break跳出循环；continue跳过余下操作直接进入下一次循环； else也可以使用在循环，for循环条件不成立时执行，如果先break的话不会执行！

5) 条件表达式(简化版的if-else)

a = x if 条件 else y

6) 断言

当**assert关键字后面的判断条件为假的时候，程序自动崩溃并抛出AssertionErro异常**，一般在测试程序的时候才会用到，要确保某个条件为真程序才能正常工作的时候使用～

7) 迭代器与生成器

迭代器：用于访问集合，是一种可以记住遍历位置的对象，会从第一个元素开始访问，直到结束，两个基本的方法：iter()和next()

输出结果：

生成器

应该叫**生成器函数吧，一种特别的函数，用yield来返回值，调用时会返回一个生成器对象，本质上还是迭代器，只是更加简洁， yield对应的值在函数调用的时候不会立即返回**，只有去调用next() 方法的时候才会返回，使用for x in xxx的时候其实调用的还是next()方法，最简单的使用示例如下：

输出结果：

如果你用type()方法查下，会发现返回的对象类型是：<class 'generator'> 相比起迭代器，生成器更加简洁优雅，最经典的例子就是实现斐波那契数列：

def func(n):
    a, b = 0, 1
    while n > 0:
        n -= 1
        yield b
        a, b = b, a + b

for i in func(10):
    print(i, end="\t")

# 输出结果：1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

7.函数

对于一些重复使用的代码块，我们可以把他抽取出来写成一个函数。

1) 函数定义

使用 def关键字 修饰，后接函数名与圆括号(传入参数)，使用 return关键字 返回值，不写的话默认返回 None值， Python可以动态确定函数类型，返回不同的类型的值，可以利用 列表打包多种类型的值一次性返回，也可以直接用元组返回多个值；另外函数参数如果有多个的话，可以用**逗号隔开。还有一个建议是：在函数第一行语句可以选择性地使用文档字符串用于存放函数说明，直接用三引号注释**包括即可，通过help方法可以拿到！

2) 形参与实参

定义函数时的参数是形参，调用时传入的是实参；

3) 关键字参数

参数有多个的时候，怕参数混淆传错，可以在传入的时候指定形参的参数名，比如: **show(a = "a", b = "b")**这样。

4) 默认参数

定义的形参时候赋予默认初值，调用时就可以不带参数去调用函数，比如：def sub(a = "1", b = "2")，调用时直接什么都传sub()或者传入一个参数sub(3)都可以，还可以配合关键字参数指定传入的是哪个参数。

5) 可变参数

有时传入的函数参数数目可能是不固定的，比如，要你计算一组值的和，具体有多少个数字不知道，此时就可以用可变参数了。只需要在参数前加上***号(其实是把数据打包成了元组)，就代表这个参数是可变参数；如果有多个参数，写在可变参数后的参数要用关键字参数指定**，否则会加入可变参数的范畴！！！有打包自然有解包，如果想把列表或元组当做可变参数传入，需要在传入的时候在实参前加上***号！另外，如果想把参数打包成元组的方式的话，可以使用两个星号(****)修饰～

6) 全局变量与局部变量

全局变量就是定义为在最外部的，可以在函数内部进行访问但不能直接修改； 局部变量就是定义在函数内部的，而在函数外部无法访问的参数或变量；

局部变量无法在外部访问的原因： Python在运行函数时，会利用栈(Stack)来存储数据，执行完函数后，所有数据会被自动删除。

函数中无法修改全局变量的原因：当试图在函数里修改全局变量的值时，Python会自动在函数内部新建一个 名字一样的局部变量代替。如果硬是要修改，可以在函数内部使用 global关键字 修饰全局变量，但是不建议这样做，会使得程序维护成本的提高。

7) 内部函数

其实就是函数嵌套，一个函数里嵌套另一个函数，需要注意一点： 内部函数的作用域只在内部函数的直接外部函数内，外部是无法调用的，如果调用会报错的。

8) 闭包

Python中的闭包：如果在一个外部函数中，对外部作用域(非全局)的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包。简单的例子如下：

输出结果：

不能在外部函数以外的地方调用内部函数，会报方法名未定义。另外，内部函数也不能直接修改外部函数里的变量，会报UnboundLocalError错误！和前面函数里修改全局变量的情况一样，如果硬是要修改的话可以把外部函数中的变量间接通过容器类型来存放，或者使用 Python3 中提供的**nolocal关键字**修饰修改的变量。例子如下：

输出结果： 400

9) lambda表达式

在Python中可以使用**lambda关键字**来创建匿名函数，直接返回一个函数对象，不用去纠结起什么名字，省了定义函数的步骤，从而简化代码的可读性！简单的对比大小lambda表达式例子如下：

big = lambda x, y: x > y
print("第一个参数比第二个参数大：%s" % big(1, 2))
# 输出结果：第一个参数比第二个参数大：False

10) 递归

其实就是函数调用自身，最简单的递归求和例子如下：

def sum(n):
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n + sum(n - 1)

print("1到100的求和结果是: %d" % sum(100))

# 输出结果：1到100的求和结果是: 5050

8.异常处理

1) 语法错误与运行异常区分

语法错误是连编译器那关都过不了的错误，比如if后漏掉:冒号，跑都跑不起来；运行异常则是程序跑起来后，因为程序的业务逻辑问题引起的程序崩溃，比如除以0；

2) Python中的常见异常

异常	描述信息
`AssertionError`	断言语句失败
`AttributeError`	尝试访问未知的对象属性
`IndexError`	索引超出序列的范围
`keyError`	字典中查找一个不存在的Key
`NameError`	尝试访问一个不存在的变量
`OSError`	操作系统产生的异常，比如FileNotFoundError
`SyntaxError`	Python语法错误
`TypeError`	不同类型间的无效操作
`ZeroDivisionError`	除数为0
`IOError`	输入输出错误
`ValueError`	函数传参类型错误

3) 异常捕获

try-expect-else语句，try-finally语句

# 1.最简单的，try捕获了任何异常，直接丢给except后的代码块处理：
try:
    result = 1 / 0
except:
    print("捕获到异常了!")  # 输出：捕获到异常了!
    
    
# 2.捕获特定类型：
try:
    result = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("捕获到除数为零的错误")   # 输出：捕获到除数为零的错误
    
    
# 3.针对不同的异常设置多个except
try:
    sum = 1 + '2'
    result = 1 / 0
except TypeError as reason:
    print("类型出错：" + str(reason))
except ZeroDivisionError as reason:
    print("除数为0：" + str(reason))    
# 输出：类型出错：unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'


# 4.对多个异常统一处理
try:
    result = 1 / 0
    sum = 1 + '2'
except (TypeError, ZeroDivisionError) as reason:
    print(str(reason))  # 输出：division by zero


# 5.当没有检测到异常时才执行的代码块，可以用else
try:
    result = 4 / 2
except ZeroDivisionError as reason:
    print(str(reason))
else:
    print("没有发生异常，输出结果：%d" % result)
# 输出：没有发生异常，输出结果：2


# 6.无论是否发生异常都会执行的一段代码块，比如io流关闭，
# 可以使用finally子句，如果发生异常先走except子句，后走finally子句。
try:
    result = 4 / 2
except ZeroDivisionError as reason:
    print(str(reason))
else:
    print("没有发生异常，输出结果：%d" % result)
finally:
    print("无论是否发生异常都会执行～")
# 输出结果：
# 没有发生异常，输出结果：2
# 无论是否发生异常都会执行～

4) 抛出异常

使用**raise语句可以直接抛出异常，比如raise TypeError(异常解释，可选)**

5) 上下文管理-with语句

当你的异常捕获代码仅仅是为了保证共享资源(文件，数据等)的唯一分配，并在任务结束后释放掉它，那么可以使用**with语句**，例子如下：

try:
    with open('123.txt', "w") as f:
        for line in f:
            print(line)
except OSError as reason:
    print("发生异常：" + str(reason))

# 输出结果：发生异常：not readable

6) sys.exc_info 函数

除了上面获取异常信息的方式外，还可以通过sys模块的exc_info() 函数获得：示例如下：

# 输出结果依次是：异常类，类示例，跟踪记录对象
try:
    result = 1 / 0
except:
    import sys
    tuple_exception = sys.exc_info()
    
for i in tuple_exception:
    print(i)
    
# 输出结果：
# <class 'ZeroDivisionError'>
# division by zero
# <traceback object at 0x7f3560c05808>

9.文件存储

1) open函数与文件打开模式

Python中读写文件非常简单，通过**open()函数** 可以打开文件并返回文件对象使用help命令可以知道，open函数有好几个参数：

作为初学者，暂时了解前两个参数就够了： file参数：文件名，不带路径的话会在当前文件夹中查找； mode：打开模式，有以下几种打开方式：

模式	作用
`r`	只读模式打开，默认
`w`	写模式打开，若文件存在，先删除，然后重新创建
`a`	追加模式打开，追加到文件末尾，seek()指向其他地方也没用，文件不存在，自动创建
`b`	二进制模式打开
`t`	文本模式打开，默认
`+`	可读写模式，可配合其他模式使用，比如r+，w+
`x`	如果文件已存在，用此模式打开会引发异常
`U`	通用换行符支持

2) 文件对象的方法

函数	作用
close()	关闭文件，关闭后文件不能再进行读写操作
read(size=-1)	从文件读取指定的字节数，如果未设置或为负数，读取所有
next()	返回文件下一行
readline()	读取整行，包括换行符'\n'
seek(offset, from)	设置当前文件指针的位置，从from(0文件起始位置，1当前位置， 2文件末尾)偏移offset个字节
tell()	返回文件的当前位置
write(str)	将字符串写入文件
writelines(seq)	写入一个序列字符串列表，如果要换行，需要自己加入每行的换行符

3) 使用例子

# 读取123.txt文件里的内容打印，同时写入到321.txt中
try:
    f1 = open("321.txt", "w")
    with open("123.txt", "r") as f2:
        for line in f2:
            print(line, end="")
            f1.write(line)

except OSError as reason:
    print("发生异常" + str(reason))
finally:
    f1.close()  # 用完要关闭文件，f2不用是因为用了with

输出结果：

4) OS模块中关于文件/目录的常用函数

需要导入os模块，使用的时候需加上模块引用，比如os.getcwd()

函数	作用
getcwd()	返回当前工作目录
chdir(path)	改变当前工作目录
listdir(path='.')	不写参数默认列举当前目录下所有文件和文件夹，'.'当前目录，'..'上一层目录
mkdir(path)	创建文件夹，若存在会抛出FileExistsError异常
mkdirs(path)	可用于创建多层目录
remove(path)	删除指定文件
rmdir(path)	删除目录
removedirs(path)	删除多层目录
rename(old,new)	重命名文件或文件夹
system(command)	调用系统提供的小工具，比如计算器
walk(top)	遍历top参数指定路径下所有子目录，返回一个三元组(路径，[包含目录]，[包含文件])
curdir	当前目录(.)
pardir	上一节目录(..)
sep	路径分隔符，Win下是'\'，Linux下是'/'
linesep	当前平台使用的行终止符，win下是'\r\n'，Linux下是'\n'
name	当前使用的操作系统

os.path模块(文件路径相关)

函数	作用
dirname(path)	获得路径名
basename(path)	获得文件名
join(path1[,path2[,...]])	将路径名与文件名拼接成一个完整路径
split(path)	分割路径与文件名，返回元组(f_path, f_name)，如果完全使用目录，它也会将最后一个目录作为文件名分离，且不会判断文件或目录是否存在
splitext(path)	分隔文件名与扩展名
getsize(file)	获得文件大小，单位是字节
getatime(file)	获得文件最近访问时间，返回的是浮点型秒数
getctime(file)	获得文件的创建时间，返回的是浮点型秒数
getmtime(file)	获得文件的修改时间，返回的是浮点型秒数
exists(path)	判断路径(文件或目录)是否存在
isabs(path)	判断是否为决定路径
isdir(path)	判断是否存在且是一个目录
isfile(path)	判断是否存在且是一个文件
islink(path)	判断是否存在且是一个符号链接
ismount(path)	判断是否存在且是一个挂载点
samefile(path1,path2)	判断两个路径是否指向同一个文件	wenji

10.类与对象

1) 最简单的例子

PS：Python中没有像其他语言一样有public或者private的关键字来区分公有还是私有，默认公有，如果你想定义私有属性或者函数，命名的时候在前面加上两下划线__即可，其实是伪私有，内部采用的是名字改编技术，改成了**_类名__私有属性/方法名，比如下面调用people._Person__skill**，是可以访问到私有成员的！类中的属性是静态变量。

输出结果：

2) `init(self)` 构造方法

实例化对象的时候会自动调用，当你想传参的时候可以用它～

输出结果：

3) 继承

规则如下：

1.继承写法: class 子类(父类):
2.子类可以继承父类的所有属性与方法；
3.子类定义与父类同名的属性与方法会自动覆盖;
4.重写时如果想调用父类的同名方法可以使用**super()函数.** 方法名调用;

Python支持多继承，多个父类用逗号隔开，子类可同时继承多个父类的属性与方法多继承的时候如果父类们中有相同的方法，调用的顺序是谁在前面先调用那个父类中的方法，比如有class Person(Name, Sex，Age)，三个父类里都有一个show的方法，那么子类调用的是Name里的show()! 如果不是得用多继承不可的话，应该尽量避免使用它，有时会出现一些不可遇见的BUG。

还有一种叫组合的套路，就是在把需要用到的类丢到组合类中实例化，然后使用，比如把Book，Phone，Wallet放到Bag里：

输出结果：

4) 与对象相关的一些内置函数

函数	作用
issubclass(class, classinfo)	如果第一个参数是第二个参数的子类，返回True，否则返回False
isinstance(object, classinfo)	如果第一个参数是第二个参数的实例对象，返回True，否则返回False
hasattr(object, name)	测试一个对象中是否有指定的属性，属性名要用引号括着！
getattr(object, name, [,default])	返回对象的指定属性值，不存在返回default值，没设会报ArttributeError异常
setattr(object, name, value)	设置对象中指定属性的值，属性不存在会新建并赋值
delattr(object, name)	删除对象中的指定属性的值，不存在会报报ArttributeError异常
property(fget,fset,fdel,doc)	返回一个可以设置属性的属性

11.模块

1) 导入模块

保存为**.py后缀的文件都是一个独立的模块，比如有a.py和b.py文件，你可以在a中import b，然后就可以使用b.py中的函数了。模块导入规则4.1 导包**处就写得详细了，此处就不重复描述了。

2) 指定模块

导入其他模块的时候，测试部分的代码也会执行，可以通过 __name__告诉Python该模块是作为程序运行还是导入到其他程序中。作为程序运行时该属性的值是__main__，只有单独运行的时候才会执行。比如:

if __name__ == '__main__':
    test()

3) 搜索路径

Python模块的导入会有一个路径搜索的过程，如果这些搜索路径都找不到的话，会报ImportError，可以通过打印sys.path可以看到这些搜索路径，比如我的：

如果你的模块都不在这些路径里，就会报错，当然也可以通过 sys.path.append("路径") 把路径添加到搜索路径中！

4) 下载安装第三方库

方法一：Pycharm直接安装

File -> Default Settings -> Project Interpreter -> 选择当前Python版本可以看到当前安装的所有第三库，点+号进入库搜索，在搜索页找到想要的库后勾选点击Install Package即可，点-号可以卸载不需要的库。

方法二：命令行使用pip命令安装

pip在Python3里就自带了，在Python安装目录的Scripts文件夹下， win上需要配置下环境变量才能使用：

Path后面加上这个路径即可：

pip install 库名                # 安装
python3 -m pip install 库名     # 作用同上，可以区分python2和python3而已
pip install --upgrade pip      # 更新pip
pip uninstall 库名             # 卸载库
pip list                      # 查看已安装库列表

5) 让别人使用你的模块

当你开始学爬虫，电脑会慢慢多很多妹子图，别问我为什么... 一些小伙伴看到会问你拿U盘拷，授之以鱼不如授之以渔，直接把自己写的爬小姐姐的Py文件让他自己跑，不更好～让他装玩Python3 配置好环境变量，直接命令行执行Python xxx.py是会报模块找不到的，你的小伙伴仅仅是对小姐姐有兴趣，对Py学习没什么兴趣，你不可能让他pip命令一个个装，可不可以导出一个依赖文件的东西，执行以下自动安装模块呢？答案肯定是可以的：

先pip命令安装一波：pipreqs：pip install pipreqs 安装完后打开终端，cd到需要导出的项目，键入：

pipreqs 导出到哪个目录

就可以导出一个requirements.txt文件了，文件里就是你项目用到的需要另外安装的Py库了，把这个文件发给你的小伙伴，让他命令行执行：

pip install -r requirements.txt

运行后把库装上就基本：

另外，如果是你想把自己Python环境里的所有包都迁移到另一台电脑可以使用：

pip freeze > requirements.txt

结语

呼，历时两周，总算把Python的基础知识过了一遍，当然肯定是会有遗漏的后面想到再补上吧，撸基本知识是挺乏味的，期待后续爬虫学习～

小猪的Python学习之旅 —— 1.基础知识储备

目录

1.学习资源相关

API文档

书籍

2.学习Python2还是Python3的问题

3.开发环境搭建

Python下载安装

PyCharm下载安装

4.基本常识

1) 导包

2) 关键字与标识符命名规则

3) 注释

4) print打印输出与input输入函数

5) help函数

6) dir函数

7) 查看所有内置函数(BIF)

8) 多个语句一行与一个语句多行

5.数据类型

1) 变量

2) 数字(Number)

3) 布尔类型(Bool)

4) 列表(List)

5) 元组(tuple)

6) 字典(dict)

7) 集合(set)

8) 字符串

9) 运算符

10) 日期时间

6.流程控制

1) if条件判断

2) while循环

3) for循环

4) break，continue，else

5) 条件表达式(简化版的if-else)

6) 断言

7) 迭代器与生成器

7.函数

1) 函数定义

2) 形参与实参

3) 关键字参数

4) 默认参数

5) 可变参数

6) 全局变量与局部变量

7) 内部函数

8) 闭包

9) lambda表达式

10) 递归

8.异常处理

1) 语法错误与运行异常区分

2) Python中的常见异常

3) 异常捕获

4) 抛出异常

5) 上下文管理-with语句

6) sys.exc_info 函数

9.文件存储

1) open函数与文件打开模式

2) 文件对象的方法

3) 使用例子

4) OS模块中关于文件/目录的常用函数

10.类与对象

1) 最简单的例子

2) __init__(self) 构造方法

3) 继承

4) 与对象相关的一些内置函数

11.模块

1) 导入模块

2) 指定模块

3) 搜索路径

4) 下载安装第三方库

5) 让别人使用你的模块

2) `init(self)` 构造方法