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python——内置对象

python的内置对象
对象类型常量示例/用法
Number(数字)3.14159, 1234, 999L 3+4j
String(字符串)‘spam‘, "guido‘s"
List(列表)[1,[2, ‘Three‘],4]
Dictionary(字典){‘food‘:‘spam‘, ‘taste‘:‘yum‘}
Tuple(元组)(1,‘spam‘,4,‘U‘)
File(文件)text=open(‘egges‘,‘r‘).read()

数字

常量
常量解释
1234, -24, 0正常整数(C的长整型)
999999999999999L长整数(无限大小)
1.23, 3.14e-10, 4E210, 4.0e+210浮点数(C的双整型)
0177, 0x9ff八进制和十六进制常量
3+4j, 3.0+4.0j, 3J复数常量
数字的表达式操作和预处理
操作描述
x or y逻辑或(只有x为假,y才被计算)
lambda args: expression匿名函数
x and y逻辑与(只有x为真的时候,y才被计算)
not x逻辑反
<,<=,>,>=,==,<>,!=,比较操作
is, is not,身份测试
in, not in序列成员关系测试
x | y位或
x ^ y位异或
x & y位与
x<<y, x>>y把x向左或向右移动y位
x+y, x-y相加/合并,相减
x*y, x/y, x%y乘/重复,除,余数/格式
-x, +x, ~x一元取反,一致,位取补
x[i], x[i:j], x.y, x(...)索引,分片,限定,函数调用
(...), [...], {...}, ‘...‘元组,列表,字典,转化为字符串

内置函数和内置模块用于数字处理:(模块是外部组件,但内置函数却包含在名字空间中)
>>> import math
>>> math.pi
3.14159265359
>>> abs(-42), 2**4, pow(2,4)
(42,16,16)

字符串

字符串常量和操作
操作解释
S1 = ‘ ‘空字符串
S2 = "spam ‘s"双引号
block = " " " ..." " "三引号块
s1 + s2合并
s2 * 3重复
s2[i]索引
s2[i:j]分片
len(s2)长度
"a %s parror" % ‘dead‘字符串格式
for x in s2,迭代
‘m‘ in s2成员关系

string模块可到处大多数标准C库的字符串处理工具
regex和re模块为字符串田间了正则表达式匹配

空字符串可以写成中间为空的两个引号。注意字符串常量可以用单引号或双引号包围;两种方式都同样工作,但它们都允许一个引号字符出现在字符串内部而无需用反斜线转义。

三引号块(表第3行):当字符串被三个引号围起来时,它们可以跨过多行。python将所有三引号文本收集到一个多行字符串中,该字符串带有嵌入的换行符。

>>> import string #标准的模块
>>> S = "spammify"
>>> string.upper(S) #转化为大写
>>> string.find(S, "mm") #返回索引的子串
>>> string.atoi("42"),‘42‘ #转化字符串。atoi把字符串转化为一个数字,并把反引号所引的任何对象都转化为字符串形式的
(42,‘42‘)
>>> string.join(string.split(S, ”mm", "XX") #split把一个字符串截成一列被界定符和空格符围绕的子字符串。join把它们放在一起,两个中间有一个传递性的分界符或空格。以"XX"代 替"mm"像是一个迂回方法,但是这是一个任意替代全局子字符串的方法。
‘spaXXify‘

普通类型的概念

    通用的概念在很多场合应用。就内置类型而言,同属一个类别的所有类型的操作都是相同的。

同种类型共享操作:字符串是不可变的序列,不能在原为被改变,而是有序的集合,可以根据偏移访问。

Python中有三种操作类别:
    数字:支持+ 和* 的操作
    序列:支持索引、分片、合并等操作
    映射:支持键索引等操作

可变类型在原位可以改变,不可变类型在原位不可以改变,只能制作一个拷贝。

列表

主要属性:任意对象的有序集合,通过偏移存取,可变长度、异构、任意嵌套,属于序列可变的类型,对象应用的数组

常用列表常量和操作

操作解释
L1 = []一个空的列表
L2 = [0,1,2,3]四项:索引为0到3
L3 = [‘abc‘, [‘def‘, ‘ghi‘]]嵌套的子列表
L2[i], L3[i][j]索引
L2[i:j]分片
len(L2)求长度
L1 + L2合并
L3 * 3重复
for x in L2,迭代
3 in L2成员关系
L2.append(4),方法:增长
L2.sort(),        排序
L2.index(1),        查找
L2.reverse()        反转,等等
del L2[k]
L2[i:j] = []
缩小
L2[i] = 1,索引赋值
L2[i:j] = [4,5,6]分片赋值
range(4), xrange(0,4)生成整数的列表/元组

    append和sort在原位改变了关联的列表对象,但是不返回列表(严格地说,它们都返回一个叫None的值),如果写成L = L.append(X)的话,你不会得到L调整后的值(事实上,同时失去对列表的引用)。当使用append、sort这样的属性时,对象本身会同时被改 变,所以无需重新赋值。
    L.append(X)与L+[X]效果是类似的,但前者是在原位改变,后者生成一个新的列表。与“+”合并不同,append无需生成新的对象,所以它更快。

字典

    除了列表之外,字典可能是python中最有弹性的内置数据结构类型。列表是有序的对象集合,字典就是无序的集合;他们的主要区别就是字典中的项是通过键 来存取的,列表是通过偏移存取。字典的主要属性有:通过键而不是偏移量来存取,无序的任意对象集合,可变长度、异构、任意嵌套,属于可变映射类型,对象引 用表(散列表,但在底层,字典像列表一样存储对引用)

常见的字典对象常量和操作

操作解释
d1 = {}空的字典
d2 = {‘spam‘:2, ‘eggs‘:3}两项的字典
d3 = {‘food‘:{‘ham‘:1,‘egg‘:2}}嵌套
d2[‘eggs‘],d3[‘food‘][‘ham‘]通过键索引
d2.has_key(‘eggs‘),方法:成员关系测试,
d2.keys(),键的列表
d2.values()值的列表,等等
len(d1)长度(所存储的项的数目)
d2[key] = new,
del d2[key]
添加/改变
删除


    和列表一样,向字典中已经存在的索引进行赋值会改变与它相关联的值。与列表不同的是,一旦你给一个新的字典键赋值,你就在字典中生成了一个新的项。在列表 中不用,因为python认为超出了列表末尾的偏移就是越界的。要扩充一个列表,你要用append方法或者分片赋值。

>>> table = { ‘ Python‘: ‘Guido van Rossum‘, ‘Perl‘: ‘Larry Wall‘, ‘Tcl‘: ‘John Ousterhout‘ }
>>> for lang in table.keys(): print lang, ‘\t‘, table[lang]

    因为字典不是序列的,你不能像在字符串和列表中那样直接通过一个for语句迭代它们。遍历各项就需要上面所述的方法。

请留意:字典接口

    有些python扩展程序还提供了表面与实际工作都和字典一样的接口。

python的dbm按键存取文件接口看上去特别像一个已经打开的字典:可用键索引来存储、取得字符串:
    import anydbm
    file = anydbm.open("filename") #连接到扩展文件
    file[‘key‘] = ‘data‘ #通过键存储数据
    data = http://www.mamicode.com/file[‘key‘] #通过键取得数据
如果我们用“shelve”代替“anydbm“,可以存储整个python的对象(shelve是通过键访问的持久的python数据库)

在Internet工作中,python的CGI脚本也支持实现了一个类似字典的接口。一个对cgi.FieldStorage范围的调用产生了一个类似字典的对象。在客户端Web页上每一个输入字段有一项:
    import cgi
    form = cgi.FieldStorage() #解析格式数据(stdin,environ)
    if form.has_key(‘name‘) :
        showReply(‘Hello, ‘+ form[‘name‘].value)

使用字典的注意事项:序列操作不能工作,赋值给新的索引将添加项,键没有必要总是字符串

元组tuple

元组由简单的对象组构成。除了不能原位改变(它们是不可变的),并且通常写成一串圆括号中的项之外,元组与列表类似。元组的属性有:任意对象的有序集合,通过偏移存取,属于不可变序列类型,固定长度、异常、任意嵌套,对象引用的数组

常见的元组常量和操作

操作解释
()一个空的元组
t1 = (0,)只有一项的元组(不是一个表达式)单项元组
t2 = (0,1,2,3,4)一个有五项的元组
t2 = 0,1,2,3,4另一个有五项的元组(同上一行一样)
t3 = (‘abc‘, (‘def‘, ‘ghi‘))嵌套
t1[i], t3[i][j]
t1[i:j]
len(t1)
索引
分片
求长度
t1+t2
t2*3
合并
重复
for x in t2,
3 in t2
迭代
成员关系

    +、*和分片操作将返回新的元组,并且元组不提供我们在列表和字典中的方法。一般的说,在python中,只有可变对象可以输出可调用方法。

有了列表,为何还要使用元组?

元组的不可变性可以提供某些整体性能;你能可定的是在一个程序中一个元组不会被另一个引用改变。而列表就没有这样的保证。
某些内置操作也需要元组而不是列表。例如,内置函数apply动态调用函数的时候,参数表由元组构成
有一个来自实践的原则:列表可以用于想变动的有序集合的工具;元组则处理其他事情

文件

内 置函数open创建了一个python文件对象,可作为计算机中一个文件的链接。调用open后,通过调用文件对象的方法,你可以读写相关的外部文件。严 格地说,文件就是一个预建立的C扩展类型,提供了底层C stdio文件系统之上的一个包裹层。事实上,文件对象方法和C标准库中的函数是一一对应的。

常见的文件操作

操作解释
output = open(‘/tmp/spam‘, ‘w‘)生成输出文件(‘w‘代表写)(‘a‘代表为在文件尾部追加内容而打开文件)
input = open(‘data‘, ‘r‘)生成输入文件(‘r‘代表读)
S = input.read()把整个文件读到一个字符串中
S = input.read(N)读N个字节(1个或多个)
S = input.readline()读下一行(越过行结束标记)
L = input.readlines()读取整个文件到一个行字符串的列表中
output.write(S)把字符串S写入文件
output.writelines(L)将列表L中所有的行字符串写到文件中
output.close()手工关闭(或者在垃圾收集时进行)

在一个文件中seek函数复位当前位置。flush强制刷新缓存种终止输出便于写等等

>>> myfile = open(‘myfile‘,‘w‘)
>>> myfile.write(‘hello text file\n‘)
>>> myfile.close()
>>> myfile = open(‘myfile‘,‘r‘)
>>> myfile.readline()
‘hello text file\012‘
>>> myfile.readline() #空字符串:文件结尾
‘ ‘

文件类的可用工具

基于描述文件的文件
    os模块提供了使用低级基于描述文件的接口

DBM键(keyed)文件
    anydbm提供了一个通过键访问文件的接口

持久文件
    shelve和pickle模块对保存整个对象提供支持(不只是简单的字符串)

管道
    os模块也提供了POSIX接口以便于处理管道

其他
    还有些对数据库系统的可选接口,基于B树的文件,等等

======总结======

操作符重载:如果你想提供一个新的特殊的序列对象,它由内置序列组成,写一个类可以重载索引、分片、合并等操作:
    class MySequence:
        def __getitem__(self,index):
            # [index], for x in self, x in self
        def __getslice__(self,low,high):
            # called on self[low:high]
        def __add__(self,other):
            # called on self + other
    python的内置类型是真正的预编码C扩展程序类型。在你写自己的代码的时候,你需要知道类型的类别。

共性:列表、字典和元组可以包括任何种类的对象;列表、字典和元组可以任意嵌套;列表、字典可以动态扩大和缩小

比较、相等性和真值:
    ==操作符测试值是否相等
        python运行了一个相等测试,递归比较所有的内嵌对象。
    is 操作符测试对象的一致性
        python测试它们是否真的是同一个对象(例如:在同一个地址中)
示例对象真值

对象
"spam"
" "
[ ]
{ }
1
0.0
None

None总被认为是假的,他是python中唯一的特殊数据结构。它通常起一个空的占位作用,特别类似C语言中的Null指针。

Python的类型层次:Python中任何东西都是对象类型,可以由python程序处理

数字 → 整数 → 整数、长整数
       → 浮点数、复数

集合 → 序列 → 不可变的 → 字符串、元组
                  → 可变的 → 列表
       → 映射 → 字典

可调用的 → 函数、类、方法 → 绑定
                                   → 非绑定

其他 → 模块、实例、文件、空

内部 → 类型、代码、框架、轨迹

内置类型的常见问题

    1. 赋值生成引用而不是拷贝
      >>> L = [1,2,3]
      >>> M = [‘X‘, L ,‘Y‘] #对L的嵌套引用
      >>> M
      [‘X‘, [1,2,3], ‘Y‘]
      >>> L[1] = 0
      >>> M
      [‘X‘, [1,0,3], ‘Y‘]
      解决方法:这种影响通常只在大型程序中会很重要,而有的时候共享引用绝不是你真正想要的。如果不是这样,你可以通过拷贝他们以避免共享对象。在列表中,你总能生成使用一个空的有限分片生成的高级拷贝。
      >>> L = [1,2,3]
      >>> M = [‘X‘, L[:] ,‘Y‘] #一个嵌入的L的拷贝
      >>> L[1] = 0 #只改变L,不改变M
      >>> M
      [‘X‘, [1,2,3], ‘Y‘]
    2. 同层深度的重复加。当我们介绍序列重复的时候,我们说他有些像在序列后加上自身的某些倍数。这是正确的,但是当可变的对象嵌套的时候,效果可能不总向我们想的那样。
      >>> L = [4,5,6]
      >>> X = L * 4    # 类似[4,5,6]+[4,5,6]+...
      >>> Y = [L] * 4 # [L]+[L]+...
      >>> X
      [4, 5, 6, 4, 5, 6, 4, 5, 6, 4, 5, 6]
      >>> Y
      [[4, 5, 6], [4, 5, 6], [4, 5, 6], [4, 5, 6]]
      >>> L[1] = 0 # 影响Y但是不影响X
      >>> X
      [4, 5, 6, 4, 5, 6, 4, 5, 6, 4, 5, 6]
      >>> Y
      [[4, 0, 6], [4, 0, 6], [4, 0, 6], [4, 0, 6]]
      解决办法:这的确是另一个触发共享可被对象引用的方法,这样,上面同样的方法可以应用在左边。并且如果你记得重复、合并、分片复制只是在操作对象的顶层的话,这一类的例子更加有用。
    3. 不可变类型在原位不可以被改变
      >>> T = (1,2,3)
      >>> T[2]=4
      Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in ?
      TypeError: object does not support item assignment
      >>> T = T[:2]+(4,)
      >>> T
      (1, 2, 4)
      解决办法:用分片、合并等等操作生成一个新的对象。但是如果需要的话向后赋值给原引用。这样看上去像额外的编码工作,但是这样做的优点就是,当使用元组和字符串这样的不可变对象的时候,不会发生先前的问题。因为他们在原位置可以被改变,不会产生类似列表中的副作用。

python——内置对象