Python 初学者必备的常用内置函数

本文纲要

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Python 作为一门高级编程语言，为我们提供了许多方便易用的内置函数，节省了不少开发应用的时间。目前，Python 3.7 共有 69 个内置函数，一些是我们耳熟能详的函数，另一些却不是很常见，这里主要介绍一些新手必备函数及其用法。

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为了便于说明，我把这些内置函数粗略地分为六大类：

输入输出	print() open() input()
迭代相关	enmuerate() zip()
序列属性	sum() max() min() len()
操作序列	sorted() reversed() range()
对象属性	dir() id() isinstance() type()
映射类型	eval() map() slice()

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输入输出

print 函数将对象输出至控制台

print(*objects, sep=' ', end='\n', file=
sys.stdout, flush=False)

*objects 为可变参数，可以接受任意多个对象。sep 参数表示输出对象之

间的分隔符，默认为空格。

>>> print('Python', '高效编程')
Python 高效编程

分隔符为'*':

>>> print('Python', '高效编程', sep = '*')
Python*高效编程

格式化输出字符串的三种方式：

name = 'Python高效编程'
fmt1 = f'公众号：{name}'
fmt2 = '公众号：{}'.format(name)
fmt3 = '公众号：%s' %name
print(fmt1)
print(fmt2)
print(fmt3)
# 公众号：Python高效编程

open 函数打开文件并返回文件对象

open(file, mode='r', buffering=-1, 
encoding=None, errors=None, newline=
None, closefd=True, opener=None)

file 为文件地址，mode 为打开文件的模式，默认为 'r'，表示读取文件，常用的还有：'w' 表示写入文件、'b' 表示以二进制形式打开。

常用上下文管理器 with 打开文件，f.read( ) 读取全部内容，f.readline() 读取一行内容。

with open('test.txt', 'r') as f:
   text1 = f.read()

with open('test.txt', 'r') as f:
   text2 = ''
   line = f.readline()
   while line:
       text2 += line
       line = f.readline()

assert text1 == text2
print(text1)

###############
输出内容：
Python 高效编程
Python 高效编程
Python 高效编程
Python 高效编程
###############

有时候，我们读取文件还会遇到乱码问题，可以指定编码格式：

当文件中有中文的时候，使用 'utf-8' 编码会导致异常：UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xb8 in position 7: invalid start byte

with open('test.txt', 'r', 
       encoding='utf-8') as f:
   text1 = f.read()

这时候，我们可以尝试 'gb2312' 或者 'gbk' 编码来打开含有中文字符的文件。这时，便可以成功打开文件。

with open('test.txt', 'r', 
       encoding='gb2312') as f:
   text1 = f.read()

with open('test.txt', 'w', 
       encoding='gbk') as f:
   f.write('Python高效编程')

input 函数获取控制台输入

input([prompt])

input 可接受字符串为参数，提示用户输入。

>>> s = input('请输入公众号名称：')
请输入公众号名称：Python高效编程
>>> s
'Python高效编程'

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迭代相关

enumerate 函数返回元素的序号与对应值

enumerate(iterable, start=0)

iterable 参数表示可迭代对象，start 参数是元素序号的起点，默认为 0。

enumerate 函数的等价形式如下：

def enumerate(sequence, start=0):
 n = start
 for elem in sequence:
     yield n, elem
     n += 1

seq = ['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
for i, elem in enumerate(seq):
   print(i, elem)

zip 函数用于同时迭代多个对象

zip(*iterables)

*iterable 可以接受任意多个可迭代对象

a = ["**", '**', '**']
b = ['微信公众号', '关注', 'Python高效编程']
c = a
print('#'*20)
for i, j, k in zip(a, b, c):
   print(i, j, k)
print('#'*20)


####################
** 微信公众号 **
** 关注 **
** Python高效编程 **
####################

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序列属性

• 序列最大值：max

• 序列最小值：min

• 序列的和： sum

• 序列长度： len

基本用法：向这四个函数中传入序列，可以得到对应属性。

import random
random.seed(21)
seq = [random.randint(0, 100) for i in range(10)]
print(seq)
# [21, 53, 88, 53, 81, 36, 61, 27, 60, 65]
print(max(seq))
# 88
print(min(seq))
# 21
print(sum(seq))
# 545
print(len(seq))
# 10

作为内置函数，可以直接传入生成器（不需要括号）作为参数：

import random
random.seed(21)
num = max(random.randint(0, 100) for i in range(10))
print(num)
# 88

可传入 key 参数，作为比较大小的依据，相当于把序列中每一个元素 item 先传入函数 key 中，将函数返回的数值作为判断对象大小的依据。

def foo(x):
   return 1. / x
max(seq, key = foo)
# 21

对于我们自定义的类型，必须实现特殊方法，才能进行 len 等操作。

len 代表：len 操作，eq 代表：= 操作，lt 代表 < 操作。

class foo:
   def __init__(self, num, seq):
       self.num = num
       self.seq = seq
       
   def __len__(self):
       return len(self.seq)
       
   def __eq__(self, other):
       return self.num == other.num
       
   def __lt__(self, other):
       return self.num < other.num

>>> f1 = foo(18, [1, 4, 6])
>>> f2 = foo(21, [1, 7, 9, 10])
>>> f1 < f2
True
>>> f1 > f2
False
>>> f1 == f2
False
>>> f3 = foo(18, [9, 9, 0, 7])
>>> f1 == f3
True
>>> len(f1)
3
>>> len(f2)
4

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操作序列

range 函数生成序列

range(start, stop[, step])

• start 可选参数，默认为 0 ，表示序列起点
• stop 必选参数，表示序列终点，不包括终点
• step 可选参数，序列的步长，默认为 1

>>> range(6)
range(0, 6)
>>> list(range(6))
[0, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> list(range(0, 6, 2))
[0, 2, 4]

range 函数生成的对象可以迭代，和列表很类似，_ 表示废弃变量（为了避免污染变量环境）：

for _ in range(3):
 print('Python高效编程')

reversed 函数可以将序列逆置

reversed 可以将序列逆置，包括元组、字符串、列表。对于列表和字符串的逆置，使用 list[::-1] 或者slice()更加方便。

import random
random.seed(21)
seq = [random.randint(0, 100) for i in range(10)]
print(seq)
# [21, 53, 88, 53, 81, 36, 61, 27, 60, 65]
reversed(seq)
print(list(reversed(seq)))
# [65, 60, 27, 61, 36, 81, 53, 88, 53, 21]

字符串逆置：

>>> a = 'Python高效编程'
>>> a[::-1]
'程编效高nohtyP'
>>> ''.join(reversed('Python高效编程'))
'程编效高nohtyP'

sorted 函数可以对序列进行排序

sorted(iterable, *, key=None, reverse=False)

sorted 不同于 list.sort 操作（原地排序），返回一个新的有序序列，原序列保持不变。* 表示仅限关键字参数(keyword-only)，也就是说，key、reverse 参数只能通过关键字传参，而不能通过位置传参。reverve 参数表示逆置操作，key 与之前 len 中的 key 参数类似，是函数排序的依据。

>>> sorted([9, 6, 2, 3, 6])
[2, 3, 6, 6, 9]

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对象属性

• dir 函数返回属性列表

• id 函数返回对象地址

• isinstance 判断对象的类型

• type 返回对象的类型

class foo:
   pass

>>> dir(foo)
['__class__',
'__delattr__',
'__dict__',
'__dir__',
......
'__str__',
'__subclasshook__',
'__weakref__']
# 创建实例
>>> f = foo()
>>> type(foo)
__main__.foo
>>> isinstance(f, foo)
True
>>> id(f)
2135099584864

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映射类型

• eval 解除引号的束缚

• map 应用函数于单个对象

• slice 生成切片

eval 可以去除字符串的单引号，从而获取引号内部内容。下面的演示展示了，如何使用 eval 函数获取字符串中的字典：

>>> info = '{"name": "LiHua", "age": 12}'
>>> eval(info)
{'name': 'LiHua', 'age': 12}
>>> info_dict = eval(info)
>>> type(info_dict)
dict

map 将传进来的函数应用于序列中的每一个元素，并返回迭代器。

map(function, iterable, ...)

举例来说,map 就是对 seq 列表中的每一个元素 item 进行 int 操作(int(item))。匿名函数同理，就是对序列中的每一个元素进行加 2 的操作。

>>> seq = [1.5, 4.5, 9.1]
>>> list(map(int, seq))
[1, 4, 9]
>>> list(map(lambda x: x + 2, seq))
[3.5, 6.5, 11.1]

slice 函数为切片操作命名，使得切片操作更加清晰明了。

slice(start, stop[, step])

start 为起点，stop 为终点，step 为步长。使用该操作，使得截取有规律的文本内容变得很轻松。特别是长文本，使用 slice 函数更加清晰易懂。

>>> text = '微信公众号 Python高效编程'
>>> name = slice(0, 6)
>>> text[name]
微信公众号 
>>> content = slice(6, 16)
>>> text[content]
Python高效编程

这篇文章到此结束了，大家可以趁热打铁，多多练习。觉得不过瘾的小伙伴，可以打开历史文章继续学下去。

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