Python 面试题
1.Python是如何进行内存管理的
对象引用机制、垃圾回收机制、内存池机制
1.1对象引用机制
Python内部使用引用计数，来保持追踪内存中的对象，所有对象都有引用计数。
引用计数增加的情况：
1，一个对象分配一个新名称
2，将其放入一个容器中（如列表、元组或字典）
引用计数减少的情况：
1，使用del语句对对象别名显示的销毁
2，引用超出作用域或被重新赋值
sys.getrefcount( )函数可以获得对象的当前引用计数
多数情况下，引用计数比你猜测得要大得多。对于不可变数据（如数字和字符串），解释器会在程序的不同部分共享内存，以便节约内存。
二、垃圾回收
1，当一个对象的引用计数归零时，它将被垃圾收集机制处理掉。
2，当两个对象a和b相互引用时，del语句可以减少a和b的引用计数，并销毁用于引用底层对象的名称。然而由于每个对象都包含一个对其他对象的应用，因此引用计数不会归零，对象也不会销毁。（从而导致内存泄露）。为解决这一问题，解释器会定期执行一个循环检测器，搜索不可访问对象的循环并删除它们。
三、内存池机制
Python提供了对内存的垃圾收集机制，但是它将不用的内存放到内存池而不是返回给操作系统。
1，Pymalloc机制。为了加速Python的执行效率，Python引入了一个内存池机制，用于管理对小块内存的申请和释放。
2，Python中所有小于256个字节的对象都使用pymalloc实现的分配器，而大的对象则使用系统的malloc。
3，对于Python对象，如整数，浮点数和List，都有其独立的私有内存池，对象间不共享他们的内存池。也就是说如果你分配又释放了大量的整数，用于缓存这些整数的内存就不能再分配给浮点数。
<!-- Python垃圾回收机制 -->
Python GC主要使用引用计数（reference counting）来跟踪和回收垃圾。在引用计数的基础上，通过“标记-清除”（mark and sweep）解决容器对象可能产生的循环引用问题，通过“分代回收”（generation collection）以空间换时间的方法提高垃圾回收效率。
1 引用计数
PyObject是每个对象必有的内容，其中ob_refcnt就是做为引用计数。当一个对象有新的引用时，它的ob_refcnt就会增加，当引用它的对象被删除，它的ob_refcnt就会减少.引用计数为0时，该对象生命就结束了。
优点:
1.简单
2.实时性
缺点:
1.维护引用计数消耗资源
2.循环引用
2 标记-清除机制
基本思路是先按需分配，等到没有空闲内存的时候从寄存器和程序栈上的引用出发，遍历以对象为节点、以引用为边构成的图，把所有可以访问到的对象打上标记，然后清扫一遍内存空间，把所有没标记的对象释放。
3 分代技术
分代回收的整体思想是：将系统中的所有内存块根据其存活时间划分为不同的集合，每个集合就成为一个“代”，垃圾收集频率随着“代”的存活时间的增大而减小，存活时间通常利用经过几次垃圾回收来度量。
Python默认定义了三代对象集合，索引数越大，对象存活时间越长。
举例：
当某些内存块M经过了3次垃圾收集的清洗之后还存活时，我们就将内存块M划到一个集合A中去，而新分配的内存都划分到集合B中去。当垃圾收集开始工作时，大多数情况都只对集合B进行垃圾回收，而对集合A进行垃圾回收要隔相当长一段时间后才进行，这就使得垃圾收集机制需要处理的内存少了，效率自然就提高了。在这个过程中，集合B中的某些内存块由于存活时间长而会被转移到集合A中，当然，集合A中实际上也存在一些垃圾，这些垃圾的回收会因为这种分代的机制而被延迟。
2.什么是lambda函数？它有什么好处?
lambda 表达式，通常是在需要一个函数，但是又不想费神去命名一个函数的场合下使用，也就是指匿名函数
lambda函数：首要用途是指点短小的回调函数
lambda [arguments]:expression
a=lambda x,y:x+y
print(a(2,5))
3.Python里面如何拷贝一个对象？（赋值，浅拷贝，深拷贝的区别）
一般来说可以使用copy.copy()方法或者copy.deepcopy()方法，几乎所有的对象都可以被拷贝;Python2可以直接用，3需要引入copy模块
赋值（=），就是创建了对象的一个新的引用，修改其中任意一个变量都会影响到另一个。
浅拷贝：创建一个新的对象，但它包含的是对原始对象中包含项的引用（如果用引用的方式修改其中一个对象，另外一个也会修改改变）{1,完全切片方法；2，工厂函数，如list()；3，copy模块的copy()函数}
深拷贝：创建一个新的对象，并且递归的复制它所包含的对象（修改其中一个，另外一个不会改变）{copy模块的deep.deepcopy()函数}
4.Python里面match()和search()的区别？
match()函数只检测RE是不是在string的开始位置匹配,只有在0位置匹配成功的话才有返回，如果不是开始位置匹配成功的话，match()就返回none
search()会扫描整个string查找匹配
>>> import re
>>> re.match('super','superrestion').span() #match必须从头开始匹配
(0, 5)
>>> re.search('super','dsasuperds').span() #search不必从头开始
(3, 8)
5.Python如何实现单例模式?
# # 一般的类可以通过实例化创建多个实例，如下
class Earth:
pass
a = Earth()
print(id(a)) # 2700727126840
b = Earth()
print(id(b)) # 2700729163168
# 单例模式只能实例化一个对象
class Earth(object):
__instance=None #定义一个类属性做判断
def __new__(cls):
if cls.__instance==None:
#如果__instance为空证明是第一次创建实例
#通过父类的__new__(cls)创建实例
cls.__instance==object.__new__(cls)
return cls.__instance
else:
#返回上一个对象的引用
return cls.__instance
a = Earth()
print(id(a)) #1479054384
b = Earth()
print(id(b)) #1479054384
#-------------------------------------------------------------
1 使用__new__方法
class Singleton(object):
def __new__(cls, *args, **kw):
if not hasattr(cls, '_instance'):
orig = super(Singleton, cls)
cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kw)
return cls._instance
class MyClass(Singleton):
a = 1
2 共享属性
创建实例时把所有实例的__dict__指向同一个字典,这样它们具有相同的属性和方法.
class Borg(object):
_state = {}
def __new__(cls, *args, **kw):
ob = super(Borg, cls).__new__(cls, *args, **kw)
ob.__dict__ = cls._state
return ob
class MyClass2(Borg):
a = 1
3 装饰器版本
def singleton(cls, *args, **kw):
instances = {}
def getinstance():
if cls not in instances:
instances[cls] = cls(*args, **kw)
return instances[cls]
return getinstance
@singleton
class MyClass:
...
4 import方法
作为python的模块是天然的单例模式
# mysingleton.py
class My_Singleton(object):
def foo(self):
pass
my_singleton = My_Singleton()
# to use
from mysingleton import my_singleton
my_singleton.foo()
6.如何反序的迭代一个序列?
注：就是翻转一个列表的元素
如果是一个list, 最快的解决方案是：
list.reverse()
try:
for x in list:
“do something with x”
finally:
list.reverse()
如果不是list, 最通用但是稍慢的解决方案是：
for i in range(len(sequence)-1, -1, -1):
x = sequence[i]
7.什么是Python的自省
面向对象的语言能通过方法/函数获取对象类型
type() dir() getatte() hasattr() isinstance()
8.Python的函数参数传递
9.如何用Python来发送邮件?
10.Python字典推导式
d = {key: value for (key, value) in iterable}
11.Python中单下划线和双下划线
>>> class MyClass():
... def __init__(self):
... self.__superprivate = "Hello"
... self._semiprivate = ", world!"
...
>>> mc = MyClass()
>>> print mc.__superprivate
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: myClass instance has no attribute '__superprivate'
>>> print mc._semiprivate
, world!
>>> print mc.__dict__
{'_MyClass__superprivate': 'Hello', '_semiprivate': ', world!'}
__foo__:一种约定,Python内部的名字,用来区别其他用户自定义的命名,以防冲突.
_foo:一种约定,用来指定变量私有.程序员用来指定私有变量的一种方式.
__foo:这个有真正的意义:解析器用_classname__foo来代替这个名字,以区别和其他类相同的命名.
"hi there %s" % name #一个%s 可以传入一个变量
"hi there %s" % (name,) #一个%s 可以传入多个变量
.format是通过{}和:来代替%。format函数可以接受不限个参数，位置可以不按顺序，例：a = '{}{}'.format('hello','world')
print(a) # helloworld
a = '{1}{0}{1}'.format('hello','world')
print(a) # worldhelloworld
13.举例说明迭代器与生成器
http://taizilongxu.gitbooks.io/stackoverflow-about-python/content/1/README.html
14.面向切面编程AOP和装饰器
装饰器是一个很著名的设计模式，经常被用于有切面需求的场景，较为经典的有插入日志、性能测试、事务处理等。装饰器是解决这类问题的绝佳设计，有了装饰器，我们就可以抽离出大量函数中与函数功能本身无关的雷同代码并继续重用。概括的讲，装饰器的作用就是为已经存在的对象添加额外的功能。
15.描述下鸭子类型
“当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子，那么这只鸟就可以被称为鸭子。”
我们并不关心对象是什么类型，到底是不是鸭子，只关心行为。
比如在python中，有很多file-like的东西，比如StringIO,GzipFile,socket。它们有很多相同的方法，我们把它们当作文件使用。
又比如list.extend()方法中,我们并不关心它的参数是不是list,只要它是可迭代的,所以它的参数可以是list/tuple/dict/字符串/生成器等.
鸭子类型在动态语言中经常使用，非常灵活，使得python不想java那样专门去弄一大堆的设计模式。
16.Python中重载
函数重载主要是为了解决两个问题。
1.可变参数类型。
2.可变参数个数。
另外，一个基本的设计原则是，仅仅当两个函数除了参数类型和参数个数不同以外，其功能是完全相同的，此时才使用函数重载，如果两个函数的功能其实不同，那么不应当使用重载，而应当使用一个名字不同的函数。
好吧，那么对于情况 1 ，函数功能相同，但是参数类型不同，python 如何处理？答案是根本不需要处理，因为 python 可以接受任何类型的参数，如果函数的功能相同，那么不同的参数类型在 python 中很可能是相同的代码，没有必要做成两个不同函数。
那么对于情况 2 ，函数功能相同，但参数个数不同，python 如何处理？大家知道，答案就是缺省参数。对那些缺少的参数设定为缺省参数即可解决问题。因为你假设函数功能相同，那么那些缺少的参数终归是需要用的。
好了，鉴于情况 1 跟 情况 2 都有了解决方案，python 自然就不需要函数重载了。
http://www.zhihu.com/question/20053359
17.新式类和旧式类
http://www.cnblogs.com/btchenguang/archive/2012/09/17/2689146.html
18.__new__和__init__的区别
1.__new__是一个静态方法,而__init__是一个实例方法.
2.__new__方法会返回一个创建的实例,而__init__什么都不返回.
3.只有在__new__返回一个cls的实例时后面的__init__才能被调用.
4.当创建一个新实例时调用__new__,初始化一个实例时用__init__.
__metaclass__是创建类时起作用.所以我们可以分别使用__metaclass__,__new__和__init__来分别在类创建,实例创建和实例初始化的时候做一些小手脚.
19.Python中的作用域
Python 中，一个变量的作用域总是由在代码中被赋值的地方所决定的。
当 Python 遇到一个变量的话他会按照这样的顺序进行搜索：
本地作用域（Local）→当前作用域被嵌入的本地作用域（Enclosing locals）→全局/模块作用域（Global）→内置作用域（Built-in）
20.Python的协程是什么
简单点说协程是进程和线程的升级版,进程和线程都面临着内核态和用户态的切换问题而耗费许多切换时间,而协程就是用户自己控制切换的时机,不再需要陷入系统的内核态.
Python里最常见的yield就是协程的思想.
21.闭包
闭包(closure)是函数式编程的重要的语法结构。闭包也是一种组织代码的结构，它同样提高了代码的可重复使用性。
当一个内嵌函数引用其外部作作用域的变量,我们就会得到一个闭包. 总结一下,创建一个闭包必须满足以下几点:
1.必须有一个内嵌函数
2.内嵌函数必须引用外部函数中的变量
3.外部函数的返回值必须是内嵌函数
感觉闭包还是有难度的,几句话是说不明白的,还是查查相关资料.
重点是函数运行后并不会被撤销,就像16题的instance字典一样,当函数运行完后,instance并不被销毁,而是继续留在内存空间里.这个功能类似类里的类变量,只不过迁移到了函数上.
闭包就像个空心球一样,你知道外面和里面,但你不知道中间是什么样.
22.Python函数式编程
python中函数式编程支持:
filter 函数的功能相当于过滤器。调用一个布尔函数bool_func来迭代遍历每个seq中的元素；返回一个使bool_seq返回值为true的元素的序列。
>>>a = [1,2,3,4,5,6,7]
>>>b = filter(lambda x: x > 5, a)
>>>print b
>>>[6,7]
map函数是对一个序列的每个项依次执行函数，下面是对一个序列每个项都乘以2：
>>> a = map(lambda x:x*2,[1,2,3])
>>> list(a)
[2, 4, 6]
reduce函数是对一个序列的每个项迭代调用函数，下面是求3的阶乘：
>>> reduce(lambda x,y:x*y,range(1,4))
26
23.Python面向对象
代码的本质是控制计算机完成特定任务的指令集，即只要符合语法规则，指令集写在一个文件里或是通过一定方式组合都能顺利执行，简单的程序也就是少量的代码片段的组合，但是随着工程复杂度的提
高，需要将有类似功能的代码归类封装成为一个对象，每个对象有独立的输入输出和完成特定操作的能力，开发者通过编写、组合这些对象来完成特定任务的思维是面向对象思想；这样能提高代码的可读
性、减少冗余，提高可维护性；典型的面向对象的语言有Python、java、ruby、go语言