内置函数

Python中有一些提前定义好的函数供我们使用，截止至3.6.2版本，python一共为我们提供了68个内置函数。

下附链接为内置函数的思维导图，以供了解：

https://www.processon.com/mindmap/5a4e0336e4b078cf1ee0392b

为了便于学习了解，对这68个函数进行了归纳整理，将其分为6大类。

• 作用域相关(2)
  • 基于字典的形式获取局部变量和全局变量
    • globals()——获取全局变量的字典
    • locals()——获取执行本方法所在命名空间内的局部变量的字典
• 迭代器/生成器相关(3)
• 反射相关(4)
• 面向对象相关(9)
• 基础数据类型相关(38)
  • 和数字相关
    
    • 数字——数据类型相关：bool，int，float，complex-复数
    • 数字——进制转换相关：bin-二进制0b，oct-八进制0o，hex-十六进制0x
    • 数字——数学运算：abs-绝对值，divmod-返回(除,余)，min-最小值，max-最大值，sum-和，round-精确小数位，pow-幂运算
  • 和数据结构相关
    • 序列——列表和元组相关的：list和tuple
    • 序列——字符串相关的：str，format，bytes，bytearry，memoryview，ord，chr，ascii，repr

      ret = bytearray('alex',encoding='utf-8')
      print(id(ret))
      print(ret[0])
      ret[0] = 65
      print(ret)
      print(id(ret))
      
      #结果
      4316377304
      97
      bytearray(b'Alex')
      4316377304

      ret = memoryview(bytes('你好',encoding='utf-8'))
      print(len(ret))
      print(bytes(ret[:3]).decode('utf-8'))
      print(bytes(ret[3:]).decode('utf-8'))
      
      #结果：
      6
      你
      好

    • 序列：reversed，slice

      l = (1,2,23,213,5612,342,43)
      print(l)
      print(list(reversed(l)))
      
      #结果：
      (1, 2, 23, 213, 5612, 342, 43)
      [43, 342, 5612, 213, 23, 2, 1]
      
      l = (1,2,23,213,5612,342,43)
      sli = slice(1,5,2)
      print(l[sli])
      
      #结果：
      (2, 213)

  • 数据集合——字典和集合：dict，set,frozenset
  • 相关内置函数:len，sorted，enumerate，all，any，zip，filter，map
    • filter  ：filter()函数接收一个函数 f 和一个list，这个函数 f 的作用是对每个元素进行判断，返回 True或 False，filter()根据判断结果自动过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新list。

      #删除偶数，保留奇数
      def is_odd(x):
          return x % 2 == 1
      ret = filter(is_odd, [1, 4, 6, 7, 9, 12, 17])
      for i in ret:
          print(i)
      #结果：
      1
      7
      9
      17
      #删除 None 或者空字符串：
      def is_not_empty(s):
          return s and len(s.strip()) > 0
      filter(is_not_empty, ['test', None, '', 'str', '  ', 'END'])
      # 注意: s.strip(rm) 删除 s 字符串中开头、结尾处的 rm 序列的字符。
      # 当rm为空时，默认删除空白符（包括'
      ', '
      ', '	', ' ')，如下：
      a = ' 123'
      a.strip()
      #结果：
      '123'
      a = '		123
      '
      a.strip()
      #结果：
      '123'
      #请利用filter()过滤出1~100中平方根是整数的数
      import math
      def is_sqr(x):
          return math.sqrt(x) % 1 == 0
      print filter(is_sqr, range(1, 101))
      #结果：
      [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

    • map  Python中的map函数应用于每一个可迭代的项，返回的是一个结果list。如果有其他的可迭代参数传进来，map函数则会把每一个参数都以相应的处理函数进行迭代处理。map()函数接收两个参数，一个是函数，一个是序列，map将传入的函数依次作用到序列的每个元素，并把结果作为新的list返回。

      #L = [1,2,3,4,5,6,7,8]，我们要将f(x)=x^2作用于这个list上，那么我们可以使用map函数处理。
      L = [1,2,3,4,]
      def pow2(x):
          return x*x
      
      ret = map(pow2,L)
      for i in ret:
          print(i)
      #结果：
      1
      4
      9
      16

    • sorted  对List、Dict进行排序，Python提供了两个方法
      • 方法1.用List的成员函数sort进行排序，在本地进行排序，不返回副本
      • 方法2.用built-in函数sorted进行排序（从2.4开始），返回副本，原始输入不变　

        --------------------------------sorted---------------------------------------
        sorted(iterable, key=None, reverse=False)
        Return a new list containing all items from the iterable in ascending order.
        
        A custom key function can be supplied to customise the sort order, and the
        reverse flag can be set to request the result in descending order.
        
        
        -----------------------------------------------------------------------------
        参数说明：
        iterable：是可迭代类型;
        key：传入一个函数名，函数的参数是可迭代类型中的每一项，根据函数的返回值大小排序;
        reverse：排序规则. reverse = True  降序 或者 reverse = False 升序，有默认值。
        返回值：有序列表

        l1 = [1,3,5,-2,-4,-6]
        l2 = sorted(l1,key=abs)
        print(l1)   #[1, 3, 5, -2, -4, -6]
        print(l2)   #[1, -2, 3, -4, 5, -6]

        l = [[1,2],[3,4,5,6],(7,),'123']
        print(sorted(l,key=len))  #[(7,), [1, 2], '123', [3, 4, 5, 6]]

        　　　　

• 其他(12)
  • 字符串类型代码的执行
    
    • eval() 将字符串类型的代码执行并返回结果
    • exec()将自字符串类型的代码执行

      print(eval('1+2+3+4'))
      print(exec("1+2+3+4"))
      exec("print('hello,world')")
      
      #结果：
      10
      None
      hello,world

      code = '''
      import os 
      print(os.path.abspath('.'))
      '''
      code = '''
      print(123)
      a = 20
      print(a)
      '''
      a = 10
      exec(code,{'print':print},)
      print(a)
      
      #结果：
      123
      20
      10

    • compile将字符串类型的代码进行编译，代码对象能够通过exec语句来执行或者eval()进行求值。
    • compile(source,filename,mode,flags,dont_inherit)

    • 参数说明：　　　

      1. 参数source：字符串或者AST（Abstract Syntax Trees）对象。即需要动态执行的代码段。　　

      2. 参数 filename：代码文件名称，如果不是从文件读取代码则传递一些可辨认的值。当传入了source参数时，filename参数传入空字符即可。　　

      3. 参数model：指定编译代码的种类，可以指定为 ‘exec’,’eval’,’single’。当source中包含流程语句时，model应指定为‘exec’；当source中只包含一个简单的求值表达式，model应指定为‘eval’；当source中包含了交互式命令语句，model应指定为'single'。

      #流程语句使用exec
      code1 = 'for i in range(0,10): print (i)'
      compile1 = compile(code1,'','exec')
      exec (compile1)
      
      #结果：
      0
      1
      2
      3
      4
      5
      6
      7
      8
      9
      
      #简单求值表达式用eval
      code2 = '1 + 2 + 3 + 4'
      compile2 = compile(code2,'','eval')
      eval(compile2)
      print(eval(compile2)) #只有要求打印才会输出结果到屏幕
      
      #结果：
      10
      
      >>> #交互语句用single
      >>> code3 = 'name = input("please input your name:")'
      >>> compile3 = compile(code3,'','single')
      >>> name #执行前name变量不存在
      Traceback (most recent call last):
        File "<pyshell#29>", line 1, in <module>
          name
      NameError: name 'name' is not defined
      >>> exec(compile3) #执行时显示交互命令，提示输入
      please input your name:'pythoner'
      >>> name #执行后name变量有值
      "'pythoner'"

  • 输入输出相关
  • input() 输入

    s = input("请输入内容 ： ")  #输入的内容赋值给s变量
    print(s)  #输入什么打印什么。输入的内容数据类型是str

  • print() 输出

    def print(self, *args, sep=' ', end='
    ', file=None): # known special case of print
        """
        print(value, ..., sep=' ', end='
    ', file=sys.stdout, flush=False)
        file:  默认是输出到屏幕，如果设置为文件句柄，输出到文件
        sep:   打印多个值之间的分隔符，默认为空格
        end:   每一次打印的结尾，默认为换行符
        flush: 立即把内容输出到流文件，不作缓存
        """

    f = open('tmp_file','w')
    print(123,456,sep=',',file = f,flush=True)

    import time
    for i in range(0,101,2):  
         time.sleep(0.1)
         char_num = i//2      #打印多少个'*'
         per_str = '
    %s%% : %s
    ' % (i, '*' * char_num) if i == 100 else '
    %s%% : %s'%(i,'*'*char_num)
         print(per_str,end='', flush=True)
    #pass ： 
     可以把光标移动到行首但不换行

  • 数据类型相关：
    • type(o) 返回变量o的数据类型

      l = []
      print(type(l)) 
      print(type(123))
      
      #既可以查看变量的数据类型也可直接查看值的数据类型
      
      <class 'list'>
      <class 'int'>

  • 内存相关：

    • id(o) o是参数，返回一个变量的内存地址

    • hash(o) o是参数，返回一个可hash变量的哈希值，不可hash的变量被hash之后会报错。

      t = (1,2,3)
      l = [1,2,3]
      print(hash(t))  #可hash   结果：2528502973977326415
      print(hash(l))  #会报错  TypeError: unhashable type: 'list'

      hash函数会根据一个内部的算法对当前可hash变量进行处理，返回一个int数字。

      *每一次执行程序，内容相同的变量hash值在这一次执行过程中不会发生改变。

  • 文件操作相关

    open()  打开一个文件，返回一个文件操作符(文件句柄)

    操作文件的模式有r,w,a,r+,w+,a+ 共6种，每一种方式都可以用二进制的形式操作(rb,wb,ab,rb+,wb+,ab+)

    可以用encoding指定编码.

  • 模块操作相关

    __import__导入一个模块

    import time #倒入time模块
    
    #__import__用法
    os = __import__('os')
    print(os.path.abspath('.'))

  • 帮助方法

    在控制台执行help()进入帮助模式。可以随意输入变量或者变量的类型。输入q退出

    或者直接执行help(o)，o是参数，查看和变量o有关的操作。。。

  • 和调用相关

    callable(o)，o是参数，看这个变量是不是可调用。

    如果o是一个函数名，就会返回True

    def func():pass
    print(callable(func))  #参数是函数名，可调用，返回True
    print(callable(123))   #参数是数字，不可调用，返回False

  • 查看参数所属类型的所有内置方法

    dir() 默认查看全局空间内的属性，也接受一个参数，查看这个参数内的方法或变量

    print(dir(list))  #查看列表的内置方法
    print(dir(int))  #查看整数的内置方法

 进阶之匿名函数

　　匿名函数：为了解决那些功能很简单的需求而设计的一句话函数，格式如下：

　　

简单示例

#这段代码转换为匿名函数如下
def calc(n):
    return n**n
print(calc(10))

 
#匿名函数
calc = lambda n:n**n
print(calc(10))

函数名 = lambda 参数 ：返回值

#参数可以有多个，用逗号隔开
#匿名函数不管逻辑多复杂，只能写一行，且逻辑执行结束后的内容就是返回值
#返回值和正常的函数一样可以是任意数据类型

匿名函数既可以拥有函数名也可以真的将名字匿起来，以下为匿名函数在与其他功能函数合作时用法：

l=[3,2,100,999,213,1111,31121,333]
print(max(l)) #31121 取最大值

dic={'k1':10,'k2':100,'k3':30}
print(max(dic)) #k3 这里比较的是最大的key而不是value
print(dic[max(dic,key=lambda k:dic[k])]) #100

res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
for i in res:
    print(i)
# 输出
# 1
# 25
# 49
# 16
# 64
res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8])
print(list(res))  #[1, 25, 49, 16, 64]  也可以转成列表形式进行输出
print(list(res))  #  打印结果为空 []  因为res是一个生成器，只能取一次，当里面的值取完之后就没有了

res = filter(lambda x:x>10,[5,8,11,9,15])
for i in res:
    print(i)

# 输出
# 11
# 15

示例进阶版

#现有两个元组(('a'),('b')),(('c'),('d'))，请使用python中匿名函数生成列表[{'a':'c'},{'b':'d'}]

#答案一
test = lambda t1,t2 :[{i:j} for i,j in zip(t1,t2)]
print(test(t1,t2))
#答案二
print(list(map(lambda t:{t[0]:t[1]},zip(t1,t2))))
#还可以这样写
print([{i:j} for i,j in zip(t1,t2)])

#结果：
[{'a': 'c'}, {'b': 'd'}]

#1.下面程序的输出结果是：
d = lambda p:p*2
t = lambda p:p*3
x = 2
x = d(x)
x = t(x)
x = d(x)
print x

2.以下代码的输出是什么？请给出答案并解释。
def multipliers():
    return [lambda x:i*x for i in range(4)]
print([m(2) for m in multipliers()])
请修改multipliers的定义来产生期望的结果[0,2,4,6]。

d = lambda p:p*2 #拆分函数如下：
# def d(p):
#     return p*2
t = lambda p:p*3 ##拆分函数如下：
# def t(p):
#     return p*3
x = 2
x = d(x) # x = d(2) = 2*2
x = t(x) # x = t(2*2) = 2*2*3
x = d(x) # x = d(2*2*3) = 2*2*3*2
print(x) # 24


def multipliers():
    return [lambda x:i*x for i in range(4)]
print([m(2) for m in multipliers()])

#结果：
[6, 6, 6, 6]

def multipliers():
    return (lambda x:i*x for i in range(4))
print([m(2) for m in multipliers()])

#结果：
[0, 2, 4, 6]