菜鸡自学 Python 笔记（三）

约定不等于承诺〃 2022-11-12 11:51 219阅读 0赞

### 菜鸡自学 Python 笔记（三） ###

*   *  九.函数
     *   *   *  1.内置函数
             *  2.自定义函数
             *  3.带参数的函数
             *  4.函数的返回值
     *  十.处理异常和错误
     *   *   *  1.异常捕捉
             *  2.抛出异常
             *  3.自定义异常
     *  十一.类与对象
     *   *   *  1.创建类和实例对象
             *  2.属性的公有、私有
             *  3.魔法方法
             *  4.继承
             *   *  （1）继承
                 *  （2）多重继承
                 *  （3）解决继承中的问题
                 *  （4）继承中一些相关函数

## 九.函数 ##

函数是什么？

> 函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。

函数又有什么用呢？

> 函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。

简单了解了函数，那我们就来看看Python 中的几种函数吧！

#### 1.内置函数 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>内置函数</th> 
   <th>作用</th> 
   <th>例子</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>abs(x)</td> 
   <td>返回数值x的绝对值。如果x是复数，则返回该值。</td> 
   <td><code>print(abs(-3.14)) # 3.14 print(abs(1+2j)) #2.23606797749979</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>chr(i)</td> 
   <td>i是ASCII字符码 0~ 255，函数返回数值i的单字符字符串。</td> 
   <td><code>print(chr(97)) # 'a'</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ord()</td> 
   <td>与chr()相反</td> 
   <td><code>print(ord('a')) # 97</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>complex(real[,imag])</td> 
   <td>创建一个复数</td> 
   <td><code>print(complex(1,2)) #(1+2j)</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>dir([object])</td> 
   <td>不带参数时，返回当前范围内的变量、方法和定义的类型列表；带参数时，返回参数的属性、方法列表。</td> 
   <td><code>import sys print(dir(sys)) print(dir())</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>divmod(a,b)</td> 
   <td>以元组的形式返回a除以b的商与余数</td> 
   <td><code>print(divmod(8,2)) # （4，0）</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>eval(expression[, globals[, locals]])</td> 
   <td>执行一个字符串表达式，并返回表达式的值。</td> 
   <td><code>print('3*4') # 3*4 print(eval('3*4')) # 12</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>float(x)</td> 
   <td>将x转化为浮点型</td> 
   <td><code>print(float('10')) # 10.0</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>pow(x,y[,z])</td> 
   <td>返回 x 的 y 次方 的值。如果 z 在存在，返回 pow(x,y) %z。</td> 
   <td><code>print(pow(2,2)) #4 print(pow(2,2,3)) #1</code></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>tuple(sequence)</td> 
   <td>创建一个元组对象</td> 
   <td><code>print(tuple([1,2,3])) # (1,2,3) print(tuple('Asu')) # ('A', 's', 'u')</code></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 2.自定义函数 ####

除了系统内置的函数，我们也可以自己动手定义自己需要的函数。

格式：

def 函数名（参数列表）:
        函数体

举例：

# 自定义函数
    def say_hi():
        print('Hi there!')
        print('Wish to you!')  # 在我们定义函数时，结尾要留有两个空行
    
    
    print("Start")
    say_hi()  # 先定义后使用
    print("Finish")

![在这里插入图片描述][20210405141545188.png]

#### 3.带参数的函数 ####

> 在使用函数时，我们具有形参和实参的概念。  
> **形参**：形式上的参数，就像在定义函数时括号里的参数。它代表参数，但不知道具体的值。  
> **实参**：调用函数时的参数，具体的参数。

例如，以下，我们在say\_hi()函数中传入一个“name”参数：

def say_hi(name):
        print(f'Hi {name}!')
        print('Wish to you!')  
    
    
    say_hi("Asu")
    say_hi("Dodo")

![在这里插入图片描述][20210405142028428.png]

*  这里我们需要注意传参时的位置参数和关键字参数

> **位置参数**：依照参数的排列顺序，绝对其对应的值  
> **关键字参数**：直接设置参数的名称和值，可以不依照顺序

def say_hi(name1, name2):
        print(f'Hi {name1}! Hi {name2}!')
    
    
    say_hi("Asu", "Dodo")
    say_hi(name2='Asu', name1='Dodo')

![在这里插入图片描述][20210405142942253.png]

#### 4.函数的返回值 ####

return语句代表函数的退出，并向调用方返回一个或多个值或一个表达式。

def square(number):
        return number  * number
    
    
    print(square(4))
    # 16

返回多个值：

def num(x,y):
        return x,y
    
    
    print(num(4,8))
    # (4,8) 以元组的形式返回

如果函数没有返回值，则会返回 None。

## 十.处理异常和错误 ##

对于我们这样的初学者，红色报错，我们会经常遇到。虽然bug很讨厌，但是我们也要学会去处理解决这些讨厌的家伙。

我们常见的有**语法错误**（如，少写了：，搞错了缩进等的）和**异常**（如，除以零等等）。

#### 1.异常捕捉 ####

下面我们可以用**try /except**语句来处理这些异常。

*  **这样当用户输入一个错误的值时，系统不会直接崩溃报错，而是输出你想输出的提示。**

格式：

try:
      执行语句
    except 异常类型:
      异常时执行语句

> try 语句按照如下方式工作；
> 
>  *  首先，执行 try 子句（在关键字 try 和关键字 except 之间的语句）。
>  *  如果没有异常发生，忽略 except 子句，try 子句执行后结束。
>  *  如果在执行 try 子句的过程中发生了异常，那么 try 子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和 except 之后的名称相符，那么对应的 except 子句将被执行。
>  *  如果一个异常没有与任何的 except 匹配，那么这个异常将会传递给上层的 try 中。

例如：

try:
        age = int(input('Age: '))
        income = 20000
        risk = income/age
        print(age)
    except ValueError:  # 类型错误
        print('Invalid value')          
    except ZeroDivisionError:  # 除法错误
        print('Age cannot be 0')

![在这里插入图片描述][20210405152514729.png]  
![在这里插入图片描述][20210405152535990.png]  
除了**try /except**语句，我们还可以用**try/except…else**语句

try:
      执行语句
    except 异常类型:
      异常时执行语句
    else:
      没有异常时执行语句

**try-finally 语句**（也常用来清除异常）

try:
      执行语句
    except 异常类型:
      异常时执行语句
    else:
      没有异常时执行语句
    finally:
      不管有没有异常都会执行的语句

#### 2.抛出异常 ####

**raise语句** 抛出一个指定的异常。  
格式：`raise [Exception [, args [, traceback]]]`

> raise 唯一的一个参数指定了要被抛出的异常。它必须是一个异常的实例或者是异常的类（也就是 Exception 的子类）。  
> 如果你只想知道这是否抛出了一个异常，并不想去处理它，那么 raise 语句是最佳的选择。

x = 10
    if x > 5:
        raise Exception(f'x 不能大于 5。x 的值为: {x}')

![在这里插入图片描述][20210405155251730.png]

#### 3.自定义异常 ####

内置异常通常是定义在exceotions 模块中，解释器启动时，该模块就会加载。而自定义异常，必须继承内置异常，或者说由内置异常派生而来。

class NameError(Exception): # 定义异常
        pass                    # 继承
    
    try :
        raise NameError()  # 抛出异常
    except NameError:  # 捕捉异常
        print("Name!")
    # Name！

## 十一.类与对象 ##

**对象**是类的实例化。对象 = 属性+方法。  
而我们又把具有相同属性及相同行为的一组对象称为**类**。

#### 1.创建类和实例对象 ####

如下，我们用关键字class来创建一个简单的类：

class Cat:# 类名以大写字母开头
        # 属性
        name = "Dodo"
        age = 2
        weight = 5
        is_lazy = True
    
        # 方法
        
        def talk(self):
            print(f"miao~ I am {self.name}.")
    
    cat1 = Cat()  # 创建实例对象
    cat1.talk()  # 调用类中的方法

*  这里的**self** 用于在对象内指向对象本身。Python中的self其实跟C++的this一样，都是代表对象本身。
 *  而这里我们访问对象的某个属性时，可以用**object.attribute**的格式，即对象.属性。

#### 2.属性的公有、私有 ####

一般的属性默认为公有，而将其变为私有也很简单，就是在属性名前加下划线。  
私有则意味着不能进行外部访问，但是如果一定要去访问它，也不是没有办法。我们可以定义一个内部函数，对其进行内部访问。

# 私有，公有
    class Cat:
        name = "Dodo"  # 公有
        __age =2  # 私有 在变量名前加下划线
        def get_age(self):
            return self.__age
    cat1 = Cat()
    print(cat1.name)  # 公有可以访问
    # print(cat1.__age) # 私有不能外部访问 ，会报错！
    print(cat1.get_age()) # 利用一个方法内部访问

#### 3.魔法方法 ####

首先，先介绍一个特殊的方法，构造方法 **\_\_ init \_\_ (self)**,即在创建对象时自动调用的一个函数。

# 魔法方法
    class Cat:
    
        def __init__(self,name): # 构造函数，在创建实例的同时自动调用该函数
            self.name = name
        def talk(self):
            print(f"miao~ I am {self.name}.")
    
    cat1 = Cat("Dodo")  # 传参
    cat1.talk()
    # miao~ I am Dodo.

除了这个，我们还有多种多样的魔法方法，如

> \_\_ del\_\_ : 析构函数，释放对象时使用  
> \_\_ repr\_\_ : 打印，转换  
> \_\_ setitem\_\_ : 按照索引赋值  
> \_\_ getitem\_\_: 按照索引获取值  
> \_\_ len\_\_: 获得长度  
> \_\_ cmp\_\_: 比较运算  
> \_\_ call\_\_: 函数调用  
> \_\_ add\_\_: 加运算  
> \_\_ sub\_\_: 减运算  
> \_\_ mul\_\_: 乘运算  
> \_\_ truediv\_\_: 除运算  
> \_\_ mod\_\_: 求余运算  
> \_\_ pow\_\_: 乘方

等等。  
详细可以看链接: [Python中的魔术方法详解  
介绍][Python_].

#### 4.继承 ####

面向对象程序主要有三个特性：

*  **封装性**：数据能通过一组接口函数来存取，经过封装的数据能够确保信息的隐秘性。
 *  **继承性**：子类继承了其父类的成员变量与类方法。
 *  **多态性**：多态允许一个函数有多种不同的接口。依照调用函数使用的参数，让类值得使用哪一种接口。

##### （1）继承 #####

继承的新类又叫子类、派生类、衍生类，而旧类又称父类、基类、超类。  
下面举个例子，就很容易理解：

class Dad:
        def fun(self):
            print("Dad's function")
    class Kid(Dad):  # class 子类（父类）
        pass
    d=Dad()
    d.fun()
    k=Kid()  # 子类没有直接写出方法，但是在继承父类之后，也可以调用该方法。
    k.fun()

![在这里插入图片描述][20210405232423774.png]  
这里需要注意，如果子类重写父类的方法或属性，就会把父类的方法覆盖。

class Dad:
        def fun(self):
            print("Dad's function")
    class Kid(Dad):  
        def fun(self):
            print("Kid's function")
    d=Dad()
    d.fun()  # 父类并不会被覆盖
    k=Kid()
    k.fun()

![在这里插入图片描述][20210405232740972.png]

##### （2）多重继承 #####

子类不止可以继承一个父类，它可以进行**多重继承**：

class Base1:
        def fool1(self):
            print("Base1: fool1")
    class Base2:
        def fool2(self):
            print("Base2: fool2")
    class Base3:
        def fool3(self):
            print("Base3: fool3")
    class C(Base1,Base2,Base3):
        pass
    c= C()
    c.fool1()
    c.fool2()
    c.fool3()

![在这里插入图片描述][2021040523354039.png]

##### （3）解决继承中的问题 #####

在上面我们说过，如果子类重写父类的方法或属性，就会把父类的方法覆盖。如下例子，我们在写子类的构造函数时，会把继承的父类构造函数覆盖，导致子类无法访问到父类的is\_happy属性。

# 如下报错
    class Dad:
        def __init__(self):
           self.is_happy=True
        def happy(self):
            if self.is_happy:
                print("what is a happy day!")
    class Kid(Dad):
        def __init__(self):
            self.homework_finished=True
        def homework(self):
            if self.homework_finished:
               print("Yeah!")
    d=Dad()
    d.happy()
    k=Kid()
    k.homework()
    k.happy() # 报错

那我们要如何解决它呢？这里有两个方法。

# 1.调用未绑定的父类方法
    class Dad:
        def __init__(self):
           self.is_happy=True
        def happy(self):
            if self.is_happy:
                print("what is a happy day!")
    class Kid(Dad):
        def __init__(self):
            Dad.__init__(self)  # 这里self也是子类的实例对象
            self.homework_finished=True
        def homework(self):
            if self.homework_finished:
               print("Yeah!")
    d=Dad()
    d.happy()
    k=Kid()
    k.homework()
    k.happy()

# 2.使用super函数
    # 如果要修改父类，就只需要修改（）里父类的名字就好，很方便
    class Kid(Dad): 
        def __init__(self):
            super().__init__()
            self.homework_finished=True
        def homework(self):
            if self.homework_finished:
               print("Yeah!")

##### （4）继承中一些相关函数 #####

*  **issubclass(class, classinfo)** 用于判断参数 class 是否是类型参数 classinfo 的子类。如果 class 是 classinfo 的子类返回 True，否则返回 False。
 *  **isinstance(object, classinfo)** 判断一个对象是否是一个已知的类型，类似 type()。如果对象的类型与参数二的类型（classinfo）相同则返回 True，否则返回 False。

# issubclass
    class A:
        pass
    class B(A):
        pass
    class C:
        pass
    print(issubclass(B,A))  # True
    print(issubclass(B,B))  # True
    print(issubclass(C,A))  # False
    
    # isinstance
    a1=A()
    print(isinstance(a1,A))  # True
    print(isinstance(a1,B))  # False

[20210405141545188.png]: /images/20221022/18210036599b46658caa843a2e6e613a.png
[20210405142028428.png]: /images/20221022/ed45ef7d462040edaa9efbab2dccaaa3.png
[20210405142942253.png]: /images/20221022/27c837daf8d940a1b95b1e57e3b5c71e.png
[20210405152514729.png]: /images/20221022/9092ac77b7fd4b10bda371104255ba7b.png
[20210405152535990.png]: /images/20221022/74fd7f9c35064a05839b7984f73c61ef.png
[20210405155251730.png]: /images/20221022/39604f2876d44910b57f5a1ac45749ef.png
[Python_]: https://www.cnblogs.com/pyxiaomangshe/p/7927540.html
[20210405232423774.png]: /images/20221022/7562a740d9b74666baa2bc03865cf4c3.png
[20210405232740972.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210405232740972.png
[2021040523354039.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2021040523354039.png