Python核心基础语法

# 变量命名规则 variable_name = "value" # 小写加下划线 CONSTANT_NAME = 100 # 全大写表示常量 _class_name = None # 前置下划线表示内部使用 # 多重赋值 a, b, c = 1, 2, 3 x = y = z = 0 # 解包赋值 data = [1, 2, 3] first, second, third = data

2.基本数据类型

数值类型

# 整数 int_num = 10 binary_num = 0b1010 # 二进制 octal_num = 0o12 # 八进制 hex_num = 0xA # 十六进制 # 浮点数 float_num = 3.14 scientific = 2.5e3 # 2500.0 # 复数 complex_num = 3 + 4j # 布尔值 bool_true = True bool_false = False

字符串

# 三种引号 str1 = '单引号' str2 = "双引号"'三引号 可以跨多行''' # 字符串操作 text = "Python" print(len(text)) # 长度 6 print(text[0]) # 索引 P print(text[1:4]) # 切片 yth print(text.upper()) # 大写 PYTHON print(text.lower()) # 小写 python print(text.replace('P', 'J')) # 替换 Jython name = "小明" age = 20 print(f"{name}今年{age}岁")

列表(List)

# 创建列表 my_list = [1, 2, 3, 'a', 'b'] nested_list = [[1, 2], [3, 4]] # 列表操作 my_list.append(4) # 添加元素 [1, 2, 3, 'a', 'b', 4] my_list.insert(1, 'x') # 插入元素 [1, 'x', 2, 3, 'a', 'b', 4] my_list.remove('a') # 删除元素 [1, 'x', 2, 3, 'b', 4] popped = my_list.pop() # 弹出最后一个元素 [1, 'x', 2, 3, 'b'] my_list=['a', 'b', 'c', 'd','w',"s"] my_list.sort() # 排序 ['a', 'b', 'c', 'd', 's', 'w'] my_list.reverse() # 反转 ['w', 's', 'd', 'c', 'b', 'a'] new_list = my_list.copy() # 浅拷贝 ['w', 's', 'd', 'c', 'b', 'a'] # 列表推导式 squares = [x**2 for x in range(10)] #[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81] filtered = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]#[0, 2, 4, 6, 8]

元组(Tuple)

# 创建元组 my_tuple = (1, 2, 3) single_tuple = (1,) # 单个元素需要逗号 empty_tuple = () # 元组是不可变的 # my_tuple[0] = 10 # 错误！不能修改 # 解包 x, y, z = my_tuple

字典(Dictionary)

# 创建字典 my_dict = {'name': '小明', 'age': 20, 'city': '北京'} empty_dict = {} # 字典操作 my_dict['gender'] = '男' # 添加/修改 value = my_dict.get('name') # 获取值 value = my_dict['name'] # 另一种获取方式 del my_dict['city'] # 删除键值对 # 遍历字典 for key, value in my_dict.items(): print(f"{key}: {value}") # 字典推导式 squares = {x: x**2 for x in range(5)} #{0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

集合(Set)

# 创建集合 my_set = {1, 2, 3, 3} # 自动去重，结果为{1, 2, 3} empty_set = set() # 集合操作 set1 = {1, 2, 3} set2 = {2, 3, 4} union = set1 | set2 # 并集 {1, 2, 3, 4} intersection = set1 & set2 # 交集 {2, 3} difference = set1 - set2 # 差集 {1} symmetric_diff = set1 ^ set2 # 对称差集 {1, 4} # 集合推导式 even_squares = {x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0} #{0, 64, 4, 36, 16}

3.运算符

1.算术运算符

a + b # 加法 a - b # 减法 a * b # 乘法 a / b # 除法 (返回浮点数) a // b # 整除 a % b # 取余 a ** b # 幂运算

2.比较运算符

a == b # 等于 a != b # 不等于 a > b # 大于 a < b # 小于 a >= b # 大于等于 a <= b # 小于等于

3.逻辑运算符

a and b # 与 a or b # 或 not a # 非

4.成员运算符

x in collection # 在序列中 x not in collection # 不在序列中

5.身份运算符

x is y # 是同一个对象 x is not y # 不是同一个对象

4.控制流

1.条件语句

# if-elif-else score = 85 if score >= 90: grade = 'A' elif score >= 80: grade = 'B' elif score >= 70: grade = 'C' else: grade = 'D' # 三元表达式 result = "及格" if score >= 60 else "不及格"

2.循环语句

for循环

# 遍历序列 fruits = ['apple', 'banana', 'cherry'] for fruit in fruits: print(fruit) # 遍历字典 person = {'name': '小明', 'age': 20} for key, value in person.items(): print(f"{key}: {value}") # range函数 for i in range(5): # 0到4 print(i) for i in range(1, 10, 2): # 1到9，步长为2 print(i) # enumerate获取索引 for index, value in enumerate(['a', 'b', 'c']): print(index, value)

while循环

count = 0 while count < 5: print(count) count += 1 # 带else的while循环 count = 0 while count < 5: print(count) count += 1 else: print("循环结束")

循环控制

# break - 跳出整个循环 for i in range(10): if i == 5: break print(i) # continue - 跳过当前迭代 for i in range(10): if i % 2 == 0: continue print(i) # 只打印奇数 # pass - 占位符，什么都不做 for i in range(5): pass # 暂时不写实现

5.函数

1.函数定义

def function_name(parameters): """函数文档字符串""" # 函数体 return result

2.函数参数

# 位置参数 def greet(name, message): return f"{message}, {name}!" # 默认参数 def greet(name, message="你好"): return f"{message}, {name}!" # 关键字参数 greet(name="小明", message="Hello") # 可变位置参数 (*args) def sum_all(*numbers): return sum(numbers) sum_all(1, 2, 3, 4, 5) # 可变关键字参数 (**kwargs) def print_info(**info): for key, value in info.items(): print(f"{key}: {value}") print_info(name="小明", age=20, city="北京") # 参数组合 def complex_func(a, b, *args, c=10, **kwargs): pass

3.返回值

# 返回单个值 def square(x): return x ** 2 # 返回多个值 (实际上是返回元组) def min_max(numbers): return min(numbers), max(numbers) min_val, max_val = min_max([1, 5, 3, 9, 2]) # 返回None (隐式) def do_nothing(): pass result = do_nothing() # result为None

4.作用域

# 局部变量 def my_func(): local_var = 10 # 局部变量 print(local_var) # 全局变量 global_var = 100 def access_global(): global global_var # 声明使用全局变量 global_var = 200 print(global_var) # 嵌套函数 def outer(): x = 10 def inner(): nonlocal x # 声明使用外层函数的变量 x = 20 print(x) inner() print(x)

5.匿名函数 (Lambda)

# 基本语法 lambda arguments: expression # 示例 square = lambda x: x ** 2 print(square(5)) # 25 # 与内置函数结合使用 numbers = [1, 5, 3, 8, 2] sorted_numbers = sorted(numbers, key=lambda x: x % 3) #[3, 1, 5, 8, 2]

6.高阶函数

# map - 对每个元素应用函数 numbers = [1, 2, 3, 4] squared = list(map(lambda x: x**2, numbers)) #[1, 4, 9, 16] # filter - 过滤元素 even_numbers = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers)) #[2, 4] # reduce - 累积计算 from functools import reduce product = reduce(lambda x, y: x * y, numbers) #24

6.文件相关操作

文件操作是 Python 核心实用技能，用于读取 / 写入文本、配置、日志等数据。核心流程：打开文件 → 操作文件（读 / 写）→ 关闭文件，推荐使用 with 语句自动管理文件生命周期（无需手动关闭）。

1.核心基础：文件打开与关闭

关键函数：`open()`

语法：open(file, mode='r', encoding=None)

file：文件路径（绝对路径 / 相对路径）
mode：打开模式（核心参数，见下表）
encoding：编码格式（推荐 utf-8，避免中文乱码）

常用打开模式

模式	作用	读写权限	若文件不存在	指针位置
r	只读（默认）	仅读	报错 `FileNotFoundError`	文件开头
w	写入（覆盖）	仅写	创建文件	文件开头（清空原有内容）
a	追加写入	仅写	创建文件	文件末尾
r+	读写	读写	报错	文件开头
w+	读写（覆盖）	读写	创建文件	文件开头（清空原有内容）
a+	读写（追加）	读写	创建文件	文件末尾
rb/wb	二进制读写（如图片 / 视频）	对应权限	创建文件	文件末尾

两种打开方式（推荐第二种）

方式 1：手动打开 + 关闭（需 try-except 保证关闭）

# 手动管理文件（不推荐，容易遗漏close()） file = None try: # 打开文件（utf-8编码避免中文乱码） file = open("test.txt", mode="w", encoding="utf-8") file.write("手动打开文件测试") # 写入内容 finally: if file: file.close() # 必须关闭，释放资源

方式 2：`with` 语句（自动关闭，推荐）

with 会在代码块结束后自动关闭文件，即使出现异常也能保证资源释放：

# 自动管理文件（推荐） with open("test.txt", mode="w", encoding="utf-8") as file: file.write("with语句自动关闭文件") # 代码块结束后自动close()

3.核心操作：读文件（`r/r+/a+` 模式）

常用读方法：read()、readline()、readlines()、逐行遍历（推荐大文件）

1. `read(size)`：读取指定字节数（默认读全部）

with open("test.txt", mode="r", encoding="utf-8") as file: content = file.read() # 读全部内容 # content = file.read(10) # 读前10个字节（中文占3个字节，需注意） print("读取结果：", content)

2. `readline()`：逐行读取（每次读 1 行，含换行符 `\n`）

with open("test.txt", mode="r", encoding="utf-8") as file: line1 = file.readline() # 读第1行 line2 = file.readline() # 读第2行 print("第1行：", line1.strip()) # strip()去除换行符/空格 print("第2行：", line2.strip())

3. `readlines()`：读取所有行（返回列表，每行是元素）

with open("test.txt", mode="r", encoding="utf-8") as file: lines = file.readlines() # 返回列表：["行1\n", "行2\n", ...] # 遍历列表处理每行 for line in lines: print("行内容：", line.strip())

4.逐行遍历（处理大文件不占内存）

直接用 for 循环遍历文件对象，一行一行读，适合 GB 级大文件：

# 大文件读取（最优方案） with open("large_file.txt", mode="r", encoding="utf-8") as file: for line in file: # 逐行读取，不加载全部内容到内存 print("处理行：", line.strip())

4.核心操作：写文件（`w/a/r+/w+` 模式）

常用写方法：write()、writelines()

1. `write(str)`：写入字符串（需手动加换行符 `\n`）

# 1. w模式：覆盖写入（清空原有内容） with open("write_test.txt", mode="w", encoding="utf-8") as file: file.write("第一行内容\n") # \n 表示换行 file.write("第二行内容（w模式覆盖原有）\n") # 2. a模式：追加写入（在文件末尾添加，不覆盖） with open("write_test.txt", mode="a", encoding="utf-8") as file: file.write("第三行内容（a模式追加）\n")

2. `writelines(iterable)`：写入可迭代对象（列表 / 元组等）

需确保元素是字符串，且手动加换行符：

lines = [ "Python文件操作\n", "writelines写入列表\n", "每个元素是字符串\n" ] with open("write_lines.txt", mode="w", encoding="utf-8") as file: file.writelines(lines) # 批量写入列表内容

5.进阶操作：文件指针与定位

文件指针：记录当前读写位置（类似文本编辑器的光标）

tell()：获取当前指针位置（字节数）
seek(offset, whence)：移动指针
- offset：偏移量（正数向右移，负数向左移）
- whence：基准位置（0 = 文件开头，1 = 当前位置，2 = 文件末尾）

with open("pointer_test.txt", mode="r+", encoding="utf-8") as file: # 1. 初始指针在开头（0字节） print("初始指针位置：", file.tell()) # 输出：0 # 2. 读5个字符（每个中文3字节，英文1字节） content = file.read(5) print("读取内容：", content) print("读后指针位置：", file.tell()) # 输出：5（假设是英文） # 3. 指针移回文件开头（offset=0，whence=0） file.seek(0, 0) print("移回开头后指针：", file.tell()) # 输出：0 # 4. 指针移到文件末尾（offset=0，whence=2） file.seek(0, 2) print("移到末尾后指针：", file.tell()) # 输出：文件总字节数

6.总结

最佳实践：优先用 with open(...) 语句，自动管理文件关闭；
编码统一：读写文本文件时指定 encoding="utf-8"，避免中文乱码；
模式选择：
1. 读文件：r（仅读）、r+（读写）；
2. 写文件：w（覆盖）、a（追加）；
3. 二进制文件：rb/wb（图片 / 视频等）；
大文件处理：用 for line in file 逐行读取，不占内存；
异常处理：捕获 FileNotFoundError、PermissionError 等常见错误，提升程序健壮性。

7.异常处理

1.基本语法

try: # 可能引发异常的代码 result = 10 / 0 except ZeroDivisionError: # 处理特定异常 print("不能除以零") except (TypeError, ValueError) as e: # 处理多个异常 print(f"类型或值错误: {e}") except Exception as e: # 处理所有其他异常 print(f"发生错误: {e}") else: # 没有异常时执行 print("操作成功") finally: # 无论是否发生异常都会执行 print("清理资源")

2.常见内置异常

# 基础异常类 BaseException ├─ SystemExit ├─ KeyboardInterrupt ├─ GeneratorExit └─ Exception ├─ ArithmeticError │ ├─ ZeroDivisionError │ └─ OverflowError ├─ LookupError │ ├─ IndexError │ └─ KeyError ├─ TypeError ├─ ValueError ├─ FileNotFoundError └─ ...

3.抛出异常

def validate_age(age): if age < 0: raise ValueError("年龄不能为负数") if age > 150: raise ValueError("年龄不合理") return True # 自定义异常 class MyCustomError(Exception): def __init__(self, message): super().__init__(message) self.custom_data = "额外的数据" try: raise MyCustomError("自定义错误") except MyCustomError as e: print(e) print(e.custom_data)

8.模块与包

1.创建模块

# mymodule.py def greet(name): return f"Hello, {name}!" def add(a, b): return a + b # 当模块直接运行时执行的代码 if __name__ == "__main__": print("模块测试") print(greet("World"))

2.导入模块

# 导入整个模块 import math print(math.sqrt(16)) # 导入特定函数 from math import sqrt, pi print(sqrt(16), pi) # 导入并重命名 import numpy as np from math import sqrt as square_root # 导入所有 (不推荐) from math import *

3.创建包

mypackage/ __init__.py module1.py module2.py subpackage/ __init__.py module3.py

4.常用标准库

# os - 操作系统接口 import os os.getcwd() # 当前工作目录 os.listdir() # 列出目录内容 # sys - 系统相关参数和函数 import sys sys.argv # 命令行参数 sys.path # Python路径 # datetime - 日期时间处理 from datetime import datetime, date, timedelta now = datetime.now() today = date.today() # json - JSON处理 import json data = {'name': '小明', 'age': 20} json_str = json.dumps(data) # 序列化 data2 = json.loads(json_str) # 反序列化 # re - 正则表达式 import re pattern = r'\d+' # 匹配数字 result = re.findall(pattern, "abc123def456") # collections - 容器数据类型 from collections import Counter, defaultdict, deque counter = Counter(['a', 'b', 'a', 'c']) print(counter) # Counter({'a': 2, 'b': 1, 'c': 1})

9.高级特性

1.迭代器与生成器

# 迭代器 class CountDown: def __init__(self, start): self.current = start def __iter__(self): return self def __next__(self): if self.current <= 0: raise StopIteration num = self.current self.current -= 1 return num for num in CountDown(5): print(num) # 生成器函数 def count_down(n): while n > 0: yield n n -= 1 for num in count_down(5): print(num) # 生成器表达式 squares = (x**2 for x in range(10))

2.装饰器

# 简单装饰器 def my_decorator(func): def wrapper(*args, **kwargs): print("函数执行前") result = func(*args, **kwargs) print("函数执行后") return result return wrapper @my_decorator def say_hello(name): return f"Hello, {name}!" print(say_hello("小明")) ''' 函数执行前 函数执行后 Hello, 小明! ''' # 带参数的装饰器 def repeat(times): def decorator(func): def wrapper(*args, **kwargs): for _ in range(times): result = func(*args, **kwargs) return result return wrapper return decorator @repeat(3) def greet(name): print(f"Hello, {name}!") greet("世界") ''' Hello, 世界! Hello, 世界! Hello, 世界! '''

Python语言概述

1. Python特点

2. Python应用领域

基础语法与数据类型

1.变量与赋值