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1 函数
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。
函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。
1.1 定义一个函数
可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则：
- 函数代码块以
def关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号 () - 任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间，圆括号之间可以用于定义参数。
- 函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串，用于存放函数说明。
- 函数内容以冒号
:起始，并且缩进。 return [表达式]结束函数，选择性地返回一个值给调用方，不带表达式的return相当于返回None
语法
Python 定义函数使用 def 关键字，一般格式如下：
def 函数名（参数列表）:
函数体
默认情况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配起来的。
例子如下：
#!/usr/bin/python3
# 计算面积函数
def area(width, height):
return width * height
def print_welcome(name):
print("Welcome", name)
print_welcome("Test")
w = 4
h = 5
print("width =", w, " height =", h, " area =", area(w, h))
结果：
Welcome Test
width = 4 height = 5 area = 20
1.2 函数调用
定义一个函数：给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构。
这个函数的基本结构完成以后，你可以通过另一个函数调用执行，也可以直接从 Python 命令提示符执行。
如下实例调用了 printme() 函数：
#!/usr/bin/python3
# 定义函数
def printme( str ):
# 打印任何传入的字符串
print (str)
return
# 调用函数
printme("我要调用用户自定义函数!")
printme("再次调用同一函数")
结果：
我要调用用户自定义函数!
再次调用同一函数
1.3 参数
以下是调用函数时可使用的正式参数类型：
- 必需参数
- 关键字参数
- 默认参数
- 不定长参数
1.3.1 必需参数
必需参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。
不传参报错情况：
#!/usr/bin/python3
#可写函数说明
def printme( str ):
"打印任何传入的字符串"
print (str)
return
# 调用 printme 函数，不加参数会报错
printme()
结果：
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 10, in <module>
printme()
TypeError: printme() missing 1 required positional argument: 'str'
1.3.2 关键字参数
关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。
使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。
以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名：
#!/usr/bin/python3
#可写函数说明
def printme( str ):
"打印任何传入的字符串"
print (str)
return
#调用printme函数
printme( str = "测试")
结果：
测试
以下实例中演示了函数参数的使用不需要使用指定顺序：
#!/usr/bin/python3
#可写函数说明
def printinfo( name, age ):
"打印任何传入的字符串"
print ("名字: ", name)
print ("年龄: ", age)
return
#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="test" )
结果：
名字: test
年龄: 50
1.3.3 默认参数
调用函数时，如果没有传递参数，则会使用默认参数。以下实例中如果没有传入 age 参数，则使用默认值：
#!/usr/bin/python3
#可写函数说明
def printinfo( name, age = 35 ):
"打印任何传入的字符串"
print ("名字: ", name)
print ("年龄: ", age)
return
#调用printinfo函数
printinfo( age=50, name="test" )
print ("------------------------")
printinfo( name="test" )
结果：
名字: test
年龄: 50
------------------------
名字: test
年龄: 35
1.3.4 不定长参数
1.3.4.1 不定长 *:元组
如果需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述 2 种参数不同，声明时不会命名。基本语法如下：
def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
加了星号 * 的参数会以元组(tuple)的形式导入，存放所有未命名的变量参数
#!/usr/bin/python3
# 可写函数说明
def printinfo( arg1, *vartuple ):
"打印任何传入的参数"
print ("输出: ")
print (arg1)
print (vartuple)
# 调用printinfo 函数
printinfo( 70, 60, 50 )
结果：
70
(60, 50)
如果在函数调用时没有指定参数，它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。如下实例：
#!/usr/bin/python3
# 可写函数说明
def printinfo( arg1, *vartuple ):
"打印任何传入的参数"
print ("输出: ")
print (arg1)
for var in vartuple:
print (var)
return
# 调用printinfo 函数
printinfo( 10 )
printinfo( 70, 60, 50 )
以上实例输出结果：
输出:
10
输出:
70
60
50
声明函数时，参数中星号 * 可以单独出现，例如:
def f(a,b,*,c):
return a+b+c
如果单独出现星号 *，则星号 * 后的参数必须用关键字传入
参数列表里的 * 星号，标志着位置参数的就此终结，之后的那些参数，都只能以关键字形式来指定
>>> def f(a,b,*,c):
... return a+b+c
...
>>> f(1,2,3) # 报错
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given
>>> f(1,2,c=3) # 正常
6
>>>
1.3.4.2 不定长 **:字典
还有一种就是参数带两个星号 **基本语法如下：
def functionname([formal_args,] **var_args_dict ):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
加了两个星号 ** 的参数会以字典的形式导入
#!/usr/bin/python3
# 可写函数说明
def printinfo( arg1, **vardict ):
"打印任何传入的参数"
print ("输出: ")
print (arg1)
print (vardict)
# 调用printinfo 函数
printinfo(1, a=2,b=3)
结果：
输出:
1
{'a': 2, 'b': 3}
1.3.5 匿名函数
Python 使用 lambda 来创建匿名函数。
所谓匿名，意即不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。
lambda只是一个表达式，函数体比def简单很多。lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。lambda函数拥有自己的命名空间，且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。- 虽然
lambda函数看起来只能写一行，却不等同于 C 或 C++ 的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。
lambda函数的语法只包含一个语句，如下：
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
设置参数 a 加上 10:
x = lambda a : a + 10
print(x(5))
结果：
15
以下实例匿名函数设置两个参数：
#!/usr/bin/python3
# 可写函数说明
sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2
# 调用sum函数
print ("相加后的值为 : ", sum( 10, 20 ))
print ("相加后的值为 : ", sum( 20, 20 ))
结果：
相加后的值为 : 30
相加后的值为 : 40
我们可以将匿名函数封装在一个函数内，这样可以使用同样的代码来创建多个匿名函数。
以下实例将匿名函数封装在 myfunc 函数中，通过传入不同的参数来创建不同的匿名函数：
def myfunc(n):
return lambda a : a * n
mydoubler = myfunc(2)
mytripler = myfunc(3)
print(mydoubler(11))
print(mytripler(11))
结果：
22
33
1.3.6 强制位置参数
Python3.8 新增了一个函数形参语法 / 用来指明函数形参必须使用指定位置参数，不能使用关键字参数的形式。
def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
print(a, b, c, d, e, f)
在例子中，形参 a 和 b 必须使用指定位置参数，c 或 d 可以是位置形参或关键字形参，而 e 和 f 要求为关键字形参:
1.4 Python的 a, b = b, a+b
Python中有一种写法：多个值同时赋给多个变量，如：a, b = b, a+b
a = 0, b = 1
a, b = b, a+b
print a, b #结果为：1 1
这种写法，Python先计算 等号右边，再赋值，这样就保证了a, b都是初始值
a = 0, b = 1
a = b
b = a + b
print a, b #结果为：1 2
很明显，这种是顺序计算赋值，a+b中的a的值已经改变了
2 面向对象
Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的
2.1 类方法
2.1.1 普通方法
普通方法，默认有个self参数
2.1.1.1 实例调用
在类的内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数，self 代表的是类的实例，而非类
class Test:
def prt(self):
print(self)
print(self.__class__)
t = Test()
t.prt()
输出:
<__main__.Test instance at 0x100771878>
__main__.Test
从执行结果可以很明显的看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类
2.1.1.2 类调用
我们知道，实例方法的调用方式其实有 2 种，既可以采用类对象调用，也可以直接通过类名调用。
通常情况下，我们习惯使用类对象调用类中的实例方法。但如果想用类调用实例方法，不能像如下这样：
class CLanguage:
def info(self):
print("我正在学 Python")
#通过类名直接调用实例方法
CLanguage.info()
运行上面代码，程序会报出如下错误：
Traceback (most recent call last):
File "D:\python3.6\demo.py", line 5, in <module>
CLanguage.info()
TypeError: info() missing 1 required positional argument: 'self'
其中，最后一行报错信息提示我们，调用 info() 类方式时缺少给 self 参数传参。这意味着，和使用类对象调用实例方法不同，通过类名直接调用实例方法时，Python 并不会自动给 self 参数传值。
self 参数需要的是方法的实际调用者（是类对象），而这里只提供了类名，当然无法自动传值。
因此，如果想通过类名直接调用实例方法，就必须手动为 self 参数传值。例如修改上面的代码为：
class CLanguage:
def info(self):
print("我正在学 Python")
clang = CLanguage()
#通过类名直接调用实例方法
CLanguage.info(clang)
再次运行程序，结果为：
我正在学 Python
可以看到，通过手动将 clang 这个类对象传给了 self 参数，使得程序得以正确执行。实际上，这里调用实例方法的形式完全是等价于 clang.info()
上面的报错信息只是让我们手动为 self 参数传值，但并没有规定必须传一个该类的对象，其实完全可以任意传入一个参数，例如：
class CLanguage:
def info(self):
print(self,"正在学 Python")
#通过类名直接调用实例方法
CLanguage.info("zhangsan")
运行结果为：
zhangsan 正在学 Python
可以看到，"zhangsan" 这个字符串传给了 info() 方法的 self 参数。显然，无论是 info() 方法中使用 self 参数调用其它类方法，还是使用 self 参数定义新的实例变量，胡乱的给 self 参数传参都将会导致程序运行崩溃。
总的来说，Python 中允许使用类名直接调用实例方法，但必须手动为该方法的第一个 self 参数传递参数，这种调用方法的方式被称为非绑定方法。
用类的实例对象访问类成员的方式称为绑定方法，而用类名调用类成员的方式称为非绑定方法。
2.1.2 类方法
类方法，默认有个 cls 参数（注意，绑定的不是类对象），可以被类和对象调用，需要加上 @classmethod 装饰器
我们在调用类方法时，无需显式为 cls 参数传参。
和 self 一样，cls 参数的命名也不是规定的（可以随意命名），只是 Python 程序员约定俗称的习惯而已
class CLanguage:
#类构造方法，也属于实例方法
def __init__(self):
self.name = "test"
self.add = "test"
#下面定义了一个类方法
@classmethod
def info(cls):
print("正在调用类方法",cls)
注意：如果没有＠classmethod，则 Python 解释器会将 fly() 方法认定为实例方法，而不是类方法
2.1.3 类静态方法
静态方法，其实就是我们学过的函数，和函数唯一的区别是，静态方法定义在类这个空间（类命名空间）中，而函数则定义在程序所在的空间（全局命名空间）中。
静态方法没有类似 self、cls 这样的特殊参数，因此 Python 解释器不会对它包含的参数做任何类或对象的绑定。也正因为如此，类的静态方法中无法调用任何类属性和类方法。
静态方法需要使用＠staticmethod修饰，例如：
class CLanguage:
@staticmethod
def info(name,add):
print(name,add)
静态方法的调用，既可以使用类名，也可以使用类对象，例如：
#使用类名直接调用静态方法
CLanguage.info("test","测试")
#使用类对象调用静态方法
clang = CLanguage()
clang.info("Python","测试Python")
运行结果为：
test 测试
Python 测试Python
在实际编程中，几乎不会用到类方法和静态方法，因为我们完全可以使用函数代替它们实现想要的功能，但在一些特殊的场景中（例如工厂模式中），使用类方法和静态方法也是很不错的选择
2.2 继承
2.2.1 单继承
Python 同样支持类的继承，如果一种语言不支持继承，类就没有什么意义。派生类的定义如下所示:
class DerivedClassName(BaseClassName):
<statement-1>
.
<statement-N>
子类（派生类 DerivedClassName）会继承父类（基类 BaseClassName）的属性和方法。
BaseClassName（实例中的基类名）必须与派生类定义在一个作用域内。除了类，还可以用表达式，基类定义在另一个模块中时这一点非常有用:
class DerivedClassName(modname.BaseClassName):
#!/usr/bin/python3
#类定义
class people:
#定义基本属性
name = ''
age = 0
#定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
__weight = 0
#定义构造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def speak(self):
print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
#单继承示例
class student(people):
grade = ''
def __init__(self,n,a,w,g):
#调用父类的构函
people.__init__(self,n,a,w)
self.grade = g
#覆写父类的方法
def speak(self):
print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
s = student('ken',10,60,3)
s.speak()
输出结果为：
ken 说: 我 10 岁了，我在读 3 年级
2.2.2 多继承
Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形如下例:
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3):
<statement-1>
.
<statement-N>
需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索 即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法。
#!/usr/bin/python3
#类定义
class people:
#定义基本属性
name = ''
age = 0
#定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
__weight = 0 #前面是两个下划线
#定义构造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def speak(self):
print("%s 说: 我 %d 岁。" %(self.name,self.age))
#单继承示例
class student(people):
grade = ''
def __init__(self,n,a,w,g):
#调用父类的构函
people.__init__(self,n,a,w)
self.grade = g
#覆写父类的方法
def speak(self):
print("%s 说: 我 %d 岁了，我在读 %d 年级"%(self.name,self.age,self.grade))
#另一个类，多重继承之前的准备
class speaker():
topic = ''
name = ''
def __init__(self,n,t):
self.name = n
self.topic = t
def speak(self):
print("我叫 %s，我是一个演说家，我演讲的主题是 %s"%(self.name,self.topic))
#多重继承
class sample(speaker,student):
a =''
def __init__(self,n,a,w,g,t):
student.__init__(self,n,a,w,g)
speaker.__init__(self,n,t)
test = sample("Tim",25,80,4,"Python")
test.speak() #方法名同，默认调用的是在括号中参数位置排前父类的方法
输出结果为：
我叫 Tim，我是一个演说家，我演讲的主题是 Python
2.3 方法重写
如果父类方法的功能不能满足需求，可以在子类重写父类的方法，实例如下：
#!/usr/bin/python3
class Parent: # 定义父类
def myMethod(self):
print ('调用父类方法')
class Child(Parent): # 定义子类
def myMethod(self):
print ('调用子类方法')
c = Child() # 子类实例
c.myMethod() # 子类调用重写方法
super(Child,c).myMethod() #用子类对象调用父类已被覆盖的方法
输出结果为：
调用子类方法
调用父类方法
super(当前类名, self).函数()，super()函数是用于调用父类(超类)的一个方法
2.4 类私有属性方法和专有方法
2.4.1 类的私有属性
__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs
2.4.2 类的私有方法
__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，只能在类的内部调用 ，不能在类的外部调用。self.__private_methods
#!/usr/bin/python3
class JustCounter:
__secretCount = 0 # 私有变量
publicCount = 0 # 公开变量
def count(self):
self.__secretCount += 1
self.publicCount += 1
print (self.__secretCount)
counter = JustCounter()
counter.count()
counter.count()
print (counter.publicCount)
print (counter.__secretCount) # 报错，实例不能访问私有变量
输出结果为：
1
2
2
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 16, in <module>
print (counter.__secretCount) # 报错，实例不能访问私有变量
AttributeError: 'JustCounter' object has no attribute '__secretCount'
2.4.3 类专有方法
类的专有方法(前后两个下划线)：
__init__: 构造函数，在生成对象时调用__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