基础

变量值

看两个例子:

a = 1
def fun(a):
    a = 2
fun(a)
print a  # 1

a = []
def fun(a):
    a.append(1)
fun(a)
print a  # [1]

所有的变量都可以理解是内存中一个对象的“引用”，或者，也可以看似c中void*的感觉。

通过id来看引用a的内存地址可以比较理解：

a = 1
def fun(a):
    print "func_in",id(a)   # func_in 41322472
    a = 2
    print "re-point",id(a), id(2)   # re-point 41322448 41322448
print "func_out",id(a), id(1)  # func_out 41322472 41322472
fun(a)
print a  # 1

注：具体的值在不同电脑上运行时可能不同。

可以看到，在执行完a = 2之后，a引用中保存的值，即内存地址发生变化，由原来1对象的所在的地址变成了2这个实体对象的内存地址。

而第2个例子a引用保存的内存值就不会发生变化：

a = []
def fun(a):
    print "func_in",id(a)  # func_in 53629256
    a.append(1)
print "func_out",id(a)     # func_out 53629256
fun(a)
print a  # [1]

这里记住的是类型是属于对象的，而不是变量。而对象有两种,“可更改”（mutable）与“不可更改”（immutable）对象。在python中，strings, tuples, 和numbers是不可更改的对象，而list,dict等则是可以修改的对象。(这就是这个问题的重点)

当一个引用传递给函数的时候,函数自动复制一份引用,这个函数里的引用和外边的引用没有半毛关系了.所以第一个例子里函数把引用指向了一个不可变对象,当函数返回的时候,外面的引用没半毛感觉.而第二个例子就不一样了,函数内的引用指向的是可变对象,对它的操作就和定位了指针地址一样,在内存里进行修改.

如果还不明白的话,这里有更好的解释: http://stackoverflow.com/questions/986006/how-do-i-pass-a-variable-by-reference

自省

https://www.jb51.net/article/87479.htm
http://www.cnblogs.com/huxi/archive/2011/01/02/1924317.html
自省就是面向对象的语言所写的程序在运行时,所能知道对象的类型.简单一句就是运行时能够获得对象的类型.比如type(),dir(),getattr(),hasattr(),isinstance().

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.

详情见:http://stackoverflow.com/questions/1301346/the-meaning-of-a-single-and-a-double-underscore-before-an-object-name-in-python

或者: http://www.zhihu.com/question/19754941

字符串格式化:%和.format

.format在许多方面看起来更便利.对于%最烦人的是它无法同时传递一个变量和元组.你可能会想下面的代码不会有什么问题:

"hi there %s" % name

但是,如果name恰好是(1,2,3),它将会抛出一个TypeError异常.为了保证它总是正确的,你必须这样做:

"hi there %s" % (name,)   # 提供一个单元素的数组而不是一个参数

但是有点丑..format就没有这些问题.你给的第二个问题也是这样,.format好看多了.你为什么不用它?

• 不知道它(在读这个之前)
• 为了和Python2.5兼容(譬如logging库建议使用%(issue #4))

http://stackoverflow.com/questions/5082452/python-string-formatting-vs-format

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。
在程序设计中的意思是一个对象有效的语义，不是由继承自特定的类或实现特定的接口，而是由”当前方法和属性的集合”决定， 也就是我们不需要关注该对象的类型，而是要关注该对象的参数与方法。
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。鸭子类型通常得益于”不”测试方法和函数中参数的类型，而是依赖文档、清晰的代码和测试来确保正确使用。

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）

• Builtin，Python 内置命名空间，主要是内置函数，异常类 等，可以通过 dir(builtins) 来查看
• Global，当前module的作用域，常见的name就在里面
• Enclosing，non-local
• Local，该部分 一般指 函数内 的变量空间，通过 locals() 可以查看 Local 的所有变量，如果在当前module执行则结果与globals相同

Python的List

http://www.jianshu.com/p/J4U6rR

Python2和3的区别

推荐：Python 2.7.x 与 Python 3.x 的主要差异

range and xrange

都在循环时使用，xrange内存性能更好。
for i in range(0, 20):
for i in xrange(0, 20):
What is the difference between range and xrange functions in Python 2.X?
range creates a list, so if you do range(1, 10000000) it creates a list in memory with 9999999 elements.
xrange is a sequence object that evaluates lazily.

http://stackoverflow.com/questions/94935/what-is-the-difference-between-range-and-xrange-functions-in-python-2-x

编译代码

• eval(), 执行python的单个表达式,并返回该表达式的节点
• exec()，可以执行复杂的python代码，并且可自行执行的上下文。
• complie()，编译指定的字符串

如何打Pip包

http://blog.sina.com.cn/s/blog_1318255b00102wbtz.html
https://www.cnblogs.com/michael-xiang/p/5690746.html

Log
https://www.ctolib.com/topics/85107.html
https://twiki.cern.ch/twiki/bin/view/Main/PythonLoggingThreadingMultiprocessingIntermixedStudy
https://stackoverflow.com/questions/24509650/deadlock-with-logging-multiprocess-multithread-python-script

拷贝

import copy
a = [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]  #原始对象

b = a  #赋值，传对象的引用
c = copy.copy(a)  #对象拷贝，浅拷贝
d = copy.deepcopy(a)  #对象拷贝，深拷贝

a.append(5)  #修改对象a
a[4].append('c')  #修改对象a中的['a', 'b']数组对象

print 'a = ', a
print 'b = ', b
print 'c = ', c
print 'd = ', d

输出结果：
a =  [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]
b =  [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c'], 5]
c =  [1, 2, 3, 4, ['a', 'b', 'c']]
d =  [1, 2, 3, 4, ['a', 'b']]

协程

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.

async/await

Python在3.5版本中引入了async和await,使得书写协程更加容易。
https://www.cnblogs.com/dhcn/p/9032461.html

import threading
import asyncio

async def hello():
    print('Hello world! (%s)' % threading.currentThread())
    await asyncio.sleep(1)
    print('Hello again! (%s)' % threading.currentThread())

loop = asyncio.get_event_loop()
tasks = [hello(), hello()]
loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
loop.close()

yield

https://www.cnblogs.com/gqtcgq/p/8126124.html

yield from

>>> def gen():
... for c in 'AB':
...     yield c
... for i in range(1, 3):
...     yield i
...
>>> list(gen())
['A', 'B', 1, 2]

相当于

>>> def gen():
...     yield from 'AB'
...     yield from range(1, 3)
...
>>> list(gen())
['A', 'B', 1, 2]

面向对象编程

元类(metaclass)

http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python

@staticmethod和@classmethod

Python其实有3个方法,即静态方法(staticmethod),类方法(classmethod)和实例方法,如下:

def foo(x):
    print "executing foo(%s)"%(x)

class A(object):
    def foo(self,x):
        print "executing foo(%s,%s)"%(self,x)

    @classmethod
    def class_foo(cls,x):
        print "executing class_foo(%s,%s)"%(cls,x)

    @staticmethod
    def static_foo(x):
        print "executing static_foo(%s)"%x

a=A()

调用a.foo(x)相当于调用foo(a, x))。类方法一样,只不过它传递的是类而不是实例,A.class_foo(x).注意这里的self和cls可以替换别的参数,但是python的约定是这俩,还是不要改的好。
对于静态方法其实和普通的方法一样,不需要对谁进行绑定,唯一的区别是调用的时候需要使用a.static_foo(x)或者A.static_foo(x)来调用.

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更多关于这个问题:http://stackoverflow.com/questions/136097/what-is-the-difference-between-staticmethod-and-classmethod-in-python

类变量和实例变量

class Person:
    name="aaa"

p1=Person()
p2=Person()
p1.name="bbb"
print p1.name  # bbb
print p2.name  # aaa
print Person.name  # aaa

类变量就是供类使用的变量,实例变量就是供实例使用的.

这里p1.name="bbb"是实例调用了类变量,这其实和上面第一个问题一样,就是函数传参的问题,p1.name一开始是指向的类变量name="aaa",但是在实例的作用域里把类变量的引用改变了,就变成了一个实例变量,self.name不再引用Person的类变量name了.

可以看看下面的例子:

class Person:
    name=[]

p1=Person()
p2=Person()
p1.name.append(1)
print p1.name  # [1]
print p2.name  # [1]
print Person.name  # [1]

参考:http://stackoverflow.com/questions/6470428/catch-multiple-exceptions-in-one-line-except-block

面向切面编程AOP和装饰器

AOP:面向切面编程，通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术

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。

这个问题比较大,推荐: http://stackoverflow.com/questions/739654/how-can-i-make-a-chain-of-function-decorators-in-python

中文: http://taizilongxu.gitbooks.io/stackoverflow-about-python/content/3/README.html
装饰器： https://www.cnblogs.com/lianyingteng/p/7743876.html

Python中重载

http://www.zhihu.com/question/20053359

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。

在定义类中，有许多类似”method“以双下划线开头与结尾的方法，这些方法往往有特殊的作用，我们可以重新定义这些方法来实现特殊的功能，常用的一般有：

https://www.cnblogs.com/hotbaby/p/4913363.html

29 super init

super() lets you avoid referring to the base class explicitly, which can be nice. But the main advantage comes with multiple inheritance, where all sorts of fun stuff can happen. See the standard docs on super if you haven’t already.
Note that the syntax changed in Python 3.0: you can just say super().__init__() instead of super(ChildB, self).__init__() which IMO is quite a bit nicer.

http://stackoverflow.com/questions/576169/understanding-python-super-with-init-methods

新式类和旧式类

stackoverflow

这篇文章很好的介绍了新式类的特性: http://www.cnblogs.com/btchenguang/archive/2012/09/17/2689146.html

新式类很早在2.2就出现了,所以旧式类完全是兼容的问题,Python3里的类全部都是新式类.这里有一个MRO问题可以了解下(新式类是广度优先,旧式类是深度优先),里讲的也很多.

https://www.cnblogs.com/Jeb15/p/5927207.html

__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__.

stackoverflow

ps: __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.

虚拟子类

https://www.cnblogs.com/PyKK2019/p/11059444.html

函数式编程

字典推导式

d = {key: value for (key, value) in iterable}

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.

lambda函数

其实就是一个匿名函数,为什么叫lambda?因为和后面的函数式编程有关.

推荐: 知乎

Python函数式编程

这个需要适当的了解一下吧,毕竟函数式编程在Python中也做了引用.

推荐: 酷壳

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))
6

迭代器和生成器

这个是stackoverflow里python排名第一的问题,值得一看: http://stackoverflow.com/questions/231767/what-does-the-yield-keyword-do-in-python

这是中文版: http://taizilongxu.gitbooks.io/stackoverflow-about-python/content/1/README.html

*args and **kwargs

用*args和**kwargs只是为了方便并没有强制使用它们.

当你不确定你的函数里将要传递多少参数时你可以用*args.例如,它可以传递任意数量的参数:

>>> def print_everything(*args):
        for count, thing in enumerate(args):
...         print '{0}. {1}'.format(count, thing)
...
>>> print_everything('apple', 'banana', 'cabbage')
0. apple
1. banana
2. cabbage

相似的,**kwargs允许你使用没有事先定义的参数名:

>>> def table_things(**kwargs):
...     for name, value in kwargs.items():
...         print '{0} = {1}'.format(name, value)
...
>>> table_things(apple = 'fruit', cabbage = 'vegetable')
cabbage = vegetable
apple = fruit

你也可以混着用.命名参数首先获得参数值然后所有的其他参数都传递给*args和**kwargs.命名参数在列表的最前端.例如:

def table_things(titlestring, **kwargs)

*args和**kwargs可以同时在函数的定义中,但是*args必须在**kwargs前面.

当调用函数时你也可以用*和**语法.例如:

>>> def print_three_things(a, b, c):
...     print 'a = {0}, b = {1}, c = {2}'.format(a,b,c)
...
>>> mylist = ['aardvark', 'baboon', 'cat']
>>> print_three_things(*mylist)

a = aardvark, b = baboon, c = cat

就像你看到的一样,它可以传递列表(或者元组)的每一项并把它们解包.注意必须与它们在函数里的参数相吻合.当然,你也可以在函数定义或者函数调用时用*.

http://stackoverflow.com/questions/3394835/args-and-kwargs