1 编码相关
1.1 指定默认的读文件的解码格式保证不乱码
# -*- coding: utf-8 -*-
# 说明:
# 1. 顶部编码声明用于在 Python2 或特殊场景下明确源文件编码；Python3 默认 UTF-8，可省略。
# 2. 若读取文本文件需匹配其真实保存编码，否则会出现解码错误。
# Python3 的 str 内部使用 Unicode，不会因为源代码中出现汉字而乱码。
# 在 Python2 中可使用 u 前缀显式标记 Unicode 字面量：
x = u"艾尼你好"
注：Python3 默认使用 UTF-8 解码源文件；Python2 默认为 ASCII（无编码声明时）。
2 读写文件
2.1 控制文件读写内容的模式：t 和 b
# open() 基本形式:
# open(path, mode='r', encoding=None, errors=None)
# 文本(t)模式: 读写单位为 str (Unicode)，可指定 encoding (仅文本文件)
with open(r"C:\a\b\c\aini.txt", mode="rt", encoding="utf-8") as f:
content = f.read()
# 二进制(b)模式: 读写单位为 bytes，不做编码/解码
with open("image.jpg", "rb") as f:
data = f.read()
路径注意：在 Windows 下可用原始字符串 r'...' 或使用正斜杠 C:/a/b/c/aini.txt。
2.2 文件操作的模式
r 读(文本) 文件不存在报错
w 写(文本) 文件存在清空，不存在创建
a 追加(文本) 文件不存在创建，指针在末尾
r+ 读写 文件必须存在，写不清空
w+ 读写 先清空再读写
a+ 读写追加 追加后可读
rb / wb / ab / r+b 等在二进制模式下对应上述行为
with open("./aini.txt", mode="rt", encoding="utf-8") as f:
first_four_chars = f.read(4) # 在文本模式 read(n) 的 n 是“字符”个数
pos = f.tell() # 获取当前位置
f.seek(0, 0) # 回到文件开头
seek(offset, whence)：whence=0 开头、1 当前位置、2 末尾；偏移在文本模式可能受换行转换影响，精确随机访问推荐二进制模式。
3 函数参数详解
3.1 位置参数、关键字参数、混合使用
def func(x, y):
print(x, y)
func(1, 2) # 位置实参
func(y=2, x=1) # 关键字实参 (顺序可变)
func(1, y=2) # 合法
# func(y=2, 1) # 非法: 位置参数不能跟在关键字参数后
禁止为同一形参重复传值：
# func(1, y=2, x=3) # 非法: x 传值重复
# func(1, 2, x=3) # 非法: x 传值重复
3.2 默认参数与混用
def func(x, y=3):
print(x, y)
func(1) # 使用默认 y=3
func(1, y=99) # 覆盖默认
规则与注意：
- 非默认形参必须在默认形参左侧：
# def bad(y=2, x): pass # 语法错误
- 默认值在定义阶段绑定其对象引用：
m = 2
def f(x, y=m):
print(x, y)
m = 999999999
f(1) # 输出 1 2
- 避免使用可变对象作为默认值：
def bad(x, cache=[]):
cache.append(x)
return cache
def good(x, cache=None):
if cache is None:
cache = []
cache.append(x)
return cache
3.3 可变长度参数 (* 与 **)
3.3.1 收集溢出的“位置实参” *args
def func(x, y, *args):
print(x, y, args)
func(1, 2, 3, 4, 5) # args = (3,4,5)
3.3.2 位置实参打散
def func(x, y, z):
print(x, y, z)
func(*[11, 22, 33]) # 等价 func(11,22,33)
3.3.3 收集关键字实参 **kwargs
def func(x, y, **kwargs):
print(x, y, kwargs)
func(1, y=2, a=10, b=20) # kwargs = {'a':10,'b':20}
3.3.4 关键字打散
def func(x, y, z):
print(x, y, z)
mapping = {'x': 1, 'y': 2, 'z': 3}
func(**mapping) # func(x=1,y=2,z=3)
3.3.5 混合顺序
*args 必须在 **kwargs 之前：
def wrapper(*args, **kwargs):
target(*args, **kwargs)
3.4 函数的类型提示
def register(name: str, age: int, hobbies: tuple) -> int:
print(name, age, hobbies)
return age
def register_default(name: str = "aini",
age: int = 18,
hobbies: tuple | None = None) -> int:
if hobbies is None:
hobbies = ()
return age
类型提示不强制运行期校验，仅辅助静态分析与可读性。
4 装饰器
4.1 演进示例 (添加耗时统计)
import time
def index(name, age):
time.sleep(1)
print(f"我叫{name},今年{age}岁")
def wrapper():
start = time.time()
index("aini", 18)
end = time.time()
print(end - start)
wrapper()
4.2 通用包装 (保持调用方式)
def index(name, age):
print(f"我叫{name},今年{age}岁")
def outer(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
import time
start = time.time()
res = func(*args, **kwargs)
end = time.time()
print(f"{func.__name__}耗时 {end - start:.3f}s")
return res
return wrapper
index = outer(index)
index("aini", 22)
4.3 语法糖与返回值保留
import time
from functools import wraps
def timing(func):
@wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
res = func(*args, **kwargs)
end = time.time()
print(f"{func.__name__}耗时 {end - start:.3f}s")
return res
return wrapper
@timing
def index(name, age):
"""我是 index"""
time.sleep(1)
return [name, age]
result = index("aini", 22)
4.4 有参装饰器
4.4.1 不用语法糖
def auth(func, db_type):
def wrapper(*args, **kwargs):
user = input("your name: ").strip()
pwd = input("your password: ").strip()
if db_type == "file":
if user == "aini" and pwd == "aini123":
print("login success")
return func(*args, **kwargs)
else:
print("用户名或密码错误")
else:
print(f"暂不支持 {db_type}")
return wrapper
def index(x, y):
print(f"index >> {x}:{y}")
index = auth(index, "file")
index("aini", 22)
4.4.2 语法糖一
def auth(db_type="file"):
def deco(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
user = input("user: ").strip()
pwd = input("pwd: ").strip()
if db_type == "file":
if user == "aini" and pwd == "aini123":
return func(*args, **kwargs)
print("认证失败")
elif db_type == "mysql":
print("mysql 验证逻辑略")
else:
print("其他方式待实现")
return wrapper
return deco
@auth(db_type="file")
def index(x, y):
print(f"index >> {x}:{y}")
4.4.3 标准模板
def decorator_factory(param):
def deco(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
# 扩展逻辑使用 param
return func(*args, **kwargs)
return wrapper
return deco
@decorator_factory("配置值")
def foo(a, b):
return a + b
5 迭代器
5.1 基础知识
- 可迭代对象：实现
__iter__()返回迭代器的对象（如list、dict、str、set、tuple、文件对象）。 - 迭代器对象：实现
__iter__()（返回自身）与__next__()。
d = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
it = d.__iter__()
print(it.__next__()) # a
print(it.__next__()) # b
print(it.__next__()) # c
安全遍历：
d = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
it = iter(d)
while True:
try:
k = next(it)
print(k)
except StopIteration:
break
迭代器是可迭代对象；但可迭代对象不一定是迭代器。
5.2 for 循环工作原理
- 调用对象的
__iter__()获得迭代器。 - 反复调用迭代器
__next__()获取元素。 - 捕获
StopIteration结束循环。
6 生成器（本质是迭代器）
6.1 yield 表达式
def test():
print("第一次")
yield 1
print("第二次")
yield 2
print("第三次")
yield 3
print("结束")
g = test()
print(next(g)) # 第一次 / 1
print(next(g)) # 第二次 / 2
print(next(g)) # 第三次 / 3
辅助函数接口：next(obj) → obj.__next__()；iter(obj) → obj.__iter__()。
6.2 send 用法
def person(name):
print(f"{name} 初始化")
while True:
food = yield
print(f"{name} 吃 {food}")
g = person("aini")
next(g) # 预激活
g.send("雪糕")
g.send("西瓜")
第一次不能直接发送非 None 值，需要预激活生成器。
6.3 三元表达式
x, y = 10, 20
res = x if x > y else y
格式：值_if_true if 条件 else 值_if_false
6.4 列表生成式
names = ["aini_aaa","dilnur_aaa","donghua_aaa","egon"]
res = [n for n in names if n.endswith("aaa")]
uppercased = [n.upper() for n in names]
trimmed = [n.replace("_aaa","") for n in names if n.endswith("_aaa")]
语法：[表达式 for 元素 in 可迭代 if 条件]
6.5 其他推导式
# 字典推导
keys = ["name","age","gender"]
d1 = {k: None for k in keys}
items = [("name","aini"),("age",22),("gender","man")]
d2 = {k: v for k, v in items}
# 集合推导
s = {k for k in keys}
# 生成器表达式
g = (i for i in range(10) if i % 4 == 0)
t = tuple(i for i in range(10) if i % 3 == 0)
# 文件字符统计
with open("aini.txt", mode="rt", encoding="utf-8") as f:
total_chars = sum(len(line) for line in f)
6.6 二分查找示例
def search_num(num, seq):
if not seq:
print("没找到")
return False
mid = len(seq) // 2
pivot = seq[mid]
if num > pivot:
return search_num(num, seq[mid+1:])
elif num < pivot:
return search_num(num, seq[:mid])
else:
print("找到了", pivot)
return True
l = [-10,-6,-3,0,1,10,56,134,222,234,532,642,743,852,1431]
search_num(743, l)
6.7 匿名函数 (lambda)
add = lambda x, y: x + y
print(add(10, 20))
salary = {
"aini": 20000,
"aili": 50000,
"dilnur": 15000,
"hahhaha": 42568,
"fdafdaf": 7854
}
highest = max(salary, key=lambda k: salary[k])
print(highest)
7 模块
7.1 测试入口
# foo.py
def run():
print("running")
if __name__ == "__main__":
run()
7.2 from 导入机制
from foo import x 步骤：
- 载入并执行
foo.py建立其命名空间。 - 在当前作用域创建名称
x，指向模块对象中对应成员。
7.3 星号导入与 __all__
# foo.py
__all__ = ["x", "change"]
x = 10
def change():
global x
x = 20
a = 30
# run.py
from foo import *
print(x) # 10
change()
# print(a) # NameError: a 不在 __all__ 中
不推荐使用 from module import *，会污染命名空间。
7.4 sys.path 搜索顺序
import sys
from pprint import pprint
pprint(sys.path)
顺序：内置模块 → 按 sys.path 列表目录查找 → 找到即加载。可使用 sys.path.append(str(new_path)) 临时添加。
7.5 sys.modules 查看已加载模块
import sys
print("foo" in sys.modules)
sys.modules 是缓存字典，重复 import 不会重新执行顶层代码。
7.6 编写规范示例
"""
this module is used to ...
"""
import sys
X = 1
class Foo:
pass
def test():
pass
if __name__ == "__main__":
test()
8 包（包也是模块的一种）
- 包：含
__init__.py的目录即为包；导入包会执行其__init__.py。 - 多层结构中运行入口脚本所在路径决定初始
sys.path[0]，后续导入基于此。
9 软件开发目录规范示例
ATM/ # 项目根目录，聚合全部代码与资源 bin/ # 入口脚本目录（可执行启动文件） start.py # 程序启动入口：解析参数、初始化环境、调用核心逻辑 config/ # 配置文件目录（常量、环境、全局设置） settings.py # 配置集中管理：路径、数据库连接、日志级别、开关等 db/ # 数据访问层（封装持久化的读写操作） db_handle.py # 提供对数据源的CRUD接口：文件/数据库/缓存等 lib/ # 公共库目录（工具函数、通用辅助，不依赖业务领域） common.py # 工具集合：字符串/时间处理、通用异常、验证函数等 core/ # 核心业务逻辑层（领域服务、流程编排） src.py # 业务主流程/服务实现：调用数据层与其他模块 api/ # 接口层（对外暴露的调用适配：HTTP、CLI、RPC 等） api.py # 定义接口函数或路由适配，实现输入输出协议转换 log/ # 日志输出目录（运行时生成） user.log # 示例日志文件：记录用户操作或运行轨迹 README.md # 项目说明文档：用途、安装步骤、使用方法、维护注意事项
结构设计说明：
- 分层职责清晰：
core专注业务、db专注数据、lib提供复用工具、api负责对外适配。 - 可扩展性：新增模块时保持同级目录，例如
tests/、scripts/、docs/。 - 启动隔离：
bin/start.py避免将可执行代码与库代码混在一起，有利于打包与部署。 - 配置集中：
config/settings.py使环境切换（开发/测试/生产）只需调整配置。可再引入分环境文件例如settings_dev.py。 - 日志单独目录：便于轮转与清理，不污染源码目录。
- 公共工具与业务隔离：
lib/common.py不引用具体业务，有助于单元测试与复用。 - 数据访问抽象：
db/db_handle.py用接口形式减低对具体存储（文件/SQL/NoSQL）的耦合，可后续替换实现。
可选的进一步优化建议：
- 增加
tests/：单元测试与集成测试分目录（如tests/unit/、tests/integration/）。 - 增加
requirements.txt或pyproject.toml：统一依赖管理。 - 增加
scripts/：批处理、迁移脚本、运维脚本。 - 使用
logging配置模块：在config下添加logging_conf.py或logging.yaml。 - 增加
docs/：设计说明、API 文档、架构图。 - 对大型项目拆分包结构：将
core拆成多个子包（如core/services/、core/models/）。 - 使用
__init__.py将目录转为包，便于相对导入与命名空间控制。
动态获取项目根路径：
from pathlib import Path
import sys
BASE_DIR = Path(__file__).resolve().parent.parent
sys.path.append(str(BASE_DIR))
10 反射
10.1 概念
运行期根据字符串名称动态获取、调用、修改对象属性的机制。
10.2 内置函数
class User:
role = "guest"
def greet(self): return "hi"
u = User()
print(hasattr(u, "role"))
print(getattr(u, "role"))
setattr(u, "role", "admin")
print(getattr(u, "role"))
delattr(u, "role")
print(hasattr(u, "role"))
动态调用：
def dispatch(obj, action):
if hasattr(obj, action):
return getattr(obj, action)()
raise AttributeError(action)
谨慎：限制可访问属性白名单，防止安全隐患。