Python3简明教程三

这部分主要说明Python3的函数、文件操作以及一些常见的异常等。

来源：实验楼Python3简明教程

1. 函数

• def 来定义一个函数

def functionname(params):
    statement1
    statement2

• 关键字 global用于定义全局变量
• python的函数参数变量可以有默认值，如果对指定的参数变量没有给出任何值则会赋其默认值

>>> def test(a , b=-99):
...     if a > b:
...         return True
...     else:
...         return False

>>> test(12, 23)
False
>>> test(12)
True

• 注：
  1.具有默认值的参数后面不能再有普通参数
  2.默认值只被赋值一次，如果默认值是任何可变对象时会有所不同，比如列表、字典或大多数类的实例

>>> def f(a, data=[]):
...     data.append(a)
...     return data
...
>>> print(f(1))
[1]
>>> print(f(2))
[1, 2]

# 此法可避免
>>> def f(a, data=None):
...     if data is None:
...         data = []
...     data.append(a)
...     return data
...
>>> print(f(1))
[1]
>>> print(f(2))
[2]

• 关键字参数
  函数可以通过关键字参数的形式来调用，形如 keyword = value

>>> def func(a, b=5, c=10):
...     print('a is', a, 'and b is', b, 'and c is', c)
...
>>> func(12, 24)
a is 12 and b is 24 and c is 10
>>> func(12, c = 24)
a is 12 and b is 5 and c is 24
>>> func(b=12, c = 24, a = -1)
a is -1 and b is 12 and c is 24

• 强制关键字参数
  用户调用函数时将只能对每一个参数使用相应的关键字参数

>>> def hello(*, name='User'):
...     print("Hello", name)
...
>>> hello('shiyanlou')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: hello() takes 0 positional arguments but 1 was given
>>> hello(name='shiyanlou')
Hello shiyanlou

• 文档字符串
  在 Python 里使用文档字符串（docstrings）来说明如何使用代码，这在交互模式非常有用，也能用于自动创建文档。

def longest_side(a, b):
    """
    Function to find the length of the longest side of a right triangle.

    :arg a: Side a of the triangle
    :arg b: Side b of the triangle

    :return: a + b
    """
    return a + b
print(longest_side.__doc__)
print(longest_side(4,5))

result:
    Function to find the length of the longest side of a right triangle.

    :arg a: Side a of the triangle
    :arg b: Side b of the triangle

    :return: a + b
9

• 高阶函数（Higher-order function）或仿函数（functor）
  高阶函数（Higher-order function）或仿函数（functor）是内部至少含有一个以下步骤的函数:
  1.使用一个或多个函数作为参数
  2.返回另一个函数作为输出

>>> def high(func, value):
...     return func(value)

• map函数
  map 是一个在 Python 里非常有用的高阶函数。它接受一个函数和一个序列（迭代器）作为输入，然后对序列（迭代器）的每一个值应用这个函数，返回一个序列（迭代器），其包含应用函数后的结果。

>>> lst = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> def square(num):
...     "返回所给数字的平方."
...     return num * num
...
>>> print(list(map(square, lst)))
[1, 4, 9, 16, 25]

在python中还有 sorted()、filter()、functools()等许多高阶函数。

2. 文件操作

• 文件打开
  open() 函数打开文件。它需要两个参数，第一个参数是文件路径或文件名，第二个是文件的打开模式。默认的模式为只读模式。
  -- "r"，以只读模式打开，你只能读取文件但不能编辑/删除文件的任何内容
  -- "w"，以写入模式打开，如果文件存在将会删除里面的所有内容，然后打开这个文件进行写入
  -- "a"，以追加模式打开，写入到文件中的任何数据将自动添加到末尾
• 文件关闭
  打开文件后应该总是关闭文件，使用close()。
  始终确保显式关闭每个打开的文件。因为程序能打开的文件数量是有上限的。如果超出了这个限制，没有任何可靠的方法恢复，因此程序可能会崩溃。每个打开的文件关联的数据结构（文件描述符/句柄/文件锁...）都要消耗一些主存资源。
• 文件读取
  read() 方法一次性读取整个文件
  read(size) 有一个可选的参数 size，用于指定字符串长度。如果没有指定 size 或者指定为负数，就会读取并返回整个文件。当文件大小为当前机器内存两倍时，就会产生问题。反之，会尽可能按比较大的 size 读取和返回数据。

>>> p = open('sample.txt')
>>> a = p.read()
>>> a
'I love Judy\nI love MM\n'
# 再一次调用 read()，它会返回空字符串因为它已经读取完整个文件
>>> b = p.read()
>>> b
''

# readline() 能读取文件的一行
>>> c = p.readline()
>>> c
'I love Judy\n'
>>> d = p.readline()
>>> d
'I love MM\n'

# readlines() 方法读取所有行到一个列表
>>> e = p.readlines()
>>> e
['I love Judy\n', 'I love MM\n']

# 可以循环遍历文件对象来读取文件中的每一行
>>> fobj = open('sample.txt')
>>> for x in fobj:
...     print(x, end = '')
... 
I love Judy
I love MM
>>> fobj.close()

• 文件写入
  write()

>>> fobj = open("ircnicks.txt", 'w')
>>> fobj.write('powerpork\n')
>>> fobj.write('indrag\n')
>>> fobj.write('mishti\n')
>>> fobj.write('sankarshan')
>>> fobj.close()

• 使用with()语句
  with 语句处理文件对象，它会在文件用完后会自动关闭，就算发生异常也没关系。它是 try-finally 块的简写。

>>> with open('sample.txt') as fobj:
...     for line in fobj:
...         print(line, end = '')
... 
I love Judy
I love MM

3. 异常

异常是什么？其实异常是一种 类

• NameError
  访问一个未定义的变量则会发生 NameError。
  通常最后一行包含了错误的详细信息，其余行显示它是如何发生（或什么引起该异常）的详细信息。
• TypeError
  操作或函数应用于不适当类型的对象时引发
• 处理异常
  try...except 块来处理任意异常。

try:
    statements to be inside try clause
    statement2
    statement3
    ...
except ExceptionName:
    statements to evaluated in case of ExceptionName happens

# 一个空的 except 语句能捕获任何异常
>>> try:
...     input() # 输入的时候按下 Ctrl + C 产生 KeyboardInterrupt
... except:
...     print("Unknown Exception")
...
Unknown Exception

• 抛出异常
  raise 语句抛出一个异常。

>>> try:
...     raise ValueError("A value error happened.")
... except ValueError:
...     print("ValueError in our code.")
...
ValueError in our code.

• 定义清理行为
  try 语句还有另一个可选的 finally 子句，目的在于定义在任何情况下都一定要执行的功能。

>>> try:
...     raise KeyboardInterrupt
... finally:
...     print('Goodbye, world!')
...
Goodbye, world!
KeyboardInterrupt
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in ?