Python核心知识回顾

Python基本概念对于构建稳定应用非常重要。理解这些编程思想如何结合起来对于编写高效的Python程序十分重要。基础构件得到了加强，用作实际项目中的基本组成部分。

编程主要组成部分

任何Python程序的核心都包括我们存储和处理信息的方式。

• 变量： 您学会了使用变量作为命名容器来存储数据值。赋值很简单，例如 user_name = "Alice" 或 item_count = 5。Python会自动判断数据类型（动态类型）。
• 数据类型： 我们介绍了必要的内置数据类型：
  • 数字： 整型（int，用于整数，例如 42）和浮点型（float，用于带小数的数字，例如 3.14）。
  • 文本： 字符串（str，用于字符序列，用引号括起来，例如 "Hello, Python!"）。
  • 布尔值： （bool，表示逻辑状态：True 或 False）。
• 运算符： 它们是对数据执行操作的符号：
  • 算术： 用于计算（+、-、*、/、% 用于取模、// 用于整除、** 用于幂运算）。
  • 比较： 用于比较值（==、!=、<、>、<=、>=），结果为布尔值 True 或 False。
  • 逻辑： 用于组合布尔表达式（and、or、not）。
• 输入/输出： 您学会了如何使用 input() 获取数据以及使用 print() 显示信息来与用户交互。请记住，input() 总是返回一个字符串，因此您经常需要使用 int() 或 float() 等函数进行类型转换（例如 int()、float()）。

控制程序流程

程序很少直接从头到尾执行指令。您学会了如何控制执行顺序：

• 条件语句： 使用 if、elif（else if）和 else，您可以在代码中做出判断，仅当满足特定条件时才执行相应的代码块。
• 循环： 用于重复执行操作：
  • while 循环在条件保持 True 时持续执行代码块。
  • for 循环遍历序列（如列表、元组或字符串）或其他可迭代对象中的各项。
• 循环控制： break 语句允许您提前退出循环，而 continue 则跳过当前迭代的剩余部分并继续下一次迭代。

使用集合组织数据

当处理多个相关数据时，Python的集合类型不可或缺：

• 列表（list）： 有序、可变（可更改）的项序列。用方括号 [] 定义。非常适合需要添加、删除或更改元素的集合。
• 元组（tuple）： 有序、不可变（不可更改）的项序列。用圆括号 () 定义。适用于顺序重要的固定相关数据集合。
• 字典（dict）： 键值对的集合。用花括号 {} 定义（例如 {'name': 'Bob', 'age': 30}）。根据键提供快速查找。在现代Python版本中，字典保持插入顺序。
• 集合（set）： 无序的唯一项集合。也用花括号 {} 定义（但没有键值对，例如 {1, 2, 3}）。有效用于成员资格测试和去除重复项。

使用函数构建可重用代码

函数允许您将代码块打包以便重用，使程序模块化且更易于管理：

• 定义函数： 使用 def 关键字，后跟函数名、用于参数 (parameter)的圆括号 () 和冒号 :。
• 参数和实参： 参数是函数定义中圆括号内列出的变量。实参是函数被调用时传递给函数的实际值。
• 返回值： return 语句将值从函数返回给调用者。如果省略，函数返回 None。
• 作用域： 函数内部定义的变量默认是局部变量，这意味着它们只在该函数内部存在。在函数外部定义的变量是全局变量。
• 文档字符串： def 行后紧跟的三引号字符串（"""文档字符串在此处"""）用于记录函数的作用。
• Lambda函数： 我们简单了解过lambda函数，用于内联创建小型匿名函数。

与文件交互

程序通常需要从文件读取数据或向文件写入数据：

• 打开文件： 使用 open() 函数，指定文件路径和模式（例如 'r' 用于读取，'w' 用于写入，'a' 用于追加）。
• 读写文件： 使用 .read()、.readline()、.readlines() 等方法从文件获取数据，并使用 .write() 将数据写入文件。
• 关闭文件： 使用 .close() 关闭文件很重要，或者，最好使用 with 语句（with open(...) as f:），它即使在发生错误时也会自动处理关闭。

模块化：模块与包

为了组织大型项目和使用现有代码：

• 模块： 包含定义和语句的Python文件（.py）。
• 导入： 使用 import module_name 或 from module_name import specific_item 来使用其他模块中定义的代码。
• 标准库： Python自带一个包含许多有用模块（例如 math、datetime、random、os）的丰富标准库。
• 外部包： 使用 pip 等工具安装和使用由更广泛的Python社区开发的第三方包（可在Python包索引 - PyPI 上找到）。

面向对象编程（OOP）简介

我们提到了面向对象编程的基本要点：

• 类： 用于创建对象的蓝图或模板。使用 class 关键字定义。
• 对象（实例）： 从类创建的特定实例。它们拥有自己的数据（属性）并能执行操作（方法）。
• 属性： 与对象关联的变量，用于存储其状态。
• 方法： 类内部定义的函数，用于对对象的数据进行操作。
• __init__ 方法： 一个特殊方法（构造器），在新对象创建时自动调用，用于初始化其属性。
• self 参数 (parameter)： 实例方法中第一个参数的约定俗成名称，代表对象实例本身。

错误和异常处理

程序在运行时可能遇到错误。异常处理允许您优雅地管理这些情况：

• 异常： 执行过程中检测到的错误（例如 ValueError、TypeError、FileNotFoundError）。
• try...except 块： try 块包含可能引发异常的代码。如果发生异常，则执行相应的 except 块。
• 特定异常： 您可以捕获特定类型的异常，以便进行定制的错误处理。
• else 和 finally： 可选的 else 块在 try 块中没有异常发生时运行。finally 块无论是否发生异常都会运行，对清理操作（如关闭文件）很有用。
• 引发异常： 您可以使用 raise 语句在自己的代码中发出错误条件信号。

本次快速回顾帮助您巩固了已掌握的知识点。这些知识点中的每一个都在构建Python应用程序（从最小的脚本到复杂的系统）中发挥作用。牢记这些基本知识，您就做好了充分准备，可以在接下来的部分中将它们应用于构建命令行工具。