python常用内置函数和关键字

常用内置方法

在Python中有许许多多的内置方法，就是一些Python内置的函数，它们是我们日常中经常可以使用的到的一些基础的工具，可以方便我们的工作。

查看所有的内置类和内置方法

# 方法一
built_list = dir(__builtins__)

# 方法二
import builtins
built_list = dir(builtins)

其中，以Error或者Warning等是Python中的异常类（关于异常可以参考后面的异常学习），以__开头和结尾的是内置的一些魔术方法（关于魔术方法可以参考面向对象的学习）、剩余的就是一些常用的内置类和方法。

标准输入输出

print — 打印内容（标准输出）

打印（输出）指定的内容，可以打印多内容（多个参数）

语法：print(*args)

# 常规用法
print(1)  # 1
print(1, 2, 3)  # 1 2 3

# sep参数
print(1, 2, 3)  # 1 2 3
print(1, 2, 3, sep=' MSR ')  # 1 MSR 2 MSR 3

# end参数
print(1, 2)
print(3, 4)
'''
1 2
3 4
'''
print(1, 2, end='')
print(3, 4)
'''
1 23 4
'''

# file参数
fp = open('test.txt', 'w', encoding='UTF-8')
print('Hello Word.', file=fp)

input — 输入

返回输入的结果，返回的结果为字符串类型；输入时，接收到enter（回车）时将输入内容返回；

input_content = input()  # 输入 -- Hello MSR.
print(input_content)  # Hello MSR.

# 可以在input中输入内容，作为交互信息（就是一个标准输出）
input('请输入你的银行卡密码：')

数学

abs — 绝对值

返回数字的绝对值,唯一参数必须说是数字类型，即：int float bool complex

res = abs(-100)
print(res)  # 100

res = abs(True)
print(res)  # 1

round — 四舍五入

返回一个十进制数字四舍五入后的结果

# 不保留小数
res = round(10.6)
print(res)  # 11

# 保留小数，保留的最小位四舍五入
res = round(10.567, 2)
print(res)  # 10.57

# ！！！
# 如果数字为n.5的时候，n为奇数才会5入，否则后面还要更多的小数位才能是我们理解当中的样子，也就是必须实际的大于.5这个临界值，可以使用标准库decimal处理掉这个问题。
res = round(4.5)
print(res)  # 4
res = round(3.5)
print(res)  # 4

res = round(4.51)
print(res)  # 5
res = round(3.51)
print(res)  # 4

# 多位小数情况正好相反，只有偶数才会5入
res = round(4.35, 1)
print(res)  # 4.3
res = round(4.45, 1)
print(res)  # 4.5
res = round(4.555, 2)
print(res)  # 4.55
res = round(4.665, 2)
print(res)  # 4.67

pow — 幂运算

计算一个数值的N次幂

语法：pow(parameter1,parameter2,[parameter3])

参数一表示运算数，参数二表示幂次方数，参数三表示被除数，计算幂运算结果除法余数；

# 还记得python的幂运算符嘛？
res = pow(2, 3)
print(res)        # 8
print(2 * 2 * 2)  # 8
print(2 ** 3)     # 8

# 除法求余数
res = pow(2, 3, 3)
print(res)    # 2
print(8 % 3)  # 2

序列

sum — 序列和

计算一个容器（字符串除外）中的数字之和，容器中的数据必须都是数字类型

lst = [1, 2, 3, 4]
res = sum(lst)
print(res)  # 10

max & min — 获取序列中的最大值和最小值

max获取序列中的最大值，min获取序列中的最小值，max&min属于高阶函数；

语法：max(parameter1,[parameter2, parameter3, ...],key=None)

# 不指定key
lst = [0, 1, 2, 3, 4]
res = max(lst)  # 4
res = min(lst)  # 0

# 多参数
# 1、参数可以不只一个，但是多个参数必须相同的数据类型，比较参数中的第一个参数返回数据，但是众序列中的第一个参数都必须是相同的数据类型，如果是字符串，比如ABC之间的比较是根据ASCII码进行的。
lst1 = [0, 100]
lst2 = [2, 10]
print(max(lst1, lst2))  # [2, 10]
print(min(lst1, lst2))  # [0, 100]
# 2、参数可以不是容器类型数据，可以直接比较多个数字（其实也就是元组了）
print(max(1, 2, 3))  # 3
print(min(1, 2, 3))  # 1

# 指定key，经过key指定的函数处理，比较返回的结果,然后返回对应的数据
lst = [0, 1, 2, 3, 4]

def func(num):
    return num * -1

res = max(lst, key=func)  # 0
print(res)
res = min(lst, key=func)  # 4
print(res)

sorted — 序列排序

对一个序列中的值进行排序，默认按照升序（从小到大）排列；数字按照大小排序，ASCII字符串按照编码顺序排序，其余字符的排序规律不清，可能是按照某个指定的编码的先后进行排序。

语法：sorted(parameter1, key=None, reverse=False)

# 使用list为例
lst = [2, 0, 1, 3, 4]

# 默认为升序
new_lst = sorted(lst)
print(new_lst)  # [0, 1, 2, 3, 4]

# 降序
new_lst = sorted(lst, reverse=True)
print(new_lst)  # [4, 3, 2, 1, 0]


# 注意和list内置方法的区别，list.sort方法在原数据上重新排序，sorted方法返回一个新的数据；
lst1 = [1, 0, 3]
lst1.sort()
print(lst1)  # [0, 1, 3]

lst2 = [1, 0, 3]
new_lst2 = sorted(lst2)
print(lst2)  # [1, 0, 3]
print(new_lst2)  # [0, 1, 3]

zip — 多序列同索引组合

enumerate — 枚举

zip & enmerate 见推导式。

进制数转换

还记得如何直接表示一个非十进制数字吗？

• 0b 开头表示二进制数；
• 0o 开头表示八进制数；
• 0h 开头表示十六进制数；

bin — 将其它进制的数转成二进制数

# 十进制数 转 二进制
res = bin(255)
print(res)  # 0b11111111

# 八进制 转 二进制
res = bin(0o377)
print(res)  # 0b11111111

# 十六进制 转 二进制
res = bin(0xff)
print(res)  # 0b11111111

oct — 将数转为八进制数

hex — 将数转为十六进制数

ASCII字符编码转换

还记得ASCII编码吗？下面的函数可以将ASCII编码中包含的字符在字符和序号之间转换

chr — 将ASCII序号转成字符

# 返回 97 号字符
res = chr(97)
print(res)  # a

ord — 将字符转回ASCII序号

res = ord('A')
print(res)  # 65

其它

dir — 返回指定位置的类、函数、变量

默认返回当前位置的类、函数、变量。

# 定义函数
def func():
    pass

# 定义类
class Class:
    pass

# 定义变量
var = 1

# 返回属于当前位置（文件）的类、函数、变量
res = dir()
print(res)  # ['Class', '__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'func', 'var']



def func1():
    inner_var = 1  # 内置变量（属于函数func1）
    print(dir())  # 返回输入当前位置（函数func1）的类、函数、变量
func1()  # ['inner_var']

range — 生成指定范围整数的可迭代对象

range本身不是一个函数，而是一个类，但是在日常的使用过程中经常被作为一个函数使用；

接下的讲解主要当作是一个函数使用去讲解；

语法：range(value, [stop_value,] [step_value])

# 在实际的使用过程中往往配合for循环使用
for i in range(10):
    print(i)
    
# 但是此例中因为便于查看不使用for循环演示，而是改用list强转演示；

# 一个参数：表示返回 0 ~ N-1 的数值
lst = list(range(10))
print(lst)  # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

# 两个参数表示返回 N ~ M-1 的数值
lst = list(range(3, 10))
print(lst)  # [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

# 三个参数表示返回 N ~ M-1 的数值，但是每个数间隔F
lst = list(range(3, 10, 2))
print(lst)  # [3, 5, 7, 9]

# 倒序: 只要让步长变为负数即可，但是也要注意 N 和 M 的数值确保范围准确
lst = list(range(10, -10, -4))
print(lst)  # [10, 6, 2, -2, -6]

eval 和 exec — 字符串编译成py代码执行

上面的方法可以将字符串编译为python代码执行，eval只能适用于简单的代码；exec可以将更加复杂的代码执行；

# eval 只能编译简单的代码
char = 'print("Hello MSR.")'
eval(char)  # Hello MSR.

# 定义变量（eval不能编译，但是exec可以）
char = 'new_char = "My motherland is China."'
# eval(char)  # SyntaxError
exec(char)
print(new_char)  # My motherland is China.

repr — 原型化输出字符串

将字符串中的转义字符失效，还记得字符串前缀r吗？他们的效果是一样的，但是repr会将两边的引号也显示出来。

# 转义
char = 'Hello\nChina.'
print(char)
'''
Hello
China.
'''

# 原型化
char = repr(char)
print(char)  # 'Hello\nChina.'

# repr 和 字符串前缀 r 的不同：显示出两边的引号
print(r'MSR')  # MSR
print(repr('MSR'))  # 'MSR'

hash — 生成哈希值

将指定数据经过哈希运算法则生成的哈希值返回，相同的两个数据同时经过哈希运算法则得出的结果一定相同，所以一般哈希运算用于文件校验和密码加密等场景；

# 每次的结果不一定相同，但是相同数据同时运算结果一定相同
hash1 = hash('abs')
hash2 = hash('abs')
print(hash1)
print(hash2)
'''
-4611394003149070947
-4611394003149070947
'''

再上述使用hash()方法的时候，我们发现相同数据在多次运算的时候，结果不一定相同，这是因为控制hash的环境变量PYTHONHASHSEED所作用的，如果在启动python的时候，设定该环境变量，则可以复现hash值，也就是每次的hash值都是相同的。

# 示例
# 不指定PYTHONUNBUFFERED，hash每次都是随机的
python main.py

# 指定PYTHONUNBUFFERED，hash是固定复现的
PYTHONUNBUFFERED=11 python main.py

help — 帮助文档

查看各种函数、类的帮助文档，还记得如何给自定义函数和类注释帮助文档吗？

类似的功能还有函数的内置方法 __doc__() 可以实现；

# 查看print方法的帮助文档
print_help = help(print)
print(print_help)
"""
Help on built-in function print in module builtins:

print(...)
    print(value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
    
    Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
    Optional keyword arguments:
    file:  a file-like object (stream); defaults to the current sys.stdout.
    sep:   string inserted between values, default a space.
    end:   string appended after the last value, default a newline.
    flush: whether to forcibly flush the stream.

None
"""

数据之间的强制转换

四个数字类型方法和五个容器类型方法，主要用作数据的生成和数据之间的强转；

详情请参见六大数据类型和数据之间的强制转换；

id — 返回数据的内存地址

返回一个数据的内存地址，这个地址是唯一的，这个东西关系到了一个程序占据资源空间的大小，也是评判一个程序是否优劣的标准之一，还记得我们之前讲过的Python的缓存机制吗？

char = 'Hello MSR.'
char_id = id(char)
print(char_id)  # 2884357927408

len — 查看容器类型数据的长度

查看一个容器类型数据的长度，也就是一级元素的个数；

lst = [1, 2, 3]
lst_length = len(lst)
print(lst_length)  # 3

# 列表类型数据还有内置方法 __len__ 也可以查看
lst_length = lst.__len__()
print(lst_length)

# 一般配合range 遍历容器使用
lst = [1, 2, 3]
for i in range(len(lst)):
    print(lst[i])

type — 返回数据的类型

type是Python的一个内置类，作用是返回一个数据的类型

char = 123
char_type_obj = type(char)
print(char_type_obj)  # <class 'int'>
char_type = char_type_obj.__name__
print(char_type)  # int

# 判断数据类型
if char_type == 'str':
    print(char)
else:
    print(char_type)

isinstance — 判断数据类型

用于判断数据的类型，返回布尔值；

语法：isinstance(x, A_tuple)

res = isinstance(100, int)
print(res)  # True

res = isinstance(False, (str, float, tuple))
print(res)  # False

# 注意：Python中的 布尔型 和 整型 在使用isinstance判断的时候是相同的
res = isinstance(False, (str, int, tuple))
print(res)  # True

issubclass — 判断类的子父关系

用法和isinstance一模一样，用于判断指定类和类之间是否存在子父关系，isinstance 和issubclass的详细用法见面向对象（类的继承）。

open — 文件IO操作

详情请见IO文件管理；

locals 和 globals — 局部和全局空间

用于输出所有的全局变量和局部变量，详情请见函数进阶（全局空间和局部空间）。

quit 和 exit

用于退出程序，结束程序；

quit()
exit()

常用关键字

# 引导出系统中所有的关键字
import keyword

print(keyword.kwlist)

还有许许多多的关键字不在列举；

常见内置属性

print(__name__)   # 当前模块
print(__file__)  # 当前文件路径
print(__doc__)   # 文档注释
print(__package__)  # 位置