Python 学习指南

基础语法

数据类型

python

# 基本类型
number = 42          # 整数
float_num = 3.14     # 浮点数
string = "Hello"     # 字符串
boolean = True       # 布尔值
none = None          # 空值

# 容器类型
list_data = [1, 2, 3]           # 列表
tuple_data = (1, 2, 3)          # 元组
dict_data = {"key": "value"}    # 字典
set_data = {1, 2, 3}            # 集合

# 类型转换
str_num = str(42)
int_str = int("42")
float_str = float("3.14")

说明：

基本数据类型
容器类型
类型转换
类型检查

控制流程

python

# 条件语句
if age >= 18:
    print("成年人")
elif age >= 12:
    print("青少年")
else:
    print("儿童")

# 循环语句
for i in range(5):
    print(i)

while count > 0:
    print(count)
    count -= 1

# 列表推导式
squares = [x**2 for x in range(10)]
even_squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]

说明：

条件语句
循环语句
列表推导式
生成器表达式

函数

python

# 函数定义
def greet(name, greeting="Hello"):
    return f"{greeting}, {name}!"

# 参数类型
def process_data(data: list, count: int = 0) -> str:
    return f"处理了 {count} 条数据"

# 可变参数
def sum_numbers(*args):
    return sum(args)

# 关键字参数
def print_info(**kwargs):
    for key, value in kwargs.items():
        print(f"{key}: {value}")

# Lambda 函数
square = lambda x: x**2

说明：

函数定义
参数类型
可变参数
Lambda 函数

模块

python

# 模块导入
import math
from datetime import datetime
import numpy as np

# 自定义模块
# mymodule.py
def hello():
    print("Hello from mymodule")

# 使用模块
import mymodule
mymodule.hello()

# 包结构
# mypackage/
#     __init__.py
#     module1.py
#     module2.py

说明：

模块导入
自定义模块
包结构
模块搜索

面向对象

类与对象

python

# 类定义
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    
    def say_hello(self):
        print(f"Hello, I'm {self.name}")

# 创建对象
person = Person("John", 25)
person.say_hello()

# 属性访问
print(person.name)
person.age = 26

说明：

类定义
对象创建
属性访问
方法调用

继承与多态

python

# 继承
class Student(Person):
    def __init__(self, name, age, school):
        super().__init__(name, age)
        self.school = school
    
    def study(self):
        print(f"{self.name} is studying at {self.school}")

# 多态
def introduce(person):
    person.say_hello()

student = Student("Alice", 20, "University")
introduce(student)

说明：

继承
多态
方法重写
父类调用

装饰器

python

# 函数装饰器
def log(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"调用函数: {func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log
def add(a, b):
    return a + b

# 类装饰器
class Singleton:
    def __init__(self, cls):
        self.cls = cls
        self.instance = None
    
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if not self.instance:
            self.instance = self.cls(*args, **kwargs)
        return self.instance

@Singleton
class Database:
    pass

说明：

函数装饰器
类装饰器
装饰器链
参数化装饰器

元类

python

# 元类定义
class MetaClass(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        # 修改类属性
        attrs['version'] = '1.0'
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)

# 使用元类
class MyClass(metaclass=MetaClass):
    pass

print(MyClass.version)

说明：

元类定义
类创建过程
属性修改
元类应用

高级特性

迭代器

python

# 迭代器协议
class CountDown:
    def __init__(self, start):
        self.start = start
    
    def __iter__(self):
        return self
    
    def __next__(self):
        if self.start <= 0:
            raise StopIteration
        self.start -= 1
        return self.start

# 使用迭代器
for i in CountDown(5):
    print(i)

说明：

迭代器协议
迭代器实现
迭代器使用
内置迭代器

生成器

python

# 生成器函数
def fibonacci(n):
    a, b = 0, 1
    for _ in range(n):
        yield a
        a, b = b, a + b

# 生成器表达式
squares = (x**2 for x in range(10))

# 使用生成器
for num in fibonacci(5):
    print(num)

说明：

生成器函数
生成器表达式
yield 语句
生成器应用

上下文管理器

python

# 上下文管理器
class FileManager:
    def __init__(self, filename, mode):
        self.filename = filename
        self.mode = mode
        self.file = None
    
    def __enter__(self):
        self.file = open(self.filename, self.mode)
        return self.file
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        if self.file:
            self.file.close()

# 使用上下文管理器
with FileManager("test.txt", "w") as f:
    f.write("Hello, World!")

说明：

上下文管理器
with 语句
资源管理
异常处理

异步编程

python

# 异步函数
async def fetch_data(url):
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get(url) as response:
            return await response.text()

# 异步主函数
async def main():
    tasks = [
        fetch_data("http://api1.example.com"),
        fetch_data("http://api2.example.com")
    ]
    results = await asyncio.gather(*tasks)
    return results

# 运行异步程序
asyncio.run(main())

说明：

异步函数
异步上下文
任务管理
并发控制

标准库

文件操作

python

# 文件读写
with open("file.txt", "r") as f:
    content = f.read()

with open("file.txt", "w") as f:
    f.write("Hello, World!")

# 文件操作
import os
os.path.exists("file.txt")
os.makedirs("new_dir")
os.remove("file.txt")

说明：

文件读写
文件操作
路径处理
目录管理

网络编程

python

# HTTP 请求
import requests
response = requests.get("http://api.example.com")
data = response.json()

# Socket 编程
import socket
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
    s.connect(("localhost", 8080))
    s.sendall(b"Hello, World!")
    data = s.recv(1024)

说明：

HTTP 请求
Socket 编程
网络协议
并发处理

并发编程

python

# 多线程
import threading
def worker():
    print("Worker thread")

thread = threading.Thread(target=worker)
thread.start()

# 多进程
import multiprocessing
def process_worker():
    print("Process worker")

process = multiprocessing.Process(target=process_worker)
process.start()

说明：

多线程
多进程
线程同步
进程通信

数据处理

python

# 数据处理
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({
    "name": ["John", "Alice"],
    "age": [25, 30]
})

# 数据可视化
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot([1, 2, 3], [1, 2, 3])
plt.show()

说明：

数据处理
数据可视化
数据分析
数据存储

最佳实践

1. 代码规范

遵循 PEP 8
使用类型注解
编写文档字符串
代码审查

2. 性能优化

使用生成器
避免全局变量
使用内置函数
内存管理

3. 安全实践

输入验证
异常处理
资源管理
安全配置

学习资源

官方文档

视频课程

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极客时间
B站技术区
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类与对象

继承与多态

装饰器

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高级特性

迭代器

生成器

上下文管理器

异步编程

标准库

文件操作

网络编程

并发编程

数据处理

最佳实践

1. 代码规范

2. 性能优化

3. 安全实践

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