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《Python学习手册》

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《Python学习手册(第4版)》学习Python的主要内建对象类型:数字、列表和字典。使用Python语句创建和处理对象,并且学习Python的通用语法模型。使用函数构造和重用代码,函数是Python的基本过程工具。学习Python模块:封装语句、函数以及其他工具,以便构建较大的组件。学习Python的面向对象编程工具,用于组织程序代码。学习异常处理模型,以及用于编写较大程序的开发工具。了解不错Python工具,如装饰器、描述器、元类和Unicode处理等。

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前言1

部分 使用入门

章 问答环节19

人们为何使用Python19

软件质量20

开发效率21

Python是“脚本语言”吗21

好吧,Python的缺点是什么呢23

如今谁在使用Python23

使用Python可以做些什么24

系统编程25

用户图形接口25

Internet脚本25

组件集成26

数据库编程26

快速原型27

数值计算和科学计算编程27

游戏、图像、人工智能、XML、机器人等27

Python如何获得支持28

Python有哪些技术上的优点28

面向对象28

免费29

可移植29

功能强大30

可混合31

简单易用31

简单易学32

Python和其他语言比较起来怎么样32

本章小结33

本章习题33

习题解答34

Python是工程,不是艺术34

第2章 Python如何运行程序36

Python解释器简介36

程序执行37

程序员的视角37

Python的视角39

执行模块的变体41

Python实现的替代者42

执行优化工具43

冻结二进制文件44

其他执行选项45

未来的可能性46

本章小结46

本章习题47

习题解答47

第3章 如何运行程序48

交互提示模式下编写代码48

交互地运行代码49

为什么使用交互提示模式51

使用交互提示模式52

系统命令行和文件54

段脚本55

使用命令行运行文件56

使用命令行和文件57

UNIX可执行脚本(#!)58

UNIX env查找技巧59

点击文件图标60

在Windows中点击图标60

input的技巧61

图标点击的其他63

模块导入和重载63

模块的显要特性:属性65

import和reload的使用注意事项68

使用exec运行模块文件69

IDLE用户界面70

IDLE基础71

使用IDLE72

不错IDLE工具74

其他的IDE74

其他启动选项76

嵌入式调用76

冻结二进制的可执行性77

文本编辑器启动的选择77

其他的启动选择77

未来的可能77

我应该选用哪种78

调试Python代码78

本章小结80

本章习题80

习题解答80

部分 练习题81

第二部分 类型和运算

第4章 介绍Python对象类型87

为什么使用内置类型88

Python的核心数据类型88

数字90

字符串92

序列的操作92

不可变性94

类型特定的方法94

寻求帮助96

编写字符串的其他方法97

模式匹配98

列表98

序列操作98

类型特定的操作99

边界检查100

嵌套100

列表解析101

字典103

映射操作103

重访嵌套104

键的排序:for 循环105

迭代和优化107

不存在的键:if 测试107

元组109

为什么要用元组109

文件110

其他文件类工具111

其他核心类型111

如何破坏代码的灵活性113

用户定义的类114

剩余的内容115

本章小结115

本章习题116

习题解答116

第5章 数字117

Python的数字类型117

数字常量118

内置数学工具和扩展119

Python表达式操作符120

在实际应用中的数字125

变量和基本的表达式125

数字显示的格式126

比较:一般的和连续的127

str和repr显示格式128

除法: 传统除法、Floor除法和真除法129

整数精度133

复数133

十六进制、八进制和二进制记数134

位操作136

其他的内置数学工具137

其他数字类型139

小数数字139

分数类型141

集合145

布尔型151

数字扩展152

本章小结153

本章习题153

习题解答153

第6章 动态类型简介155

缺少类型声明语句的情况155

变量、对象和引用156

类型属于对象,而不是变量157

对象的垃圾收集158

共享引用159

共享引用和在原处修改161

共享引用和相等163

动态类型随处可见1

本章小结165

本章习题165

习题解答165

第7章 字符串167

字符串常量169

单双引号字符串是一样的170

用转义序列代表特殊字节171

raw字符串抑制转义173

三重引号编写多行字符串块175

实际应用中的字符串176

基本操作176

索引和分片177

为什么要在意:分片181

字符串转换工具181

修改字符串184

字符串方法185

字符串方法实例:修改字符串187

字符串方法实例:文本解析189

实际应用中的其他常见字符串方法190

初的字符串模块(在Python 3.0中删除)191

字符串格式化表达式192

更不错的字符串格式化表达式194

基于字典的字符串格式化196

字符串格式化调用方法196

基础知识197

添加键、属性和偏移量198

添加具体格式化198

与%格式化表达式比较200

为什么用新的格式化方法203

通常意义下的类型分类206

同样分类的类型共享其操作集合206

可变类型能够在原处修改207

本章小结208

本章习题208

习题解答208

第8章 列表与字典210

列表210

实际应用中的列表213

基本列表操作213

列表迭代和解析213

索引、分片和矩阵214

原处修改列表215

字典220

实际应用中的字典222

字典的基本操作222

原处修改字典223

其他字典方法224

语言表225

字典用法注意事项226

为什么要在意字典接口229

创建字典的其他方法230

Python 3.0中的字典变化231

本章小结237

本章习题237

习题解答237

第9章 元组、文件及其他239

元组239

实际应用中的元组241

为什么有了列表还要元组243

文件243

打开文件244

使用文件245

实际应用中的文件246

其他文件工具252

重访类型分类254

为什么要在意操作符重载255

对象灵活性255

引用 VS 拷贝256

比较、相等性和真值258

Python 3.0的字典比较260

Python中真和假的含义261

Python的类型层次263

Type对象263

Python中的其他类型265

内置类型陷阱265

赋值生成引用,而不是拷贝265

重复能够增加层次深度266

留意循环数据结构266

不可变类型不可以在原处改变267

本章小结267

本章习题268

习题解答268

第二部分练习题269

第三部分 语句和语法

0章 Python语句简介275

重访Python程序结构275

Python的语句276

if的故事278

Python增加了什么279

Python删除了什么279

为什么使用缩进语法281

几个特殊实例283

简短实例:交互循环285

一个简单的交互式循环285

对用户输入数据做数学运算287

用测试输入数据来处理错误288

用try语句处理错误289

嵌套代码三层290

本章小结290

本章习题291

习题解答291

1章 赋值、表达式和打印292

赋值语句292

赋值语句的形式293

序列赋值294

Python 3.0中的扩展序列解包297

多目标赋值语句301

增强赋值语句302

变量命名规则305

Python的废弃协议306

表达式语句308

表达式语句和在原处的修改309

打印操作310

Python 3.0的print函数311

Python 2.6 print语句313

打印流重定向315

版本独立的打印318

为什么要注意print和stdout319

本章小结320

本章习题321

习题解答321

2章 if测试和语法规则322

if语句322

通用格式322

基本例子323

多路分支323

Python语法规则325

代码块分隔符326

语句的分隔符328

一些特殊情况329

真值测试330

if/else三元表达式332

为什么要在意布尔值334

本章小结335

本章习题335

习题解答335

3章 while和for循环336

while循环336

一般格式336

例子337

break、continue、pass和循环else338

一般循环格式338

pass338

continue340

break340

循环else341

为什么要在意“模拟C 语言的while循环”342

for循环343

一般格式343

例子344

为什么要在意“文件扫描”349

编写循环的技巧350

循环计数器:while和range351

非完备遍历:range和分片352

修改列表:range353

并行遍历:zip和map354

产生偏移和元素:enumerate357

本章小结358

本章习题358

习题解答359

4章 迭代器和解析,部分360

迭代器:初探360

文件迭代器361

手动迭代:iter和next363

其他内置类型迭代器365

列表解析:初探367

列表解析基础知识368

在文件上使用列表解析369

扩展的列表解析语法370

其他迭代环境371

Python 3.0中的新的可迭代对象375

range迭代器376

map、zip和filter迭代器377

多个迭代器 VS单个迭代器378

字典视图迭代器379

其他迭代器主题381

本章小结381

本章习题381

习题解答382

5章 文档383

Python文档资源383

#注释384

dir函数384

文档字符串:__doc__385

PyDoc:help函数388

PyDoc:HTML报表390

标准手册集393

网络资源394

已出版的书籍394

常见编写代码的陷阱395

本章小结397

本章习题397

习题解答397

第三部分练习题398

第四部分 函数

6章 函数基础403

为何使用函数404

编写函数405

def语句406

def语句是实时执行的407

个例子:定义和调用408

定义408

调用408

Python中的多态409

第二个例子:寻找序列的交集410

定义410

调用411

重访多态411

本地变量412

本章小结413

本章习题413

习题解答413

7章 作用域415

Python作用域基础415

作用域法则416

变量名解析:LEGB原则418

作用域实例419

内置作用域420

在Python 2.6中违反通用性422

global语句422

小化全局变量423

小化文件间的修改424

其他访问全局变量的方法426

作用域和嵌套函数427

嵌套作用域的细节427

嵌套作用域举例427

nonlocal语句433

nonlocal基础433

nonlocal应用435

为什么使用nonlocal437

本章小结440

本章习题441

习题解答442

8章 参数444

传递参数444

参数和共享引用445

避免可变参数的修改447

对参数输出进行模拟448

特定的参数匹配模型449

基础知识449

匹配语法450

细节452

关键字参数和默认参数的实例452

任意参数的实例455

Python 3.0 Keyword-Only参数459

min调用462

满分463

加分点4

结论465

一个更有用的例子:通用set函数465

模拟Python 3.0 print函数466

使用Keyword-Only参数467

为什么要在意:关键字参数469

本章小结469

本章习题470

习题解答470

9章 函数的不错话题472

函数设计概念472

递归函数474

用递归求和474

编码替代方案475

循环语句VS递归476

处理任意结构477

函数对象:属性和注解478

间接函数调用478

函数内省479

函数属性480

Python 3.0中的函数注解481

匿名函数: lambda483

lambda表达式483

为什么使用lambda484

如何(不要)让Python代码变得晦涩难懂486

嵌套lambda和作用域487

为什么要在意:回调488

在序列中映射函数:map489

函数式编程工具:filter和reduce490

本章小结492

本章习题492

习题解答492

第20章 迭代和解析,第二部分494

回顾列表解析:函数式编程工具494

列表解析与map495

增加测试和嵌套循环496

列表解析和矩阵498

理解列表解析499

为什么要在意:列表解析和map500

重访迭代器:生成器501

生成器函数:yield VS return502

生成器表达式:迭代器遇到列表解析506

生成器函数 VS 生成器表达式507

生成器是单迭代器对象508

用迭代工具模拟zip和map510

为什么你会留意:单次迭代514

内置类型和类中的值生成515

Python 3.0解析语法概括516

解析集合和字典解析517

针对集合和字典的扩展的解析语法517

对迭代的各种方法进行计时518

对模块计时519

计时脚本519

计时结果520

计时模块替代方案523

其他建议527

函数陷阱528

本地变量是静态检测的528

默认和可变对象529

没有return语句的函数531

嵌套作用域的循环变量532

本章小结532

本章习题532

习题解答533

第四部分练习题533

第五部分 模块

第21章 模块:宏伟蓝图539

为什么使用模块540

Python程序架构540

如何组织一个程序541

导入和属性541

标准库模块543

import如何工作543

1.搜索544

2.编译(可选)544

3.运行545

模块搜索路径545

配置搜索路径547

搜索路径的变动548

sys.path列表548

模块文件选择549

不错的模块选择概念550

第三方工具:distutils550

本章小结551

本章习题551

习题解答551

第22章 模块代码编写基础553

模块的创建553

模块的使用554

import语句554

from语句555

from *语句555

导入只发生一次555

import和from是赋值语句556

文件间变量名的改变557

import和from的对等性557

from语句潜在的陷阱558

模块命名空间560

文件生成命名空间560

属性名的点号运算562

导入和作用域562

命名空间的嵌套563

重载模块5

reload基础565

reload实例566

为什么要在意:模块重载567

本章小结568

本章习题568

习题解答568

第23章 模块包570

包导入基础570

包和搜索路径设置571

__init__.py包文件572

包导入实例573

包对应的from语句和import语句574

为什么要使用包导入575

三个系统的传说576

包相对导入578

Python 3.0中的变化578

相对导入基础知识579

为什么使用相对导入581

相对导入的作用域583

模块查找规则总结583

相对导入的应用584

为什么要在意:模块包589

本章小结590

本章习题590

习题解答590

第24章 不错模块话题592

在模块中隐藏数据592

小化from *的破坏:_X和__all__593

启用以后的语言特性593

混合用法模式:__name__和__main__594

以__name__进行单元测试595

使用带有__name__的命令行参数596

修改模块搜索路径599

Import语句和from语句的as扩展599

模块是对象:元程序600

用名称字符串导入模块603

过渡性模块重载604

模块设计理念607

模块陷阱607

顶层代码的语句次序的重要性608

from复制变量名,而不是连接609

from *会让变量语义模糊610

reload不会影响from导入610

reload、from以及交互模式测试611

递归形式的from导入无法工作612

本章小结613

本章习题613

习题解答613

第五部分练习题614

第六部分 类和OOP

第25章 OOP:宏伟蓝图619

为何使用类620

概览OOP621

属性继承搜索621

类和实例623

类方法调用624

编写类树624

OOP是为了代码重用627

本章小结629

本章习题629

习题解答630

第26章 类代码编写基础631

类产生多个实例对象631

类对象提供默认行为632

实例对象是具体的元素632

个例子632

类通过继承进行定制635

第二个例子635

类是模块内的属性637

类可以截获Python运算符638

第三个例子639

为什么要使用运算符重载1

世界上简单的Python类1

类与字典的关系4

本章小结6

本章习题6

习题解答6

第27章 更多实例9

步骤1:创建实例650

编写构造函数650

在进行中测试651

以两种方式使用代码652

版本差异提示654

步骤2:添加行为方法654

编写方法656

步骤3:运算符重载658

提供打印显示658

步骤4:通过子类定制行为659

编写子类660

扩展方法:不好的方式660

扩展方法:好的方式661

多态的作用663

继承、定制和扩展6

OOP:大思路6

步骤5:定制构造函数665

OOP比我们认为的要简单666

组合类的其他方式667

在Python 3.0中捕获内置属性669

步骤6:使用内省工具670

特殊类属性670

一种通用显示工具671

实例与类属性的关系672

工具类的命名考虑673

类的终形式674

步骤7(后一步):把对象存储到数据库中676

Pickle和Shelve676

在shelve数据库中存储对象677

交互地探索shelve678

更新shelve中的对象680

未来方向681

本章小结683

本章习题684

习题解答684

第28章 类代码编写细节686

class语句686

一般形式686

例子687

方法689

例子690

调用超类构造函数691

其他方法调用的可能性691

继承692

属性树的构造692

继承方法的专有化693

类接口技术694

抽象超类695

Python 2.6和Python 3.0的抽象超类696

命名空间:完整的内容698

简单变量名:如果赋值就不是全局变量698

属性名称:对象命名空间698

Python命名空间的“禅”:赋值将变量名分类699

命名空间字典701

命名空间链接704

回顾文档字符串706

类与模块的关系707

本章小结708

本章习题708

习题解答708

第29章 运算符重载710

基础知识710

构造函数和表达式:__init__和__sub__711

常见的运算符重载方法711

索引和分片:__getitem__和__setitem__713

拦截分片713

Python 2.6中的分片和索引715

索引迭代:__getitem__716

迭代器对象:__iter__和__next__717

用户定义的迭代器717

有多个迭代器的对象719

成员关系:__contains__、__iter__和__getitem__721

属性引用:__getattr__和__setattr__723

其他属性管理工具725

模拟实例属性的私有性:部分725

__repr__和__str__会返回字符串表达形式726

右侧加法和原处加法:__radd__和__iadd__729

原处加法730

Call表达式:__call__731

函数接口和回调代码732

比较:__lt__、__gt__和其他方法734

Python 2.6的__cmp__方法(已经从Python 3.0中移除了)734

布尔测试:__bool__和__len__735

Python 2.6中的布尔736

对象析构函数:__del__738

本章小结739

本章习题739

习题解答739

第30章 类的设计741

Python和OOP741

通过调用标记进行重载(或不要)742

OOP和继承:“是一个”关系743

OOP和组合:“有一个”关系744

重访流处理器746

为什么要在意:类和持续性748

OOP和委托:“包装”对象749

类的伪私有属性751

变量名压缩概览751

为什么使用伪私有属性752

方法是对象:绑定或无绑定754

在Python 3.0中,无绑定方法是函数756

绑定方法和其他可调用对象757

为什么要在意:绑定方法和回调函数760

多重继承:“混合”类760

编写混合显示类761

类是对象:通用对象的工厂771

为什么有工厂772

与设计相关的其他话题773

本章小结773

本章习题774

习题解答774

第31章 类的不错主题775

扩展内置类型775

通过嵌入扩展类型776

通过子类扩展类型777

新式类779

新式类变化780

类型模式变化781

钻石继承变动785

新式类的扩展789

slots实例789

类特性793

__getattribute__和描述符795

元类795

静态方法和类方法796

为什么使用特殊方法796

Python 2.6和Python 3.0中的静态方法797

静态方法替代方案799

使用静态和类方法800

使用静态方法统计实例801

用类方法统计实例802

装饰器和元类:部分805

函数装饰器基础805

装饰器例子806

类装饰器和元类807

更多详细信息808

类陷阱809

修改类属性的副作用809

修改可变的类属性也可能产生副作用810

多重继承:顺序很重要811

类、方法以及嵌套作用域812

Python中基于委托的类:__getattr__和内置函数814

“过度包装”814

本章小结815

本章习题815

习题解答815

第六部分 练习题816

为什么要在意:大师眼中的OOP821

第七部分 异常和工具

第32章 异常基础825

为什么使用异常826

异常的角色826

异常处理:简明扼要827

默认异常处理器827

捕获异常828

引发异常829

用户定义的异常830

终止行为830

为什么要在意:错误检查832

本章小结833

本章习题833

习题解答834

第33章 异常编码细节835

try/except/else语句835

try语句分句836

try/else分句839

例子:默认行为840

例子:捕捉内置异常841

try/finally语句841

例子:利用try/finally编写终止行为842

统一try/except/finally语句843

统一try语句语法845

通过嵌套合并finally和except845

合并try的例子846

raise语句847

利用raise传递异常849

Python 3.0异常链:raise from849

assert语句850

例子:收集约束条件(但不是错误)850

with/as环境管理器851

基本使用852

环境管理协议853

本章小结855

本章习题855

习题解答856

第34章 异常对象857

异常:回到未来858

字符串异常很简单858

基于类的异常858

类异常例子859

为什么使用类异常861

内置Exception类8

内置异常分类865

默认打印和状态866

定制打印显示867

定制数据和行为868

提供异常细节868

提供异常方法869

本章小结870

本章习题870

习题解答870

第35章 异常的设计872

嵌套异常处理器872

例子:控制流程嵌套873

例子:语法嵌套化874

异常的习惯用法876

异常不总是错误876

函数信号条件和raise876

关闭文件和服务器连接877

在try外进行调试878

运行进程中的测试879

关于sys.exc_info879

与异常有关的技巧880

应该包装什么881

捕捉太多:避免空except语句881

捕捉过少:使用基于类的分类883

核心语言总结884

Python工具集884

大型项目的开发工具885

本章小结888

第七部分练习题889

第八部分 不错话题注1

第36章 Unicode和字节字符串893

Python 3.0中的字符串修改894

字符串基础知识895

字符编码方法895

Python的字符串类型897

文本和二进制文件899

Python 3.0中的字符串应用900

常量和基本属性900

转换901

编码Unicode字符串903

编码ASCII文本903

编码非ASCII文本904

编码和解码非ASCII文本904

其他Unicode编码技术905

转换编码907

在Python 2.6中编码Unicode字符串908

源文件字符集编码声明910

使用Python 3.0 Bytes对象911

方法调用912

序列操作913

创建bytes对象的其他方式913

混合字符串类型914

使用Python 3.0(和Python 2.6)bytearray对象915

使用文本文件和二进制文件918

文本文件基础919

Python 3.0中的文本和二进制模式919

类型和内容错误匹配921

使用Unicode文件922

在Python 3.0中读取和写入Unicode922

在Python 3.0中处理BOM924

Python 2.6中的Unicode文件927

Python 3.0中其他字符串工具的变化927

re模式匹配模块927

Struct二进制数据模块928

pickle对象序列化模块931

XML解析工具932

本章小结935

本章习题935

习题解答936

第37章 管理属性938

为什么管理属性938

插入在属性访问时运行的代码939

特性940

基础知识940

个例子941

计算的属性942

使用装饰器编写特性943

描述符944

基础知识945

个示例947

计算的属性949

在描述符中使用状态信息950

特性和描述符是如何相关的952

__getattr__和__getattribute__953

基础知识954

个示例956

计算属性958

__getattr__和__getattribute__比较959

管理技术比较960

拦截内置操作属性963

重访基于委托的Manager967

示例:属性验证970

使用特性来验证971

使用描述符验证973

使用__getattr__来验证974

使用__getattribute__验证976

本章小结977

本章习题977

习题解答977

第38章 装饰器979

什么是装饰器979

管理调用和实例980

管理函数和类980

使用和定义装饰器981

为什么使用装饰器981

基础知识982

函数装饰器982

类装饰器986

装饰器嵌套988

装饰器参数990

装饰器管理函数和类991

编写函数装饰器991

跟踪调用992

状态信息保持选项993

类错误之一:装饰类方法997

计时调用1002

添加装饰器参数1004

编写类装饰器1007

单体类1007

跟踪对象接口1009

类错误之二:保持多个实例1012

装饰器与管理器函数的关系1013

为什么使用装饰器(重访)1015

直接管理函数和类1016

示例:“私有”和“公有”属性1018

实现私有属性1019

实现细节之一1021

公有声明的泛化1022

实现细节之二1024

开放问题1025

Python不是关于控制1029

示例:验证函数参数1030

目标1030

针对位置参数的一个基本范围测试装饰器1031

针对关键字和默认泛化1033

实现细节1036

开放问题1038

装饰器参数 VS 函数注解1039

其他应用程序:类型测试1041

本章小结1042

本章习题1042

习题解答1043

第39章 元类1046

要么是元类,要么不是元类1046

提高魔力层次1047

“辅助”函数的缺点1049

元类与类装饰器的关系:回合1051

元类模型1053

类是类型的实例1053

元类是Type的子类1055

Class语句协议1056

声明元类1057

编写元类1058

基本元类1058

定制构建和初始化1059

其他元类编程技巧1060

实例与继承的关系1063

示例:向类添加方法10

手动扩展10

基于元类的扩展1065

元类与类装饰器的关系:第二回合1067

示例:对方法应用装饰器1070

用装饰器手动跟踪1070

用元类和装饰器跟踪1071

把任何装饰器应用于方法1073

元类与类装饰器的关系:第三回合1074

“可选的”语言功能1076

本章小结1078

本章习题1078

习题解答1078

第九部分 附录注2

附录A 安装和配置1083

附录B 各部分练习题的解答 1093


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