深入浅出一下Python基础知识点

本篇技术博文摘要 🌟

• 本目录系统性地梳理了Python函数的核心概念与进阶应用，涵盖从基础语法到高级特性的完整知识体系。
• 内容由浅入深，包括变量作用域、参数传递机制、匿名函数、Python 3.8新特性等基础知识，逐步过渡到闭包、装饰器（含参数传递、多装饰器叠加、返回值处理）等复杂技术，最后深入函数式编程中的高阶函数（map、filter、reduce）。
• 通过理论结合实践（如练习与复盘），帮助学习者全面掌握函数的灵活运用，提升代码设计与工程化能力。

引言 📘

• 在这个变幻莫测、快速发展的技术时代，与时俱进是每个IT工程师的必修课。
• 我是盛透侧视攻城狮，一名什么都会一丢丢的网络安全工程师，也是众多技术社区的活跃成员以及多家大厂官方认可人员，希望能够与各位在此共同成长。

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一、Python的变量

1. 变量的定义与特性

定义：

• 变量是内存中的一块区域，用于存储数据，值可动态改变。

特性：

• 无需显式声明，通过赋值自动定义。
• 动态类型：变量类型由值决定，可随时重新赋值不同类型。

示例：

x = 1          # 定义整型变量
_x = "Hello"   # 定义字符串变量
print(x)       # 输出：1

• x和_x都是合法的变量名，print（）是输出函数，能够输出变量的值，也可以不使用小括号。

• python中的变量不需要声明，变量的赋值操作即是变量声明和定义的过程，如_x=2即是声明和定义的过程。还可以给几个变量同时赋值，示例代码如下：

a,b,c=4,5,6
print(a)
print(b, c)

• a,b,c=4,5,6同时给3个变量进行了赋值操作，简化了多个变量赋值的代码。

2. 变量命名规则

• 由字母、数字、下划线组成，首字符不能为数字。
• 区分大小写（如 var 和 Var 不同）。
• 不可使用关键字（如 if, for）。

示例：

a = 10     # 合法
_2b = 20   # 合法
# 2c = 30  # 非法（首字符为数字）

3. 变量赋值与动态类型

• 多变量赋值：同时为多个变量赋值。
• 动态类型：变量类型随赋值自动切换。

示例：

a, b, c = 4, 5, 6    # 多变量赋值
print(a, b, c)       # 输出：4 5 6

w = 123              # 整型
w = 5.21             # 变为浮点型
print(id(w))         # 内存地址变化（通过 id() 查看）

二、Python常用的数据类型

1. 数字类型

• 整型：无小数部分的数字（如 10）。
• 浮点型：含小数部分的数字（如 3.14）。

示例：

w=123
print(w)
123
w=5.21
print(w)
5.21

• 首先定义了变量w=123，此时的w值是整数，w即使整型变量，当w=5.21时，w又成为了浮点型变量，由此可以看出，变量的类型是能改变的，这点与Java、C#语言等是有区别的。
• 这是因为当python给已经存在的变量再次赋值时，实际上是创建了一个新的变量，即使变量名相同，但标识并不相同，变量的标识可以使用id函数输出。

w=123
print(id(w))

w=5.21

print(id(w))

• 上述都是对变量x的标识进行打印，赋值前后的标识并不相同。

(2) 布尔类型

• 值：True（真） / False（假）。
• 运算：用于逻辑判断

示例：

print(10 > 5)   # 输出：True
print(5 == 3)   # 输出：False

(3) 运算符

• 算术运算符：+, -, *, /, %（取余）, **（幂）。
• 优先级：括号优先，乘除高于加减

示例：

print(8 % 5)    # 取余 → 3
print(2 ** 3)   # 幂运算 → 8
print((6+5)*4)  # 括号优先 → 44

x,y=10,2

print(x+y,x-y,x*y,x/y)

print(2+4*8)

print((6+5)*4)

2. 字符串

(1) 字符串定义与多行文本

• 定义方式：单引号、双引号、三引号（多行文本）。
• 转义字符：\n（换行）、\t（制表符）。

示例：

s1 = '单引号'
s2 = "双引号"
s3 = '''多行
字符串'''

(2) 字符串操作

• 重复：用 * 重复字符串。

示例：

name='王五'
address="长安街"
content='''欢迎来到北京'''
print (name)

print(address)

print(content)

• 变量name使用单引号，变量address使用双引号，变量content使用三引号，他们都是合法的python字符串类型。需要注意的是，单引号和双引号的作用是一样的，可以根据习惯使用，但定义多行文字时，必须要使用三引号

print(3 * "a")  # 输出：aaa

3. 列表

(1) 列表定义与结构

• 定义：用 [] 包裹，元素以逗号分隔。
• 特性：有序、可修改。

示例:

nums = ['111', '222', '333']  # 定义列表

(2) 列表操作

• 取值：通过索引（从0开始）。
• 修改：直接赋值。
• 添加：append()（末尾添加）、insert()（指定位置插入）。
• 删除：del 删除元素

示例：

nums = ['111', '222', '333']  # 定义列表
print(nums[0])          # 输出：111
nums[0] = "001"        # 修改元素
nums.append("555")     # 末尾添加
del nums[1]            # 删除元素
print(nums[1])

num=['111','222','333','444']
print(num[0:1])
print(num[0:3])
print(num[1:2])
print(num[2:])

• [0:1]表示由索引0开始，索引位置1之前的元素，所有只能取到第1个元素，[0：3]可以取到索引3之前的元素，即列表中第1、2、3个元素，其他的与此相同。

添加列表元素

num=['111','222','333','444']
num.insert(1,'001')
print(num)

• 语句insert（1，’001‘）的作用是在索引位置1前插入’001‘，索引位置1的当前元素是’222‘，’001‘插入到它的前面。

查找列表元素

>>> num=['111','222','333']
>>> ('111')in num
True
>>> ('444')in num
False

• 字符串’111‘在列表中存在，返回True；字符串’444‘在列表中不存在，返回False

合并列表

num1=['111','222']
num2=['333','444']
numAll=(num1+num2)
print(numAll)

numAll=(num2+num1)
print(numAll)

• 定义了两个列表num1和num2，使用加号进行合并操作时，加号后面的列表元素会追加到前面列表的后面。

重复列表

num1=['111','222']
num=(num1*5)
print(num)

• 定义了两个列表num1和num2，使用加号进行合并操作时，加号后面的列表元素会追加到前面列表的后面。

4. 元组

• 元组（tuple）和列表类似，也是python的一种数据结构，由不同的元素组成，每个元素可以存储不同类型的数据，如字符串、数字、甚至元组。但元组是不可以修改的，即元组创建后不能做任何的修改操作，元组通常表示一行数据，而元组中的元素表示不同的数据项。

(1) 元组定义与不可变性

• 定义：用 () 包裹，元素不可修改。
• 应用场景：数据安全、高性能需求

示例：

t = ('111', '222', '333')  # 定义元组

(2) 元组操作

• 取值：与列表相同（通过索引）。
• 转换：元组与列表可互相转换。

示例：

元组和列表可以做互相转

num=('111','222','333','444')      #元组
listNum =list(num)                  #转换为列表
print (listNum)

(listNum[0])='001'    #修改列表

print( listNum)

print (type(num))           #输出元组类型

print (type(listNum))       #输出列表类型

• 首先定义了元组num，然后把它转换为列表listNum，对列表listNum可以做修改元素的操作，使用type（）函数输出了元组的列表的类型。

5. 字典

(1) 字典定义与键值对

• 定义：用 {} 包裹，键值对结构（key: value）。
• 键的特性：唯一且不可变（如字符串、数字）。

(2) 字典操作

• 取值：通过键访问值。
• 修改：直接对键赋值。
• 删除：del 删除键值对。

示例：

1）字典的创建

mobile = {'tom':'19991111','bob':'19982222','alice':'19973333'}
print(mobile)
print(type(mobile))

• 定义了一个字典mobile，存储的键是姓名，值是电话号码，他们构成了对应的关系，使用type函数可以查看到它的类型是’dict‘。

2）字典的取值操作

• 字典的取值与元组和列表有所不同，元组和列表都是通过数字索引获取对应位置的值，而字典是通过键获取对应的值。取值的语法如下

mobile = {'tom':'19991111','bob':'19982222','alice':'19973333'}
print(mobile["tom"])

print(mobile["bob"])

• 分别使用键“tom”“bob”可以获取到他们对应的值。需要注意的是，键是唯一的，而不同键的值却可以相同，当定义多个键相同时，字典中只会保留最后一个定义的键值对

mobile = {'tom':'19991111','tom':'1×××222','tom':'19993333'}
print(mobile)

• 字典中定义了3个“键-值”对，他们的键是相同的，最后输出时只有最后一个定义的“键-值”对存在。

3）字典的添加、修改、删除操作

• 字典添加新元素只需要对新键进行赋值即可，字典中不存在的键，会自动进行添加

mobile = {'tom':'19991111','bob':'19982222'}
(mobile['alice'])='19993333'
print(mobile)

• 字典的键’alice‘在定义时并不存在，赋值后，键’alice‘被添加到字典中。字典键值对的键名是区分大小写的。
• 修改字典中的元素，直接使用存在的键赋值

mobile = {'tom':'19991111','bob':'19982222'}
(mobile['bob'])='19993333'
print(mobile)

删除字典中的元素

• 语法:del 字典名['键']

mobile = {'tom':'19991111','bob':'19982222'}
(mobile['bob'])='19993333'
del (mobile['tom'])
print(mobile)