《Python核心编程》第四章：Python 对象

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1. 本章大纲

介绍Python对象、最常用的标准类型、标准运算符、内建函数、标准类型的分类方式（三种模型）、Python目前不支持的类型

2. 知识点

2.1 Python对象的三个特性

• 身份：对象的唯一标识，是对象的内存地址，可以通过id()获取，只读
• 类型：通过type()查看对象的类型，注意返回的是对象而不是简单的字符串，只读
• 值：对象的数据，可读可写

2.2 基本数据类型

数字、整型、布尔型、长整型、浮点型、复数型、字符串、列表、元组、字典

2.3 对象类型

对象的类型本身也是对象，对象类型的类型都是 type（类似Java里的Object），它是所有Python类型的根和所有Python标准类的默认元类（metaclass）。
Python2.2 统一了类型和类。

2.4 None

• None是Python的null对象
• None不支持任何运算，也没有任何内建方法
• None类型和Java的void类型相似，None类型的值和Java的null值相似

2.5 布尔值测试

所有标准对象均可用于布尔测试，同类型的对象之间可以比较大小。

布尔值为False的情况：

• 空对象
• 值为零的任何数字
• Null对象None的

测试两个变量是否指向同一个对象： is 和 is not，a is b等价于 id(a) == id(b)

不可变对象：整数对象和字符串对象，Python会缓存[-5, 256]的整数对象和比较小的字符串对象。

not 运算符拥有最高优先级，只比所有比较运算符低一级。 and 和 or 运 算符则相应的再低一级。

2.6 标准类型内建函数

• cmp(obj1, obj2)： 比较 obj1 和 obj2, 根据比较结果返回整数 i:
  
  • i < 0 if obj1 < obj2
  • i > 0 if obj1 > obj2
  • i == 0 if obj1 == obj2
• repr(obj) 或 `obj` ：返回一个对象的字符串表示（不鼓励使用 “）
• str(obj)： 返回对象适合可读性好的字符串表示
• type(obj)：得到一个对象的类型，并返回相应的 type 对象

2.7 repr(obj) 和 str(obj)

• repr()函数得到的字符串可以用来重新获得该对象（通过求值运算 eval()）, 通常情况下 obj == eval(repr(obj)) 这个等式是成立的。
• str() 用于生成一个对象的可读性好的字符串表示，它的返回结果通常无法用于eval()求值， 但很适合用于 print 语句输出。
• repr()输出对 Python 比较友好， 而 str()的输出对人比较友好。

2.8 isinstance(obj, type)：判断对象类型

if isinstance(7, int) 比 if type(7) is types.IntType 简洁
优化：通过使用 from-import，可以减少一次查询：from types import IntType
（为了得到整数的对象类型，解释器会先查找 types 这个模块的名字，然后在该模块的字典中查找 IntType。）

2.9 类型工厂函数

• int(), long(), float(), complex()
• str(), unicode(), basestring()
• list(), tuple(), dict()
• type()

2.10 三种模型

三种不同的模型对基本类型进行分类，每种模型都表示这些类型之间的相互关系。

1. 存储模型
   
   • 标量/原子类型：数值（所有的数值类型），字符串（全部是文字）
   • 容器类型：列表、元组、字典
2. 更新模型
   
   • 可变类型：列表、字典
   • 不可变类型：数字、字符串、元组
3. 访问模型（区分数据类型的主要模型）
   
   • 直接访问：数字
   • 顺序访问：字符串、列表、元组
   • 映射访问：字典

标准类型分类：

2.11 不支持的类型

• char、byte：使用长度为1的字符串表示字符或8比特整数
• int vs short vs long：Python的整数实现等同于C语言的长整数，若数值超出整型的表达范围，Python会自动的返回一个长整数而不会报错。
• float VS double：Python的浮点类型实际上是C语言的双精度浮点类型，不支持单精度浮点数（高精度计算可用Decimal）

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3. 练习

1. Python 对象。与所有 Python 对象有关的三个属性是什么？请简单的描述一下。
- 身份：对象的唯一标识，是对象的内存地址
- 类型：通过type()查看对象的类型
- 值：对象的数据

2. 类型。不可更改（immutable）指的是什么？Python 的哪些类型是可更改的 （mutable），哪些不是？
immutable：对象创建成功之后，其值不可以被更新。
- 可变类型：列表、字典
- 不可变类型：数字、字符串、元组

3. 类型。哪些 Python 类型是按照顺序访问的，它们和映射类型的不同是什么？
顺序访问：字符串、列表、元组。
顺序访问的索引使用顺序的数字偏移量取值，而映射类型的元素是无序存放的，通过一个唯一的 key 来访问。

4. type()。内建函数 type()做什么？type()返回的对象是什么？
type()用于获取对象的类型，返回的对象是对应的type对象

5. str() 和 repr()。内建函数 str()与 repr()之间的不同是什么？哪一个等价于反引号运算符？
参照知识点的【repr(obj) 和 str(obj)】
repr(obj) 等价于 `obj`

6. 对象相等。 您认为 type(a) == type(b)和 type(a) is type(b)之间的不同是什么？ 为什么会选择后者？函数 isinstance()与这有什么关系？
1. ==判断对象的值是否相等，is判断两个对象是否相同（同一内存地址）。
2. 选择type(a) is type(b)是因为，我们需要判断的是对象是否为同一个类型对象。
3. isinstance()等同于type(a) is type(b)，简化了语法。

7. 内建函数 dir()。在第二章的几个练习中，我们用内建函数 dir()做了几个实验， 它接受一个对象，然后给出相应的属性。请对 types 模块做相同的实验。记下您熟悉的类型， 包括您对这些类型的认识，然后记下你还不熟悉的类型。在学习 Python 的过程中，你要逐步将 “不熟悉”的类型变得“熟悉”起来。

import types
dir(types)

[‘BooleanType’, ‘BufferType’, ‘BuiltinFunctionType’, ‘BuiltinMethodType’, ‘ClassType’, ‘CodeType’, ‘ComplexType’, ‘DictProxyType’, ‘DictType’, ‘DictionaryType’, ‘EllipsisType’, ‘FileType’, ‘FloatType’, ‘FrameType’, ‘FunctionType’, ‘GeneratorType’, ‘GetSetDescriptorType’, ‘InstanceType’, ‘IntType’, ‘LambdaType’, ‘ListType’, ‘LongType’, ‘MemberDescriptorType’, ‘MethodType’, ‘ModuleType’, ‘NoneType’, ‘NotImplementedType’, ‘ObjectType’, ‘SliceType’, ‘StringType’, ‘StringTypes’, ‘TracebackType’, ‘TupleType’, ‘TypeType’, ‘UnboundMethodType’, ‘UnicodeType’, ‘XRangeType’]

8. 列表和元组。列表和元组的相同点是什么？不同点是什么？
列表和元组都是容器存储类型，按顺序进行数据的存储和访问，不同的是列表是可变的，而元组不可变。

9. 练习，给定以下赋值：

a = 10
b = 10
c = 100
d = 100
e = 10.0
f = 10.0

请问下面各表达式的输出是什么？为什么？

• (a) a is b
• (b) c is d
• (c) e is f

Answer:

• (a) True
• (b) True
• (c) False

原因：Python会缓存[-5, 256]的整数对象，而不会缓存可变类型float的对象。

注意：如果使用以下方式赋值，e is f的结果是True！

a = 10; b = 10; c = 100; d = 100; e = 10.0; f = 10.0