「Python面试」第一次更新

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1.说一下 Python 中 LEGB 是什么

LEGB 指的是 Python 中的变量作用域问题，其中

L：local 局部变量，仅存在函数内部，其存储位置位于栈中，其生命周期在函数结束时就会被释放。

E：enclosing 外部作用域变量，常见于闭包函数，也就是嵌套函数中的上一层函数变量。其生命周期在整个闭包函数结束时会被释放。

G：global 全局变量，作用于整个程序，其存储位置位于全局数据区中，其生命周期在程序销毁时就被释放。

B：builtins 内建模块变量，其存储于内置变量命名空间。

变量查找顺序：

L-E-G-B

2.解释一下 Python 中的闭包函数

示例：

def func():
    a = b = 1
    def internal_func(c):
        if a+b == c:
            print('True')
        else:
            print('False')

test = func()
test(2)

# 结果为 True

闭包函数作为函数式编程中的一种，当含有以下几点时，便可称它为一个闭包函数。

1. 该函数是一个嵌套函数。
2. 内嵌函数必须引用外部函数的变量。
3. 该函数的返回值必须是内嵌函数名

闭包函数可以大幅提高代码复用性，使得代码性能大幅提高。

3.说一下 Python 中的深拷贝，浅拷贝，如何自己实现深拷贝

1. 浅拷贝

   copy 模块下的 copy() 方法，实现一个对象的浅拷贝，list 下的分割也是一种浅拷贝，

   示例：

   import copy
   
   a = [1, 2, [3, 4]]
   b = copy.copy(a)
   
   a == b
   a is b
   
   # 结果为 True，False
   
   e = [1, 2, [3, 4]]
   f = e[2]
   h = e[2][:]
   
   f == h
   f is h
   
   # 结果为 True，False

   浅拷贝只会拷贝对象的第一层引用，如果是复合类型，如 list 里面嵌套 list，则当内嵌 list 发生变化时，经过浅拷贝出来的对象，也会发生变化。

   示例：

   import copy
   
   a = [1, 2, [3, 4]]
   b = copy.copy(a)
   
   a == b
   a is b
   
   # 结果为 True，False
   
   c = copy.copy(a)
   
   a[1] = 0
   
   print(a)
   print(c)
   
   # 结果为 a = [1, 0, [3, 4]], c = [1, 2, [3, 4]]
   
   
   a[2].append(5)
   
   print(a)
   print(c)
   
   # 结果为 a = [1, 0, [3, 4, 5]], c = [1, 2, [3, 4, 5]]

2. 深拷贝

   深拷贝将拷贝对象里所有引用全部拷贝，生成一个全新的对象。

   示例：

   import copy
   
   a = [1, 2, 3, 4]
   b = copy.deepcopy(a)
   
   a == b 
   a is b
   
   # 结果为 True，False

   深、浅拷贝会根据拷贝对象的数据类型，决定是否开辟新的内存空间来存放拷贝出来的新对象。

   import copy
   
   a = [1, 2, 3, 4] # list 可变类型
   b = copy.copy(a)
   
   a == b
   a is b
   
   # 结果为 True，False
   
   c = (1, 2, 3, 4)  # tuple 不可变类型
   d = copy.copy(c)
   e = copy.deepcopy(c)
   
   c == d
   c is d
   c is e
   
   # 结果为 True，True, True

3. 自己实现深拷贝

   [深拷贝源码分析]()，先占坑，还未写。

4.说一说 Python 中的可变、不可变类型

Python 中通过将对象进行 HASH 来判断该对象是哪种类型，可 HASH 的为不可变类型，不可 HASH 的为可变类型。其中常见的几种如下所示：

​ 可变类型：List，dict，set

​ 不可变类型：int，float，string，tuple，frorzenset

也可通过是否含有__hash__()方法，判断该对象为何种类型，拥有该方法的为不可变类型，相反为可变类型。

5.说一说 Python 中一个类的实例从创建到删除的过程

首先通过类的魔法方法__new__()来创建一个实例，再通过魔法方法__init__()来对这个实例初始化，最终删除一个实例时，Python 根据该实例的「引用计数」来判断是否释放该实例所占用的内存，当该实例的引用计数为 0 时，__del__()方法才会被调用，__del__()方法的不等同于del。

6.什么是单例，如何实现

单例是指一个类的实例有且只有一个。一般在一个类只需要使用一次之后便不在使用时使用。

实现方式：

1. 使用__new__()方法

   class Singleton():
       is_instance = None
   
       def __new__(cls):
           if not cls.is_instance:
               cls.is_instance = super().__new__(cls)
               return cls.is_instance
   
           return cls.is_instance
           
   s = Singleton()
   g = Singleton()
   print(s is g)
   
   # 结果为 True

2. 使用装饰器

   def Singleton01(cls):
       is_instance = {}
       def get_instance(*args, **kwargs):
           if not is_instance:
               is_instance[cls] = cls()
               return is_instance[cls]
           return is_instance[cls]
       return get_instance
   
   
   @Singleton01
   class Myclass():
       pass
   
   s = Myclass()
   g = Myclass()
   print(s is g)
   
   # 结果为 True

3. 多线程下实现单例

   class Singleton02():
       is_instance = None
       is_lock = threading.Lock()
   
       def __new__(cls):
           with cls.is_lock:
               if not cls.is_instance:
                   cls.is_instance = super().__new__(cls)
                   return cls.is_instance
   
               return cls.is_instance
   
   
   s = Singleton()
   g = Singleton()
   print(s is g)
   
   # 结果为 True

4. 多线程优化

   class Singleton03():
       is_instance = None
       is_lock = threading.Lock()
   
       def __new__(cls):
           # 单例判断提前,只在第一次判断时加锁，避免无意义的加锁解锁
           if not cls.is_instance:
               with cls.is_lock:
                   cls.is_instance = super().__new__(cls)
                   return cls.is_instance
   
           return cls.is_instance
   
   s = Singleton03()
   g = Singleton03()
   print(s is g)
   
   # 结果为 True

未写完，下一次更新补上