Python基础入门:从变量到异常处理

@[TOCPython基础入门：从变量到异常处理
本次学习了变量、运算符及数据类型，位运算，条件语句，循环语句及异常处理。
对位运算印象深刻，如利用位运算实现整数集合¶
一个数的二进制表示可以看作是一个集合（0 表示不在集合中，1 表示在集合中）。

比如集合 {1, 3, 4, 8}，可以表示成 01 00 01 10 10 而对应的位运算也就可以看作是对集合进行的操作。

元素与集合的操作：

a | (1< 把 i 插入到集合中
a & ~(1< 把 i 从集合中删除
a & (1< 判断 i 是否属于该集合（零不属于，非零属于）
集合之间的操作：

a 补 -> ~a
a 交 b -> a & b
a 并 b -> a | b
a 差 b -> a & (~b)
注意：整数在内存中是以补码的形式存在的，输出自然也是按照补码输出。

【例子】C#语言输出负数。

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string s1 = Convert.ToString(-3, 2);
Console.WriteLine(s1);
// 11111111111111111111111111111101

    string s2 = Convert.ToString(-3, 16);
    Console.WriteLine(s2); 
    // fffffffd
}

}
【例子】 Python 的bin() 输出。

print(bin(3)) # 0b11
print(bin(-3)) # -0b11
​
print(bin(-3 & 0xffffffff))

0b11111111111111111111111111111101

​
print(bin(0xfffffffd))

0b11111111111111111111111111111101

​
print(0xfffffffd) # 4294967293
0b11
-0b11
0b11111111111111111111111111111101
0b11111111111111111111111111111101
4294967293
是不是很颠覆认知，我们从结果可以看出：

Python中bin一个负数（十进制表示），输出的是它的原码的二进制表示加上个负号，巨坑。
Python中的整型是补码形式存储的。
Python中整型是不限制长度的不会超范围溢出。
所以为了获得负数（十进制表示）的补码，需要手动将其和十六进制数0xffffffff进行按位与操作，再交给bin()进行输出，得到的才是负数的补码表示。

在使用变量之前，需要对其先赋值。
变量名可以包括字母、数字、下划线、但变量名不能以数字开头。
Python 变量名是大小写敏感的，foo != Foo。
【例子】

teacher = “老马的程序人生”
print(teacher) # 老马的程序人生
老马的程序人生
【例子】

first = 2
second = 3
third = first + second
print(third) # 5
5
【例子】

myTeacher = “老马的程序人生”
yourTeacher = “小马的程序人生”
ourTeacher = myTeacher + ‘,’ + yourTeacher
print(ourTeacher) # 老马的程序人生,小马的程序人生
老马的程序人生,小马的程序人生
4. 数据类型与转换
类型 名称 示例
int 整型 -876, 10
float 浮点型 3.149, 11.11
bool 布尔型 True, False
整型

【例子】通过 print() 可看出 a 的值，以及类 (class) 是int。

a = 1031
print(a, type(a))

1031

1031
Python 里面万物皆对象（object），整型也不例外，只要是对象，就有相应的属性 （attributes） 和方法（methods）。

【例子】

b = dir(int)
print(b)
​

[‘abs’, ‘add’, ‘and’, ‘bool’, ‘ceil’, ‘class’,

‘delattr’, ‘dir’, ‘divmod’, ‘doc’, ‘eq’,

‘float’, ‘floor’, ‘floordiv’, ‘format’, ‘ge’,

‘getattribute’, ‘getnewargs’, ‘gt’, ‘hash’,

‘index’, ‘init’, ‘init_subclass’, ‘int’, ‘invert’,

‘le’, ‘lshift’, ‘lt’, ‘mod’, ‘mul’, ‘ne’,

‘neg’, ‘new’, ‘or’, ‘pos’, ‘pow’, ‘radd’,

‘rand’, ‘rdivmod’, ‘reduce’, ‘reduce_ex’, ‘repr’,

‘rfloordiv’, ‘rlshift’, ‘rmod’, ‘rmul’, ‘ror’,

‘round’, ‘rpow’, ‘rrshift’, ‘rshift’, ‘rsub’,

‘rtruediv’, ‘rxor’, ‘setattr’, ‘sizeof’, ‘str’,

‘sub’, ‘subclasshook’, ‘truediv’, ‘trunc’, ‘xor’,

‘bit_length’, ‘conjugate’, ‘denominator’, ‘from_bytes’, ‘imag’,

‘numerator’, ‘real’, ‘to_bytes’]

[‘abs’, ‘add’, ‘and’, ‘bool’, ‘ceil’, ‘class’, ‘delattr’, ‘dir’, ‘divmod’, ‘doc’, ‘eq’, ‘float’, ‘floor’, ‘floordiv’, ‘format’, ‘ge’, ‘getattribute’, ‘getnewargs’, ‘gt’, ‘hash’, ‘index’, ‘init’, ‘init_subclass’, ‘int’, ‘invert’, ‘le’, ‘lshift’, ‘lt’, ‘mod’, ‘mul’, ‘ne’, ‘neg’, ‘new’, ‘or’, ‘pos’, ‘pow’, ‘radd’, ‘rand’, ‘rdivmod’, ‘reduce’, ‘reduce_ex’, ‘repr’, ‘rfloordiv’, ‘rlshift’, ‘rmod’, ‘rmul’, ‘ror’, ‘round’, ‘rpow’, ‘rrshift’, ‘rshift’, ‘rsub’, ‘rtruediv’, ‘rxor’, ‘setattr’, ‘sizeof’, ‘str’, ‘sub’, ‘subclasshook’, ‘truediv’, ‘trunc’, ‘xor’, ‘bit_length’, ‘conjugate’, ‘denominator’, ‘from_bytes’, ‘imag’, ‘numerator’, ‘real’, ‘to_bytes’]
对它们有个大概印象就可以了，具体怎么用，需要哪些参数 （argument），还需要查文档。看个bit_length()的例子。

【例子】找到一个整数的二进制表示，再返回其长度。

a = 1031
print(bin(a)) # 0b10000000111
print(a.bit_length()) # 11
0b10000000111
11
浮点型

【例子】

print(1, type(1))

1

​
print(1., type(1.))

1.0

​
a = 0.00000023
b = 2.3e-7
print(a) # 2.3e-07
print(b) # 2.3e-07
1
1.0
2.3e-07
2.3e-07
有时候我们想保留浮点型的小数点后 n 位。可以用 decimal 包里的 Decimal 对象和 getcontext() 方法来实现。

import decimal
from decimal import Decimal
Python 里面有很多用途广泛的包 (package)，用什么你就引进 (import) 什么。包也是对象，也可以用上面提到的dir(decimal) 来看其属性和方法。

【例子】getcontext() 显示了 Decimal 对象的默认精度值是 28 位 (prec=28)。

a = decimal.getcontext()
print(a)
​

Context(prec=28, rounding=ROUND_HALF_EVEN, Emin=-999999, Emax=999999,

capitals=1, clamp=0, flags=[],

traps=[InvalidOperation, DivisionByZero, Overflow])

Context(prec=28, rounding=ROUND_HALF_EVEN, Emin=-999999, Emax=999999, capitals=1, clamp=0, flags=[], traps=[InvalidOperation, DivisionByZero, Overflow])
b = Decimal(1) / Decimal(3)
print(b)
​

0.3333333333333333333333333333

0.3333333333333333333333333333
【例子】使 1/3 保留 4 位，用 getcontext().prec 来调整精度。

decimal.getcontext().prec = 4
c = Decimal(1) / Decimal(3)
print©
​

0.3333

0.3333
布尔型

布尔 (boolean) 型变量只能取两个值，True 和 False。当把布尔型变量用在数字运算中，用 1 和 0 代表 True 和 False。

【例子】

print(True + True) # 2
print(True + False) # 1
print(True * False) # 0
2
1
0
除了直接给变量赋值 True 和 False，还可以用 bool(X) 来创建变量，其中 X 可以是

基本类型：整型、浮点型、布尔型
容器类型：字符串、元组、列表、字典和集合
【例子】bool 作用在基本类型变量：X 只要不是整型 0、浮点型 0.0，bool(X) 就是 True，其余就是 False。

print(type(0), bool(0), bool(1))

False True

​
print(type(10.31), bool(0.00), bool(10.31))

False True

​
print(type(True), bool(False), bool(True))

False True

False True
False True
False True
【例子】bool 作用在容器类型变量：X 只要不是空的变量，bool(X) 就是 True，其余就是 False。

print(type(’’), bool(’’), bool(‘python’))

False True

​
print(type(()), bool(()), bool((10,)))

False True

​
print(type([]), bool([]), bool([1, 2]))

False True

​
print(type({}), bool({}), bool({‘a’: 1, ‘b’: 2}))

False True

​
print(type(set()), bool(set()), bool({1, 2}))

False True

False True
False True
False True
False True
False True
确定bool(X) 的值是 True 还是 False，就看 X 是不是空，空的话就是 False，不空的话就是 True。

对于数值变量，0, 0.0 都可认为是空的。
对于容器变量，里面没元素就是空的。
获取类型信息

获取类型信息 type(object)
【例子】

print(isinstance(1, int)) # True
print(isinstance(5.2, float)) # True
print(isinstance(True, bool)) # True
print(isinstance(‘5.2’, str)) # True
True
True
True
True
注：

type() 不会认为子类是一种父类类型，不考虑继承关系。
isinstance() 会认为子类是一种父类类型，考虑继承关系。
如果要判断两个类型是否相同推荐使用 isinstance()。
Python 标准异常总结
BaseException：所有异常的 基类
Exception：常规异常的 基类
StandardError：所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError：所有数值计算异常的基类
FloatingPointError：浮点计算异常
OverflowError：数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError：除数为零
AssertionError：断言语句（assert）失败
AttributeError：尝试访问未知的对象属性
EOFError：没有内建输入，到达EOF标记
EnvironmentError：操作系统异常的基类
IOError：输入/输出操作失败
OSError：操作系统产生的异常（例如打开一个不存在的文件）
WindowsError：系统调用失败
ImportError：导入模块失败的时候
KeyboardInterrupt：用户中断执行
LookupError：无效数据查询的基类
IndexError：索引超出序列的范围
KeyError：字典中查找一个不存在的关键字
MemoryError：内存溢出（可通过删除对象释放内存）
NameError：尝试访问一个不存在的变量
UnboundLocalError：访问未初始化的本地变量
ReferenceError：弱引用试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError：一般的运行时异常
NotImplementedError：尚未实现的方法
SyntaxError：语法错误导致的异常
IndentationError：缩进错误导致的异常
TabError：Tab和空格混用
SystemError：一般的解释器系统异常
TypeError：不同类型间的无效操作
ValueError：传入无效的参数
UnicodeError：Unicode相关的异常
UnicodeDecodeError：Unicode解码时的异常
UnicodeEncodeError：Unicode编码错误导致的异常
UnicodeTranslateError：Unicode转换错误导致的异常
异常体系内部有层次关系，Python异常体系中的部分关系如下所示：

Image

2. Python标准警告总结
   Warning：警告的基类
   DeprecationWarning：关于被弃用的特征的警告
   FutureWarning：关于构造将来语义会有改变的警告
   UserWarning：用户代码生成的警告
   PendingDeprecationWarning：关于特性将会被废弃的警告
   RuntimeWarning：可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
   SyntaxWarning：可疑语法的警告
   ImportWarning：用于在导入模块过程中触发的警告
   UnicodeWarning：与Unicode相关的警告
   BytesWarning：与字节或字节码相关的警告
   ResourceWarning：与资源使用相关的警告
3. try - except 语句
   try:
   检测范围
   except Exception[as reason]:
   出现异常后的处理代码
   try 语句按照如下方式工作：

首先，执行try子句（在关键字try和关键字except之间的语句）
如果没有异常发生，忽略except子句，try子句执行后结束。
如果在执行try子句的过程中发生了异常，那么try子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和except之后的名称相符，那么对应的except子句将被执行。最后执行try - except语句之后的代码。
如果一个异常没有与任何的except匹配，那么这个异常将会传递给上层的try中。
【例子】

try:
f = open(‘test.txt’)
print(f.read())
f.close()
except OSError:
print(‘打开文件出错’)
​

打开文件出错

打开文件出错
【例子】

try:
f = open(‘test.txt’)
print(f.read())
f.close()
except OSError as error:
print(‘打开文件出错\n原因是：’ + str(error))
​

打开文件出错

原因是：[Errno 2] No such file or directory: ‘test.txt’

打开文件出错
原因是：[Errno 2] No such file or directory: ‘test.txt’
一个try语句可能包含多个except子句，分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。

【例子】

try:
int(“abc”)
s = 1 + ‘1’
f = open(‘test.txt’)
print(f.read())
f.close()
except OSError as error:
print(‘打开文件出错\n原因是：’ + str(error))
except TypeError as error:
print(‘类型出错\n原因是：’ + str(error))
except ValueError as error:
print(‘数值出错\n原因是：’ + str(error))
​

数值出错

原因是：invalid literal for int() with base 10: ‘abc’

数值出错
原因是：invalid literal for int() with base 10: ‘abc’
【例子】

dict1 = {‘a’: 1, ‘b’: 2, ‘v’: 22}
try:
x = dict1[‘y’]
except LookupError:
print(‘查询错误’)
except KeyError:
print(‘键错误’)
else:
print(x)
​

查询错误

查询错误
try-except-else语句尝试查询不在dict中的键值对，从而引发了异常。这一异常准确地说应属于KeyError，但由于KeyError是LookupError的子类，且将LookupError置于KeyError之前，因此程序优先执行该except代码块。所以，使用多个except代码块时，必须坚持对其规范排序，要从最具针对性的异常到最通用的异常。

【例子】

dict1 = {‘a’: 1, ‘b’: 2, ‘v’: 22}
try:
x = dict1[‘y’]
except KeyError:
print(‘键错误’)
except LookupError:
print(‘查询错误’)
else:
print(x)
​

键错误

键错误
【例子】一个 except 子句可以同时处理多个异常，这些异常将被放在一个括号里成为一个元组。

try:
s = 1 + ‘1’
int(“abc”)
f = open(‘test.txt’)
print(f.read())
f.close()
except (OSError, TypeError, ValueError) as error:
print(‘出错了！\n原因是：’ + str(error))
​

出错了！

原因是：unsupported operand type(s) for +: ‘int’ and ‘str’

出错了！
原因是：unsupported operand type(s) for +: ‘int’ and ‘str’
4. try - except - finally 语句
try: 检测范围 except Exception[as reason]: 出现异常后的处理代码 finally: 无论如何都会被执行的代码

不管try子句里面有没有发生异常，finally子句都会执行。

【例子】如果一个异常在try子句里被抛出，而又没有任何的except把它截住，那么这个异常会在finally子句执行后被抛出。

def divide(x, y):
try:
result = x / y
print(“result is”, result)
except ZeroDivisionError:
print(“division by zero!”)
finally:
print(“executing finally clause”)
​
​
divide(2, 1)

result is 2.0

executing finally clause

divide(2, 0)

division by zero!

executing finally clause

divide(“2”, “1”)

executing finally clause

TypeError: unsupported operand type(s) for /: ‘str’ and ‘str’

result is 2.0
executing finally clause
division by zero!
executing finally clause
5. try - except - else 语句
如果在try子句执行时没有发生异常，Python将执行else语句后的语句。

try:
检测范围
except:
出现异常后的处理代码
else:
如果没有异常执行这块代码
使用except而不带任何异常类型，这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息，因为它捕获所有的异常。

try: 检测范围 except(Exception1[, Exception2[,…ExceptionN]]]): 发生以上多个异常中的一个，执行这块代码 else: 如果没有异常执行这块代码

【例子】

try:
fh = open(“testfile.txt”, “w”)
fh.write(“这是一个测试文件，用于测试异常!!”)
except IOError:
print(“Error: 没有找到文件或读取文件失败”)
else:
print(“内容写入文件成功”)
fh.close()
​

内容写入文件成功

内容写入文件成功
注意：else语句的存在必须以except语句的存在为前提，在没有except语句的try语句中使用else语句，会引发语法错误。

6. raise语句
   Python 使用raise语句抛出一个指定的异常。

【例子】

try:
raise NameError(‘HiThere’)
except NameError:
print(‘An exception flew by!’)

An exception flew by!

欢迎使用Markdown编辑器

你好！ 这是你第一次使用 Markdown编辑器 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章，了解一下Markdown的基本语法知识。

新的改变

我们对Markdown编辑器进行了一些功能拓展与语法支持，除了标准的Markdown编辑器功能，我们增加了如下几点新功能，帮助你用它写博客：

1. 全新的界面设计 ，将会带来全新的写作体验；
2. 在创作中心设置你喜爱的代码高亮样式，Markdown 将代码片显示选择的高亮样式 进行展示；
3. 增加了 图片拖拽 功能，你可以将本地的图片直接拖拽到编辑区域直接展示；
4. 全新的 KaTeX数学公式 语法；
5. 增加了支持甘特图的mermaid语法¹ 功能；
6. 增加了 多屏幕编辑 Markdown文章功能；
7. 增加了 焦点写作模式、预览模式、简洁写作模式、左右区域同步滚轮设置 等功能，功能按钮位于编辑区域与预览区域中间；
8. 增加了 检查列表 功能。

功能快捷键

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加粗文本 加粗文本

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H₂O is是液体。

2¹⁰ 运算结果是 1024.

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链接: link.

图片:

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// An highlighted block
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  • 项目
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项目	Value
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手机	$12
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设定内容居中、居左、居右

使用:---------:居中
使用:----------居左
使用----------:居右

第一列	第二列	第三列
第一列文本居中	第二列文本居右	第三列文本居左

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TYPE	ASCII	HTML
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Quotes	"Isn't this fun?"	“Isn’t this fun?”
Dashes	-- is en-dash, --- is em-dash	– is en-dash, — is em-dash

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Authors

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Luke

如何创建一个注脚

一个具有注脚的文本。²

注释也是必不可少的

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KaTeX数学公式

您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:

Gamma公式展示 $\Gamma (n)=(n-1)!\forall n\in \mathbb{N}$ 是通过欧拉积分

$$\Gamma (z)={\int }_0^{\infty }{t}^{z-1}{e}^{-t}dt.$$

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能，丰富你的文章

Mon 06 Mon 13 Mon 20 已完成 进行中 计划一 计划二 现有任务 Adding GANTT diagram functionality to mermaid

• 关于 甘特图 语法，参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图：

张三 李四 王五 你好！李四, 最近怎么样? 你最近怎么样，王五？ 我很好，谢谢! 我很好，谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

这将产生一个流程图。:

链接

长方形

圆

圆角长方形

菱形

• 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图：

Created with Raphaël 2.2.0 开始 我的操作 确认？ 结束 yes no

• 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.

导出与导入

导出

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导入

如果你想加载一篇你写过的.md文件，在上方工具栏可以选择导入功能进行对应扩展名的文件导入，
继续你的创作。

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1. mermaid语法说明 ↩︎

2. 注脚的解释 ↩︎