[TOC]

命名规范（PEP8）
注释
变量和数据类型
运算符
字符串
列表、元组、字典、集合
控制流（条件、循环）
函数
类和对象
模块和包
异常处理
文件操作
常用内置函数

1.1 标识符：数字+字母+下划线(不能数字开头,大小写敏感)

以单下划线开头：_foo，代表不能直接访问的类属性，需通过类提供的接口进行访问，不能用 from xxx import *
以双下划线开头：__foo，代表类的私有成员
以双下划线开头和结尾：__foo__，代表 Python 里特殊方法专用的标识，如 __init__() 代表类的构造函数。

1.1.1 保留字

1.1.2 命名规范：常量、变量、函数&方法、类、私有成员、异常、前导后缀下划线

常量名：全大写+下划线，通常在模块顶部定义，如MAX_COONNECTIONS = 50,DEFAULT_TIMEOUT = 10.0

项目名/包名：全小写+下划线，短小、简洁、避免连字符，如my_project/data_utils

脚本名/模块名：全小写+下划线，短小、清晰、避免特殊字符，如main.py/data_loades.py

变量名：全小写+下划线，描述性明确，避免单字符(除临时变量)，如user_name = "Alice",max_count = 100

函数名：全小写+下划线，使用动词或短语，如
def calculate_total():
  pass
def get_user_data():
  pass

方法名：全小写+下划线，同函数，如
class Rectangle:
  def calculate_area(self):
    pass

类命名：首字母大写式驼峰，不使用下划线，如
class UserProfile:
  pass
class NetworkHandler:
  pass


私有成员：单下划线开头(约定俗称的私有);双下划线开头(触发名称修饰，避免子类冲突)，如
class MyClass:
  def __init__(self):
    self._internal_data = []    # 约定私有
    self.__secret_value = 42    # 名称修饰，实际变为_MyClass__secret_value


异常命名：首字母大写式驼峰+Error后缀，如
class ValidationError(Exception)
  pass


单前导下划线：约定为“保护”成员，表示该变量或方法仅供内部使用（模块内或类内）,如 _variable
class MyClass:
  def __init__(self):
    self._internal_data = []    # 保护成员
  
  def _internal_method(self):    # 保护方法
    pass


单后缀下划线：避免与关键字冲突：当变量名与Python关键字（如 class, def, list）冲突时，在末尾加下划线，如 class_
class_ = “Physics”    # 避免使用 class 关键字
list_ = [1,2,3]    # 避免使用 list 关键字


双前导下划线：会触发名称修饰：用于避免子类中的命名冲突。Python会在变量名前加上`_类名`作为前缀，使其在类外访问时实际名称被改写
实际效果：__var 在类 MyClass 内部会被重命名为 _MyClass__var。
class MyClass:
  def __init__(self):
    self.__private = 42    # 实际存储为_MyClass__private
  
  obj = MyClass()
print(obj.__private)    # 报错AttributeError
print(obj._MyClass__private)    # 可访问(但不推荐)


双后缀下划线：无特殊含义，一般避免使用，除非用于避免与关键字冲突（如`class_`而非`class`）。但双后缀下划线本身不是Python的规范用法，如`var__`


双前导和双后缀下划线
特殊方法：这是Python保留的命名方式，用于定义类的特殊行为(如运算符重载、构造方法等);用户不要自定义此类名称，如 __init__
class MyClass:
  def __init__(self):    # 构造方法
    pass

  def __str__(self):    # 定义对象打印格式
    return "MyClass"


99%的场景使用`snake_case`（变量/函数）和`CamelCase`（类）
仅在需要避免命名冲突时使用`__private`
永远不要自定义`__anything__`格式的方法
使用`_internal`传达"仅供模块或类的内部使用"的意图

1.1.3 数据类型

1.1.3.1 可变类型：数字(整数、浮点、布尔、复数)、字符串、元组、字节串

数字：
整数int
浮点数float
布尔值bool
复数complex

字符串str：不可变的字符序列，如 "hello", 'Python'

元组tuple：不可变的有序序列，如 (1, "a", True)

字节串bytes：不可变的二进制数据，如 b'ABC'

1.1.3.2 可变类型(容器)：列表、字典、集合、字节数组

列表list：可变的有序序列，如 [1, 2, "three"]

字典dict：键值对的集合（无序），键必须不可变，如 {"name": "Alice", "age": 30}

集合set：无序且元素唯一，如 {1, 2, 3}

字节数组bytearray：可变的二进制数据，如 bytearray(b"hello")

1.1.3.3 特殊类型：空值、范围、冻结集合、二进制序列视图

空值NoneType：表示“无”，唯一值 `None`

范围range：不可变的数字序列，用于循环，如 `range(5)` 生成 `0,1,2,3,4`

冻结集合frozenset：不可变的集合，可作字典的键，如 `frozenset({1, 2})`

二进制序列视图memoryview：直接操作内存的二进制数据（高级用途）

1.1.3.4 类型检查与转换：type、isinstance、强制类型转换

检查类型：用 `type()` 或 `isinstance()`
print(type(10))          # <class 'int'>
print(isinstance("abc", str))  # True

类型转换：
int("42")       # 字符串 → 整数 → 42
float(3)        # 整数 → 浮点数 → 3.0
str(True)       # 布尔 → 字符串 → "True"
list("abc")     # 字符串 → 列表 → ['a', 'b', 'c']
tuple([1, 2])   # 列表 → 元组 → (1, 2)
set([1,1,2])    # 列表 → 集合 → {1, 2}

1.2 运算符

1.2.1 算术运算符：加减乘除、取模、取整、幂

加：+
减：-
乘：*
除：/

取整//：向下取整除法
取模%：返回除法的余数
幂**：返回x的y次幂，a**b 为a的b次方,10**2 = 100

1.2.2 比较运算符：大于、小于、大于等于、小于等于、等于、不等于

大于：>
小于：<
大于等于：>=
小于等于：<=
等于：==
不等于：!=

1.2.3 赋值运算符：普通赋值、加赋、减赋、乘赋、除赋、取整赋、取模赋、幂赋、海象运算(优雅的语法糖:=)

普通赋值：=
加法赋值：+=
减法赋值：-=
乘法赋值：*=
除法赋值：/=
取整除赋值：//=
取模赋值：%=
幂赋值：**=

海象运算符：:=    # python3.8新增，同时进行赋值和返回赋值的值
if (n := len(a)) > 10:    # 计算列表a的长度，将计算结果赋值给变量n，整个表达式的结果就是 len(a) 的值，再`>10`条件判断
  print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")    # 列表a的长度大于10，则打印

等价于：
n = len(a)       # 先计算长度并赋值
if n > 10:       # 再检查条件
  print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")

1.2.3 位运算符：按位与、按位或、按位取反、按位异或、左移、右移

a = 60    # 0011 1100
b = 13    # 0000 1101

按位与&：a&b = 12    # 0000 1100，同1为1
按位或|：a|b = 61    # 0011 1101，有1为1
按位取反~：~a = -61  # 1100 0011，~x = -(x+1)
按位异或^：a^b = 49  # 0011 0001，不同为1

左移<<：a<<2 = 240  # 1111 0000，低位补0
右移>>：a>>2 = 15   # 0000 1111，高位补0

位运算运用
术语	     说明	               示例（IPv4）
IP地址	 32位整数（IPv4）	 192.168.1.10
子网掩码	定义网络/主机位的掩码	 255.255.255.0
网络地址	IP&掩码	          192.168.1.0
广播地址	IP|~掩码	          192.168.1.255
CIDR表示	 IP/前缀长度	      192.168.1.0/24

应用场景：计算网络地址、计算广播地址、判断IP是否同子网、CIDR转掩码(左移后补0)
位运算比字符串操作快100倍以上，是网络设备的硬件基础

1.2.4 逻辑运算符：逻辑与、逻辑或、逻辑非

and：   # 所有条件为真时返回真，返回第一个假值或最后一个真值
or：    # 任一条件为真时返回真，返回第一个真值或最后一个假值
not：   # 反转布尔值        ，总是返回布尔值（True/False）

1.2.5 成员运算符：in、not in

in：     在指定的序列中找到值返回True，否则返回False。
not in： 在指定的序列中没有找到值返回True，否则返回False。	

1.2.6 身份运算符：is、is not

is：     判断两个标识符是不是引用自一个对象
is not： 判断两个标识符是不是引用自不同对象

id() 函数用于获取对象内存地址，可以判断是不是同一对象

1.2.7 运算符优先级

1.3 语法

1.3.1 数据类型语法：数字、字符串、元组、列表、字典、集合

数字：
var1 = 1
var2 = 10

字符串：
var1 = "Hello World"
var2 = "Runoob"


元组：(元素不能修改，但可以组合，可以索引，元组实际由逗号定义)
tup1 = ('Google', 'Runoob', 1997, 2000)
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5)
tup3 = "a", "b", "c", "d"    # 不要括号也可以



列表：（不需要具有相同的类型）
list1 = ['Google', 'Runoob', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5 ]
list3 = ["a", "b", "c", "d"]
list4 = ['red', 'green', 'blue', 'yellow', 'white', 'black']


字典：（键值对，键必须是唯一的，重复赋值只会记后一个键值）
tinydict = {'name': 'runoob', 'likes': 123, 'url': 'www.runoob.com'}


集合：（无序的不重复元素序列，可交、并、差集）
set1 = {1, 2, 3, 4}            # 直接使用大括号创建集合
set2 = set([4, 5, 6, 7])      # 使用 set() 函数从列表创建集合

创建一个空集合必须用 set() 而不是 { }，因为 { } 是用来创建一个空字典

1.3.2 流程控制语法

1.3.2.1 if流程控制：多分支、if嵌套、match…case

多分支：

if condition_1:
    statement_block_1
elif condition_2:
    statement_block_2
else:
    statement_block_3

if嵌套：

if 表达式1:
    语句
    if 表达式2:
        语句
    elif 表达式3:
        语句
    else:
        语句
elif 表达式4:
    语句
else:
    语句

match…case：(match 后的对象会依次与case后的内容进行匹配，如果匹配成功，则执行匹配到的表达式，否则直接跳过，_ 可以匹配一切)

match subject:
    case <pattern_1>:
        <action_1>
    case <pattern_2>:
        <action_2>
    case <pattern_3>:
        <action_3>
    case _:
        <action_wildcard>

1.3.2.2 while流程控制：while循环、while无限循环、while循环使用else、while简单语句组

while循环：

n = 100
 
sum = 0
counter = 1
while counter <= n:
    sum = sum + counter
    counter += 1
 
print("1 到 %d 之和为: %d" % (n,sum))

while无限循环：

var = 1
while var == 1 :  # 表达式永远为 true
   num = int(input("输入一个数字  :"))
   print ("你输入的数字是: ", num)
 
print ("Good bye!")

while循环使用else：

count = 0
while count < 5:
   print (count, " 小于 5")
   count = count + 1
else:
   print (count, " 大于或等于 5")

while简单语句组：(while 循环体中只有一条语句，可将该语句与while写在同一行中)

flag = 1
 
while (flag): print ('欢迎访问菜鸟教程!')
 
print ("Good bye!")

1.3.2.3 for流程控制：for循环语句、for循环打印字符串中的每个字符、for整数范围值配合 range() 、for…else

for循环语句：(可以遍历任何可迭代对象，如一个列表或者一个字符串)

sites = ["Baidu", "Google","Runoob","Taobao"]
for site in sites:
    print(site)

for循环打印字符串中的每个字符：

word = 'runoob'
 
for letter in word:
    print(letter)

for整数范围值配合 range() ：

for number in range(1, 6):
    print(number)

for…else：(用于在循环结束后执行一段代码)

for x in range(6):
  print(x)
else:
  print("Finally finished!")

1.3.2.4 reak 和 continue 语句及循环中的 else 子句，以及pass语句

break 语句可以跳出 for 和 while 的循环体。如果你从 for 或 while 循环中终止，任何对应的循环 else 块将不执行。
continue 语句被用来告诉 Python 跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。

while 中使用 break：

n = 5
while n > 0:
    n -= 1
    if n == 2:
        break
    print(n)
print('循环结束。')

while 中使用 continue：

n = 5
while n > 0:
    n -= 1
    if n == 2:
        continue
    print(n)
print('循环结束。')

循环字符串 Runoob，碰到字母 o 跳过输出：

for letter in 'Runoob':     # 第一个实例
   if letter == 'o':        # 字母为 o 时跳过输出
      continue
   print ('当前字母 :', letter)
 
var = 10                    # 第二个实例
while var > 0:              
   var = var -1
   if var == 5:             # 变量为 5 时跳过输出
      continue
   print ('当前变量值 :', var)
print ("Good bye!")

循环语句可以有 else 子句，它在穷尽列表(以for循环)或条件变为 false (以while循环)导致循环终止时被执行，但循环被 break 终止时不执行：

for n in range(2, 10):
    for x in range(2, n):
        if n % x == 0:
            print(n, '等于', x, '*', n//x)
            break
    else:
        # 循环中没有找到元素
        print(n, ' 是质数')

pass语句：

pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性；pass 不做任何事情，一般用做占位语句