Python进阶-内建函数

1 简介

1 简介

Build-in Function,启动python解释器，输入dir(__builtins__), 可以看到很多python解释器启动后默认加载的属性和函数，这些函数称之为内建函数， 这些函数因为在编程时使用较多，cpython解释器用c语言实现了这些函数，启动解释器 时默认加载。

这些函数数量众多，不宜记忆，开发时不是都用到的，待用到时再help(function), 查看如何使用，或结合百度查询即可，本篇幅详细分析常用的内建函数。

图1：Python内建函数

2 Python内建函数

@classmethod

把一个方法封装成类方法。一个类方法把类自己作为第一个实参，就像一个实例方法把实例自己作为第一个实参。请用以下习惯来声明类方法:

图2：classmethod

装饰器``@classmethod`` 形式是一个函数 decorator 。它可以同时在类（如 C.f()）和实例（如 C().f()）上调用。实例除了它的类信息，其他都会被忽略。如果一个类方法在子类上调用，子类会作为第一个实参传入。

@staticmethod

将方法转换为静态方法。静态方法不会接收隐式的第一个参数。要声明一个静态方法，请使用此语法

图3：@staticmethod

callable(object)

如果实参 object 是可调用的，返回 True，否则返回 False。如果返回真，调用仍可能会失败；但如果返回假，则调用 object 肯定会失败。注意类是可调用的（调用类会返回一个新的实例）。如果实例的类有 __call__()方法，则它是可调用。

dir([object])

如果没有实参，则返回当前本地作用域中的名称列表。如果有实参，它会尝试返回该对象的有效属性列表。如果对象有一个名为 __dir__() 的方法，那么该方法将被调用，并且必须返回一个属性列表。这允许实现自定义 __getattr__() 或 __getattribute__()函数的对象能够自定义 dir()来报告它们的属性。如果对象不提供 __dir__()，这个函数会尝试从对象已定义的 __dict__属性和类型对象收集信息。结果列表并不总是完整的，如果对象有自定义 __getattr__()，那结果可能不准确。

默认的 dir()机制对不同类型的对象行为不同，它会试图返回最相关而不是最全的信息：

如果对象是模块对象，则列表包含模块的属性名称。

如果对象是类型或类对象，则列表包含它们的属性名称，并且递归查找所有基类的属性。

否则，列表包含对象的属性名称，它的类属性名称，并且递归查找它的类的所有基类的属性。

filter(function, iterable)

用 iterable 中函数 function 返回真的那些元素，构建一个新的迭代器。iterable 可以是一个序列，一个支持迭代的容器，或一个迭代器。如果 function 是 None，则会假设它是一个身份函数，即 iterable 中所有返回假的元素会被移除。

请注意， filter(function, iterable)相当于一个生成器表达式，当 function 不是 None 的时候为 (item for item initerable if function(item))；function 是 None 的时候为 (item for item in iterable if item) 。

format(value[, format_spec])

将 value 转换为 format_spec 控制的“格式化”表示。format_spec 的解释取决于 value 实参的类型，但是大多数内置类型使用标准格式化语法：Format Specification Mini-Language。

默认的 format_spec 是一个空字符串，它通常和调用 str(value) 的结果相同。

调用 format(value, format_spec) 会转换成 type(value).__format__(value, format_spec) ，所以实例字典中的 __format__()

方法将不会调用。如果搜索到 object 有这个方法但 format_spec 不为空，format_spec 或返回值不是字符串，会触发 TypeError 异常。

getattr(object, name[, default])

返回对象命名属性的值。name 必须是字符串。如果该字符串是对象的属性之一，则返回该属性的值。例如， getattr(x, 'foobar')

等同于 x.foobar。如果指定的属性不存在，且提供了 default 值，则返回它，否则触发 AttributeError。

hasattr(object, name)

该实参是一个对象和一个字符串。如果字符串是对象的属性之一的名称，则返回 True，否则返回 False。（此功能是通过调用

getattr(object, name) 看是否有 AttributeError 异常来实现的。）

delattr(object, name)

setattr() 相关的函数。实参是一个对象和一个字符串。该字符串必须是对象的某个属性。如果对象允许，该函数将删除指定的属性。例如 delattr(x, 'foobar') 等价于 del x.foobar 。

class dict(**kwarg)

class dict(mapping, **kwarg)

class dict(iterable, **kwarg)

创建一个新的字典。dict 对象是一个字典类。参见 dict 和 Mapping Types --- dict 了解这个类。其他容器类型，请参见内置的 list、set 和 tuple 类，以及 collections 模块。

isinstance(object, classinfo)

如果 object 实参是 classinfo 实参的实例，或者是（直接、间接或 虚拟）子类的实例，则返回 true。如果 object 不是给定类型的对象，函数始终返回 false。如果 classinfo 是对象类型（或多个递归元组）的元组，如果 object 是其中的任何一个的实例则返回 true。 如果 classinfo 既不是类型，也不是类型元组或类型的递归元组，那么会触发 TypeError 异常。

issubclass(class, classinfo)

如果 class 是 classinfo 的子类（直接、间接或 虚拟 的），则返回 true。classinfo 可以是类对象的元组，此时 classinfo 中的每个元素都会被检查。其他情况，会触发 TypeError 异常。

iter(object[, sentinel])

返回一个 iterator 对象。根据是否存在第二个实参，第一个实参的解释是非常不同的。如果没有第二个实参，object 必须是支持迭代协议（有 __iter__() 方法）的集合对象，或必须支持序列协议（有 __getitem__()方法，且数字参数从 0

开始）。如果它不支持这些协议，会触发 TypeError。如果有第二个实参 sentinel，那么 object 必须是可调用的对象。这种情况下生成的迭代器，每次迭代调用它的 __next__()方法时都会不带实参地调用 object；如果返回的结果是 sentinel 则触发 StopIteration，否则返回调用结果。

map(function, iterable, ...)

产生一个将 function 应用于迭代器中所有元素并返回结果的迭代器。如果传递了额外的 iterable 实参，function 必须接受相同个数的实参，并使用所有迭代器中并行获取的元素。当有多个迭代器时，最短的迭代器耗尽则整个迭代结束。

reduce函数

reduce函数，reduce函数会对参数序列中元素进行累积

图4：help（reduce）

function:该函数有两个参数

sequence:序列可以是str，tuple，list

initial:固定初始值

reduce依次从sequence中取一个元素，和上一次调用function的结果做参数再次调用function。 第一次调用function时，如果提供initial参数，会以sequence中的第一个元素和initial 作为参数调用function，否则会以序列sequence中的前两个元素做参数调用function。 注意function函数不能为None。

图5：reduce演示

property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)

返回 property 属性。

fget 是获取属性值的函数。 fset 是用于设置属性值的函数。 fdel 是用于删除属性值的函数。并且 doc 为属性对象创建文档字符串。

help([object])

启动内置的帮助系统（此函数主要在交互式中使用）。如果没有实参，解释器控制台里会启动交互式帮助系统。如果实参是一个字符串，则在模块、函数、类、方法、关键字或文档主题中搜索该字符串，并在控制台上打印帮助信息。如果实参是其他任意对象，则会生成该对象的帮助页。该函数通过 site 模块加入到内置命名空间。

globals()

返回表示当前全局符号表的字典。这总是当前模块的字典（在函数或方法中，不是调用它的模块，而是定义它的模块）。

locals()

更新并返回表示当前本地符号表的字典。在函数块而不是类块中调用 locals() 时会返回自由变量。

super()

函数是用于调用父类(超类)的一个方法。

super 是用来解决多重继承问题的，直接用类名调用父类方法在使用单继承的时候没问题，但是如果使用多继承，会涉及到查找顺序（MRO）、重复调用（钻石继承）等种种问题。

MRO 就是类的方法解析顺序表, 其实也就是继承父类方法时的顺序表。

open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

打开 file 并返回对应的 file object。如果该文件不能打开，则触发 OSError。

file是一个 path-like object，表示将要打开的文件的路径（绝对路径或者当前工作目录的相对路径），也可以是要被封装的整数类型文件描述符。（如果是文件描述符，它会随着返回的 I/O 对象关闭而关闭，除非 closefd 被设为

False 。）

mode是一个可选字符串，用于指定打开文件的模式。默认值是 'r' ，这意味着它以文本模式打开并读取。其他常见模式有：写入 'w'（截断已经存在的文件）；排它性创建 'x' ；追加写 'a' （在 一些 Unix 系统上，无论当前的文件指针在什么位置，所有 写入都会追加到文件末尾）。在文本模式，如果 encoding 没有指定，则根据平台来决定使用的编码：使用 locale.getpreferredencoding(False)来获取本地编码。（要读取和写入原始字节，请使用二进制模式并不要指定 encoding。）

buffering是一个可选的整数，用于设置缓冲策略。传递0以切换缓冲关闭（仅允许在二进制模式下），1选择行缓冲（仅在文本模式下可用），并且>1的整数以指示固定大小的块缓冲区的大小（以字节为单位）。如果没有给出 buffering 参数，则默认缓冲策略的工作方式如下:

二进制文件以固定大小的块进行缓冲；使用启发式方法选择缓冲区的大小，尝试确定底层设备的“块大小”或使用 io.DEFAULT _BUFFER_SIZE。在许多系统上，缓冲区的长度通常为4096或8192字节。

“交互式”文本文件（ isatty()返回 True的文件）使用行缓冲。其他文本文件使用上述策略用于二进制文件。

encoding是用于解码或编码文件的编码的名称。这应该只在文本模式下使用。默认编码是依赖于平台的（不 管 locale.getpreferredencoding() 返回何值），但可以使用任何Python支持的 text encoding 。有关支持的编码列表，请参阅 codecs模块。

errors是一个可选的字符串参数，用于指定如何处理编码和解码错误 - 这不能在二进制模式下使用。可以使用各种标准错误处理程序（列在 Error Handlers ），但是使用 codecs.register_error() 注册的任何错误处理名称也是有效的。标准名称包括:

如果存在编码错误，'strict' 会引发 ValueError 异常。 默认值 None 具有相同的效果。

'ignore' 忽略错误。请注意，忽略编码错误可能会导致数据丢失。

'replace' 会将替换标记（例如 '?' ）插入有错误数据的地方。

'surrogateescape' 将表示任何不正确的字节作为Unicode专用区中的代码点，范围从U+DC80到U+DCFF。当在写入数据时使用 surrogateescape 错误处理程序时，这些私有代码点将被转回到相同的字节中。这对于处理未知编码的文件很有用。

只有在写入文件时才支持 'xmlcharrefreplace'。编码不支持的字符将替换为相应的XML字符引用 &#nnn;。

'backslashreplace' 用Python的反向转义序列替换格式错误的数据。

'namereplace'（也只在编写时支持）用 \N{...} 转义序列替换不支持的字符。

newline控制 universal newlines 模式如何生效（它仅适用于文本模式）。它可以是 None，''，'\n'，'\r' 和 '\r\n'。它的工作原理: 从流中读取输入时，如果 newline 为 None，则启用通用换行模式。输入中的行可以以 '\n'，'\r' 或 '\r\n'结尾，这些行被翻译成 '\n' 在返回呼叫者之前。如果它是 ''，则启用通用换行模式，但行结尾将返回给调用者未翻译。如果它具有任何其他合法值，则输入行仅由给定字符串终止，并且行结尾将返回给未调用的调用者。

将输出写入流时，如果 newline 为 None，则写入的任何 '\n' 字符都将转换为系统默认行分隔符 os.linesep。如果 newline 是 '' 或 '\n'，则不进行翻译。如果 newline 是任何其他合法值，则写入的任何 '\n' 字符将被转换为给定的字符串。

如果 closefd 是 False 并且给出了文件描述符而不是文件名，那么当文件关闭时，底层文件描述符将保持打开状态。如果给出文件名则 closefd 必须为 True（默认值），否则将引发错误。

可以通过传递可调用的 opener 来使用自定义开启器。然后通过使用参数（ file，flags ）调用 opener 获得文件对象的基础文件描述符。 opener 必须返回一个打开的文件描述符（使用 os.open as opener 时与传递 None的效果相同）。