Python基礎（下篇）
本篇文章主要內容：異常處理，函數，模塊和包。
在開始正篇之前我們先來看看上一篇可樂留下的題目。
題目：
變量 a= {“name”: “可樂”, “age”: 18, “hello”: “python”}，現在要將 a 所有的 key 放入到 b 列表中，所有的 value 放到 c 列表中。
實現方法有很多種，可樂在這裡用兩種方式來實現：
代碼實現1：
a = {"name": "可樂", "age": 18, "hello": "python"}
b = []
c = []
for key, value in a.items():
b.append(key)
c.append(value)
print(f"存儲key的b列表是{b}")
print(f"存儲value的c列表是{c}")
代碼實現2：
a = {"name": "可樂", "age": 18, "hello": "python"}
b = [key for key in a.keys()]
c = [value for value in a.values()]
print(f"存儲key的b列表是{b}")
print(f"存儲value的c列表是{c}")
註：第二種是列表推導式，上篇可樂沒有提出來，大家可以自行百度或者私聊可樂。
接下來就是我們本篇的主角異常處理，函數，模塊和包。
一、異常處理
何謂異常呢？ 就是我們IT界鼎鼎有名的 ” bug ” 兄。bug 也就是指程序沒有按照我們所期望的去運行而出現的一些錯誤情況。比如一個除法表達式 a / b ，如果我們不加處理，那麼就會出現 a / 0 的情況，此時程序就會出現異常。那麼這就是一個 bug 。
何謂異常處理呢？ 顧名思義就是當程序出現異常的時候，我們針對這些異常進行處理的機制。在 python 中默認的處理方法是出現異常後，程序會在出現異常的地方終止，然而這可能不是我們想要的。所以我們可以通過幾個內置的關鍵字來進行自定義處理方式。
我們先來了解兩個 python 的異常處理類：
– BaseException
– Exception
1.1 BaseException
這個異常處理類是所有 python 異常處理的基類。我們在自定義異常處理時，可以繼承這個類。(官方不推薦)
1.2 Exception
這個異常處理類是常規處理的基類，但是 Exception 也繼承於 BaseException ，官方推薦我們自定義異常類時，繼承於 Exception 。(官方文檔）
1.3 異常處理關鍵字
關鍵字：
| try | except | else | finally | raise |
|---|
語法 – try、except、else、finally：
try:
可能異常的代碼
except Error… as e:
當出現 Error 後處理的代碼
else:
如果不出現異常，執行的代碼
finally:
無論是否發生異常都執行的代碼
注意：一般時候只需要 try / except 即可，try 不可以單獨使用。
示例1：
try:
a = 1 / 0
except Exception as e:
print(f"異常是{e}")
輸出: 異常是division by zero
示例2：
try:
a = 1 / 0
except Exception as e:
print(f"異常是{e}")
else:
print("沒有異常執行")
finally:
print("執行了finally")
輸出: 異常是division by zero（執行了finally）
語法 – raise：
raise 異常類(描述信息)
註：raise 用於主動拋出異常。
示例：
try:
a = 2
raise ValueError("a不能等於2")
except Exception as e:
print(f"異常是{e}")
輸出 異常是a不能等於2
類可樂會在下一篇python高級之面向對象中詳細解釋。
二、函數
2.1 語法
def func_name(參數):
代碼部分
return 返回值
註：函數可以有返回值，可以沒有返回值。
我們先來看看一個簡單的示例：在函數當中計算 1 + 2 + … + 9 的和，並且返回。
2.1.1 無參數，無返回值
示例：
def num_sum():
sum = 0
for i in range(10):
sum += i
print(sum)
那麼函數寫好後，我們怎麼調用它呢？
語法：
func_name(參數)
調用函數示例：
num_sum()
輸出 45
2.1.2 無參數，有返回值
示例：
def num_sum():
sum = 0
for i in range(10):
sum += i
return sum
我們再來打印一下函數返回的數值：
def num_sum():
sum = 0
for i in range(10):
sum += i
return sum
print(num_sum)
輸出 45
2.1.3 有參數，無返回值
示例：
def num_sum(number):
sum = 0
for i in range(number):
sum += i
print(sum)
在上述函數中我們可以實現1到任何數之間所相加的和，只需要把期望的值傳遞給函數即可。
2.1.4 有參數，有返回值
示例：
def num_sum(number):
sum = 0
for i in range(number):
sum += i
return sum
total = num_sum(10)
print(total)
在這裡我們用一個變量 total 來接收函數 num_sum 的返回值。
在函數這裡有下面一些重點需要注意(每一個注意點可樂都會有一個示例)。
2.2 注意點
2.2.1 全局變量和局部變量
全局變量：在函數外部定義的變量。
局部變量：在函數內部定義的變量。
– 如果局部變量定義的名字和全局變量定義的名字相同，那麼在函數體內局部變量會覆蓋全局變量。
– 函數體內變量的作用域或者說生命周期，僅在函數體內有。
示例：
def scope():
name = "可樂"
print(f"我是函數體內的{name}")
scope()
print(f"我是函數體外的{name}")
結果如下圖：
我們在函數體內定義的 name 變量是可以正常打印的，但是在函數體外拋出了 name 沒有被定義。
2.2.2 修改全局變量
– 如果是不可變類型，需要通過 global 來聲明操作全局變量；
– 如果是可變類型，那麼可以直接操作全局變量不需要通過 global 來聲明。
示例：
a = [1, 2, 3]
b = "可樂"
def scope():
a.append(4)
print(f"函數體內a的值是{a}")
global b
b = "可樂很帥"
print(f"函數體內b的值是{b}")
scope()
print(f"全局變量a的值是{a}")
print(f"全局變量b的值是{b}")
結果如下圖：
在函數傳參時，實際情況下無論是可變類型還是不可變類型，傳遞的都是引用。但是由於不可變類型改變值後是用新的內存地址來存儲，所以網上有很多這樣一個結論：函數接收參數時，如果參數是可變類型，那麼傳遞的是參數的引用；如果參數是不可變類型，那麼傳遞的是參數的值。
所以結論是：在 python 函數傳參，無論是可變類型還是不可變類型本質上都是引用傳遞，但是由於不可變類型不能直接修改原有的值，所以在表現上不可變類型是傳值。
示例：
a = 10
b = ["可樂"]
def scope(change):
print(f"改變前s_change的內存地址是{id(change)}")
change = 20
print(f"改變後s_change的內存地址是{id(change)}")
print(f"改變後s_change的值是{change}")
def scope2(change):
print(f"改變前s2_change的內存地址是{id(change)}")
change.append("很帥")
print(f"改變後s2_change的內存地址是{id(change)}")
print(f"改變後s2_change的值是{change}")
scope(a)
print(f"a的值是{a},a的內存地址是{id(a)}")
scope2(b)
print(f"b的值是{b},b的內存地址是{id(b)}")
結果如下圖：
2.2.3 函數的不定長參數和關鍵字參數
不定長參數：*args
關鍵字參數：**kwargs
在正常情況下，參數接收幾個參數我們就寫幾個參數名就可以了，可是在實際開發中有的函數的參數並不是固定的，那麼我們就可以用關鍵字參數和可變參數來替代。
2.2.3.1 不定長參數
示例：
def scope(*args):
print(args)
scope(1, 2, 3)
輸出: (1,2,3)
在這裡的時候需要注意，如果我們在調用函數的時候傳遞的是一個元組，而不是 1，2，3 這三個參數，那麼這個元組就是一個參數，如果需要達到上述函數的效果，需要對他解包。
示例：
a = (1, 2, 3)
def scope(*args):
print(args)
scope(a)
scope(*a)
結果如下圖：
重申：如果我們在傳遞函數參數時是一個元組、列表、字典等時，如果不對他解包，那麼傳遞的是該元組、列表、字典的整體。如果需要對他的每個元素進行分別傳參，則需要對其解包。
2.2.3.2 關鍵字參數
關鍵字參數是針對字典這鍵值對類型的。
示例：
a = {"name": "可樂", "age": 18}
def scope(**kwargs):
print(kwargs)
scope(name="可樂", age=18)
scope(**a)
注意：函數參數的匹配順序(指定參數名除外)為從左往右。
示例：
def scope(name1, name2, name3):
print(name1)
print(name2)
print(name3)
scope("可樂", "python", "是可樂呀")
print()
scope(name3="可樂", name2="是可樂呀", name1="python")
結果如下圖：
注意：如果在函數的參數既有不定長參數和關鍵字參數又有普通參數，那麼一定要將普通參數放在最前面。
2.2.4 默認參數
顧名思義：默認參數就是如果我們沒有傳值給這個參數的話，那他就是默認值。
示例1：
def scope(name="可樂"):
print(name)
scope()
輸出: 可樂
示例2：
def scope(name="可樂"):
print(name)
scope("是可樂呀")
輸出: 是可樂呀
2.2.5 匿名參數
解釋：匿名函數也就是這個函數是沒有名字的，不過匿名函數的關鍵字不是通過def來定義，而是 lambda 。
語法：
lambda 參數(可以多個) : 表達式(只能有一個)
註：返回一個新的函數
示例：
b = lambda x, y: y + x
print(b(1, 2))
輸出: 3
解讀：① 定義一個匿名函數用來計算 x+y 的值並且返回。② 匿名函數定義完後返回新的函數給變量 b，b 調用這個匿名函數並且將參數 1，2 傳遞。③ 打印 x+y 表達式的值。
函數更高層次的理解和使用例如：裝飾器，閉包。可樂會在高級部分講解。
三、模塊和包
模塊：我們可以通俗的理解模塊就是一個 py 文件包（若干個 py 文件 + ini.py 組成的文件夾就是一個包）。
init.py 文件的作用：用於初始化這個包。
如下圖：
如果我們有一個函數或者變量需要從另外的一個包當中引用過來，那麼我們應該怎麼做呢？答案就是導包。
3.1 導包
語法：
① import module_name
② from xxx import module_name
③ from module_name import *
示例如下圖：
輸出：hello world
其他的兩種方式大家可自己線下測試。
3.2 模塊的搜索路徑順序
當前主目錄 > PTYHONPATH 目錄（開始安裝 python 時設置的環境變量路徑，忘記可往回看 python 安裝） > 標準的連接庫路徑 > .pth 文件 > 第三方包（site-package 目錄）
我們也可以通過 sys.path 來查看搜索路徑。
如下圖：
注意：我們根據模塊的搜索路徑順序得知，我們在給包或者模塊取名的時候，一定不要和系統包或者第三方包同名，否則會找不到對應的方法。
3.3 相對路徑和絕對路徑
相對路徑：相對於你的工作目錄的路徑
絕對路徑：以系統的根路徑為為根目錄，如：windows C: linux /
到此Python基礎篇的內容就全部結束了，大家在學習過程中遇到疑問可以私聊可樂，可樂看到了都會一一回復的( •̀ ω •́ )✧。
