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Python的函数都有哪些？

Python 函数

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函数是组织好的，可重复使用的，用来实现单一，或相关联功能的代码段。

函数能提高应用的模块性，和代码的重复利用率。你已经知道Python提供了许多内建函数，比如print()。但你也可以自己创建函数，这被叫做用户自定义函数。

定义一个函数

你可以定义一个由自己想要功能的函数，以下是简单的规则：

函数代码块以 def 关键词开头，后接函数标识符名称和圆括号()。

任何传入参数和自变量必须放在圆括号中间。圆括号之间可以用于定义参数。

函数的第一行语句可以选择性地使用文档字符串—用于存放函数说明。

函数内容以冒号起始，并且缩进。

return [表达式] 结束函数，选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回 None。

语法

def functionname( parameters ):   "函数_文档字符串"

function_suite

return [expression]

默认情况下，参数值和参数名称是按函数声明中定义的顺序匹配起来的。

实例

以下为一个简单的Python函数，它将一个字符串作为传入参数，再打印到标准显示设备上。

实例(Python 2.0+)

def printme( str ):   "打印传入的字符串到标准显示设备上"

print str

return

函数调用

定义一个函数只给了函数一个名称，指定了函数里包含的参数，和代码块结构。

这个函数的基本结构完成以后，你可以通过另一个函数调用执行，也可以直接从Python提示符执行。

如下实例调用了printme（）函数：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 定义函数def printme( str ):   "打印任何传入的字符串"

print str

return

# 调用函数printme("我要调用用户自定义函数!")printme("再次调用同一函数")

以上实例输出结果：

我要调用用户自定义函数!再次调用同一函数

参数传递

在 python 中，类型属于对象，变量是没有类型的：

a=[1,2,3]

a="Runoob"

以上代码中，[1,2,3] 是 List 类型，"Runoob" 是 String 类型，而变量 a 是没有类型，她仅仅是一个对象的引用（一个指针），可以是 List 类型对象，也可以指向 String 类型对象。

可更改(mutable)与不可更改(immutable)对象

在 python 中，strings, tuples, 和 numbers 是不可更改的对象，而 list,dict 等则是可以修改的对象。

不可变类型：变量赋值 a=5 后再赋值 a=10，这里实际是新生成一个 int 值对象 10，再让 a 指向它，而 5 被丢弃，不是改变a的值，相当于新生成了a。

可变类型：变量赋值 la=[1,2,3,4] 后再赋值 la[2]=5 则是将 list la 的第三个元素值更改，本身la没有动，只是其内部的一部分值被修改了。

python 函数的参数传递：

不可变类型：类似 c++ 的值传递，如 整数、字符串、元组。如fun（a），传递的只是a的值，没有影响a对象本身。比如在 fun（a）内部修改 a 的值，只是修改另一个复制的对象，不会影响 a 本身。

可变类型：类似 c++ 的引用传递，如 列表，字典。如 fun（la），则是将 la 真正的传过去，修改后fun外部的la也会受影响

python 中一切都是对象，严格意义我们不能说值传递还是引用传递，我们应该说传不可变对象和传可变对象。

python 传不可变对象实例

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

def ChangeInt( a ):    a = 10

b = 2ChangeInt(b)print b # 结果是 2

实例中有 int 对象 2，指向它的变量是 b，在传递给 ChangeInt 函数时，按传值的方式复制了变量 b，a 和 b 都指向了同一个 Int 对象，在 a=10 时，则新生成一个 int 值对象 10，并让 a 指向它。

传可变对象实例

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可写函数说明def changeme( mylist ):   "修改传入的列表"

mylist.append([1,2,3,4])

print "函数内取值: ", mylist

return

# 调用changeme函数mylist = [10,20,30]changeme( mylist )print "函数外取值: ", mylist

实例中传入函数的和在末尾添加新内容的对象用的是同一个引用，故输出结果如下：

函数内取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]函数外取值:  [10, 20, 30, [1, 2, 3, 4]]

参数

以下是调用函数时可使用的正式参数类型：

必备参数

关键字参数

默认参数

不定长参数

必备参数

必备参数须以正确的顺序传入函数。调用时的数量必须和声明时的一样。

调用printme()函数，你必须传入一个参数，不然会出现语法错误：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

#可写函数说明def printme( str ):   "打印任何传入的字符串"

print str

return

#调用printme函数printme()

以上实例输出结果：

Traceback (most recent call last):

File "test.py", line 11, in module

printme()TypeError: printme() takes exactly 1 argument (0 given)

关键字参数

关键字参数和函数调用关系紧密，函数调用使用关键字参数来确定传入的参数值。

使用关键字参数允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致，因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值。

以下实例在函数 printme() 调用时使用参数名：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

#可写函数说明def printme( str ):   "打印任何传入的字符串"

print str

return

#调用printme函数printme( str = "My string")

以上实例输出结果：

My string

下例能将关键字参数顺序不重要展示得更清楚：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

#可写函数说明def printinfo( name, age ):   "打印任何传入的字符串"

print "Name: ", name

print "Age ", age

return

#调用printinfo函数printinfo( age=50, name="miki" )

以上实例输出结果：

Name:  mikiAge  50

默认参数

调用函数时，默认参数的值如果没有传入，则被认为是默认值。下例会打印默认的age，如果age没有被传入：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

#可写函数说明def printinfo( name, age = 35 ):   "打印任何传入的字符串"

print "Name: ", name

print "Age ", age

return

#调用printinfo函数printinfo( age=50, name="miki" )printinfo( name="miki" )

以上实例输出结果：

Name:  mikiAge  50Name:  mikiAge  35

不定长参数

你可能需要一个函数能处理比当初声明时更多的参数。这些参数叫做不定长参数，和上述2种参数不同，声明时不会命名。基本语法如下：

def functionname([formal_args,] *var_args_tuple ):   "函数_文档字符串"

function_suite

return [expression]

加了星号（*）的变量名会存放所有未命名的变量参数。不定长参数实例如下：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可写函数说明def printinfo( arg1, *vartuple ):   "打印任何传入的参数"

print "输出: "

print arg1

for var in vartuple:      print var

return

# 调用printinfo 函数printinfo( 10 )printinfo( 70, 60, 50 )

以上实例输出结果：

输出:10输出:706050

匿名函数

python 使用 lambda 来创建匿名函数。

lambda只是一个表达式，函数体比def简单很多。

lambda的主体是一个表达式，而不是一个代码块。仅仅能在lambda表达式中封装有限的逻辑进去。

lambda函数拥有自己的命名空间，且不能访问自有参数列表之外或全局命名空间里的参数。

虽然lambda函数看起来只能写一行，却不等同于C或C++的内联函数，后者的目的是调用小函数时不占用栈内存从而增加运行效率。

语法

lambda函数的语法只包含一个语句，如下：

lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression

如下实例：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可写函数说明sum = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2

# 调用sum函数print "相加后的值为 : ", sum( 10, 20 )print "相加后的值为 : ", sum( 20, 20 )

以上实例输出结果：

相加后的值为 :  30相加后的值为 :  40

return 语句

return语句[表达式]退出函数，选择性地向调用方返回一个表达式。不带参数值的return语句返回None。之前的例子都没有示范如何返回数值，下例便告诉你怎么做：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

# 可写函数说明def sum( arg1, arg2 ):   # 返回2个参数的和."

total = arg1 + arg2

print "函数内 : ", total

return total

# 调用sum函数total = sum( 10, 20 )

以上实例输出结果：

函数内 :  30

变量作用域

一个程序的所有的变量并不是在哪个位置都可以访问的。访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

变量的作用域决定了在哪一部分程序你可以访问哪个特定的变量名称。两种最基本的变量作用域如下：

全局变量

局部变量

全局变量和局部变量

定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域。

局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。如下实例：

实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python# -*- coding: UTF-8 -*-

total = 0 # 这是一个全局变量# 可写函数说明def sum( arg1, arg2 ):   #返回2个参数的和."

total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量.

print "函数内是局部变量 : ", total

return total

#调用sum函数sum( 10, 20 )print "函数外是全局变量 : ", total

以上实例输出结果：

函数内是局部变量 :  30函数外是全局变量 :  0

python的脚本如何执行？

运行python脚本的几种方法：

一. 终端命令行下

[]$python "name.py"

二. python环境中

若脚本名称为name.py，

其内容为：

a='head'

b='hehe'

print(a,b)

则使用

impport name

针对此种方法我们使用下面的语句来显示内容：

print (name.a)

head

print (name.b)

hehe

在同一个python环境中，第一次import加载以后，以后再使用import就不会有相应的结果显示了，在这个时候可以使用reload(name)在python

3.0中可能要加载ipm模块才能使用reload()函数

from imp import reload

reload(name)

三.使用from

假设脚本的名称为name.py

name.py的内容为：

a='head'

b='hehe'

print(a,b)

可以使用下边的方法来运行脚本：

from name import a,b,c

在这个python环境中我们就可以使用简单的变量名来调用其内容。

eg:

a

'head'

b

'hehe'

四.使用exec

方法为：

exec(open('name.py').read())

NOTICE:在上面的方法中，第三种和第四种方法会默认覆盖python环境中已经存在

的且和name.py中有重名的变量名，且系统不会给出提示，请注意这一点!

如何用python表示一次函数

1、点击键盘win+r，打开运行窗口；在窗口中输入cmd"，点击确定，打开windows命令行窗口。

2、在cmd命令行窗口中输入"python"，进入python交互窗口。

3、引入matplotlib模块的pyplot()函数，并重命名为py;引入numpy模块，并重命名为np。

4、使用函数np.arrange(start，end，step)创建变量x的取值范围，是一个一维数组，使用y=3*x+1，创建y是与自变量x相对应的一维数组。

5、使用函数plt.plot(x，y)绘制一元一次函数y=3x+1的函数图像。

6、使用函数plt.title()给图像添加标题，使用函数plt.xlabel()给横轴添加标签，使用函数plt.ylabel()给纵轴添加标签，使用函数plt.tick_params()设置刻度标记的大小。

7、使用函数plt.show()显示整个一元一次函数的图像。

python类和函数的区别

一、主体不同

1、类：是面向对象程序设计实现信息封装的基础。

2、函数：是指一段在一起的、可以做某一件事儿的程序。也叫做子程序、（OOP中）方法。

二、特点不同

1、类：是一种用户定义的引用数据类型，也称类类型。每个类包含数据说明和一组操作数据或传递消息的函数。类的实例称为对象。

2、函数：分为全局函数、全局静态函数；在类中还可以定义构造函数、析构函数、拷贝构造函数、成员函数、友元函数、运算符重载函数、内联函数等。

三、规则不同

1、类：实质是一种引用数据类型，类似于byte、short、int(char)、long、float、double等基本数据类型，不同的是它是一种复杂的数据类型。

2、函数：函数必须声明后才可以被调用。调用格式为：函数名（实参）调用时函数名后的小括号中的实参必须和声明函数时的函数括号中的形参个数相同。

参考资料来源：百度百科-函数

参考资料来源：百度百科-类

在Python中定义Main函数

目录

许多编程语言都有一个特殊的函数，当操作系统开始运行程序时会自动执行该函数。这个函数通常被命名为main()，并且依据语言标准具有特定的返回类型和参数。另一方面，Python解释器从文件顶部开始执行脚本，并且没有自动执行的特殊函数。

尽管如此，为程序的执行定义一个起始点有助于理解程序是如何运行的。Python程序员提出了几种方式对此进行实现。

本文结束时，您将了解以下内容：

Python中的基本main()函数

一些Python脚本中，包含一个函数定义和一个条件语句，如下所示：

此代码中，包含一个main()函数，在程序执行时打印Hello World!。此外，还包含一个条件（或if）语句，用于检查__name__的值并将其与字符串"__main__"进行比较。当if语句为True时，Python解释器将执行main()函数。更多关于Python条件语句的信息可以由此获得。

这种代码模式在Python文件中非常常见，它将作为脚本执行并导入另一个模块。为了帮助理解这段代码的执行方式，首先需要了解Python解释器如何根据代码的执行方式设置__name__。

Python中的执行模式

Python解释器执行代码有两种方式：

更多内容可参考如何运行Python脚本。无论采用哪种方式，Python都会定义一个名为__name__的特殊变量，该变量包含一个字符串，其值取决于代码的使用方式。

本文将如下示例文件保存为execution_methods.py，以 探索 代码如何根据上下文改变行为：

在此文件中，定义了三个对print()函数的调用。前两个打印一些介绍性短语。第三个print()会先打印短语The value __name__ is，之后将使用Python内置的repr()函数打印出__name__变量。

在Python中，repr()函数将对象转化为供解释器读取的形式。上述示例通过使用repr()函数来强调__name__的值为字符串。更多关于repr()的内容可参考Python文档。

在本文中，您将随处可见文件(file)，模块(module)和脚本(script)这三个字眼。实际上，三者之间并无太大的差别。不过，在强调代码目的时，还是存在细微的差异：

“如何运行Python脚本”一文也讨论了三者的差别。

基于命令行执行

在这类方法中，Python脚本将通过命令行来执行。

执行脚本时，无法与Python解释器正在执行的代码交互。关于如何通过命令行执行代码的详细信息对本文而言并不重要，但您可以通过展开下框阅读更多有关Windows，Linux和macOS之间命令行差异的内容。

命令行环境

不同的操作系统在使用命令行执行代码时存在细微的差异。

在Linux和macOS中，通常使用如下命令：

美元符号($)之前的内容可能有所不同，具体取决于您的用户名和计算机名称。您键入的命令位于$之后。在Linux或macOS上，Python3的可执行文件名为python3，因此可以通过输入python3 script_name.py来运行python脚本。

在Windows上，命令提示符通常如下所示：

根据您的用户名，之前的内容可能会有所不同，您输入的命令位于之后。在Windows上，Python3的可执行文件通常为python。因此可以通过输入python script_name.py来运行python脚本。

无论哪种操作系统，本文的Python脚本的输出结果都是相同的。因此本文以Linux和macOS为例。

使用命令行执行execution_methods.py，如下所示：

在这个示例中，__name__具有值'__main__'，其中引号(')表明该值为字符串类型。

请记住，在Python中，使用单引号(')和双引号(")定义的字符串没有区别。更多关于字符串的内容请参考Python的基本数据类型。

如果在脚本中包含"shebang行"并直接执行它(./execution_methods.py)，或者使用IPython或Jupyter Notebook的%run，将会获取相同的结果。

您还可以通过向命令行添加-m参数的方法实现以模块的方式执行。通常情况下，推荐如下方式pip: python3 -m pip install package_name。

添加-m参数将会运行包中__main__.py的代码。更多关于__main__.py文件的内容可参考如何将开源Python包发布到PyPI中。

在三种情况中，__name__都具有相同的值：字符串'__main__'。

技术细节：Python文档中具体定义了__name__何时取值为'__main__'。

当通过标准输入，脚本或者交互提示中读取数据时，模块的__name__将取值为'__main__'。（来源）

__name__与__doc__，__package__和其他属性一起存储在模块的全局命名空间。更多关于属性的信息可参考Python数据模型文档，特别是关于模块和包的信息，请参阅Python Import文档。

导入模块或解释器

接下来是Python解释器执行代码的第二种方式：导入。在开发模块或脚本时，可以使用import关键字导入他人已经构建的模块。

在导入过程中，Python执行指定模块中定义的语句（但仅在第一次导入模块时）。要演示导入execution_methods.py文件的结果，需要启动Python解释器，然后导入execution_methods.py文件：

在此代码输出中，Python解释器执行了三次print()函数调用。前两行由于没有变量，在输出方面与在命令行上作为脚本执行时完全相同。但是第三个输出存在差异。

当Python解释器导入代码时，__name__的值与要导入的模块的名称相同。您可以通过第三行的输出了解这一点。__name__的值为'execution_methods'，是Python导入的.py文件。

注意如果您在没有退出Python时再次导入模块，将不会有输出。

注意：更多关于导入在Python中如何工作的内容请参考官方文档和Python中的绝对和相对导入。

Main函数的最佳实践

既然您已经了解两种执行方式上的差异，那么掌握一些最佳实践方案还是很有用的。它们将适用于编写作为脚本运行的代码或者在另一个模块导入的代码。

如下是四种实践方式：

将大部分代码放入函数或类中

请记住，Python解释器在导入模块时会执行模块中的所有代码。有时如果想要实现用户可控的代码，会导致一些副作用，例如：

在这种情况下，想要实现用户控制触发此代码的执行，而不是让Python解释器在导入模块时执行代码。

因此，最佳方法是将大部分代码包含在函数或类中。这是因为当Python解释器遇到def或class关键字时，它只存储这些定义供以后使用，并且在用户通知之前不会实际执行。

将如下代码保存在best_practices.py以证明这个想法：

在此代码中，首先从time模块中导入sleep()。

在这个示例中，参数以秒的形式传入sleep()函数中，解释器将暂停一段时间再运行。随后，使用print()函数打印关于代码描述的语句。

之后，定义一个process_data()函数，执行如下五项操作：

在命令行中执行

当你将此文件作为脚本用命令行执行时会发生什么呢？

Python解释器将执行函数定义之外的from time import sleep和print()，之后将创建函数process_data()。然后，脚本将退出而不做任何进一步的操作，因为脚本没有任何执行process_data()的代码。

如下是这段脚本的执行结果：

我们在这里看到的输出是第一个print()的结果。注意，从time导入和定义process_data()函数不产生结果。具体来说，调用定义在process_data()内部的print()不会打印结果。

导入模块或解释器执行

在会话（或其他模块）中导入此文件时，Python解释器将执行相同的步骤。

Python解释器导入文件后，您可以使用已导入模块中定义的任何变量，类或函数。为了证明这一点，我们将使用可交互的Python解释器。启动解释器，然后键入import best_practices：

导入best_practices.py后唯一的输出来自process_data()函数外定义的print()。导入模块或解释器执行与基于命令行执行类似。

使用__name__控制代码的执行

如何实现基于命令行而不使用Python解释器导入文件来执行呢？

您可以使用__name__来决定执行上下文，并且当__name__等于"__main__"时才执行process_data()。在best_practices.py文件中添加如下代码：

这段代码添加了一个条件语句来检验__name__的值。当值为"__main__"时，条件为True。记住当__name__变量的特殊值为"__main__"时意味着Python解释器会执行脚本而不是将其导入。

条件语块内添加了四行代码（第12，13，14和15行）：

现在，在命令行中运行best_practices.py，并观察输出的变化：

首先，输出显示了process_data()函数外的print()的调用结果。

之后，data的值被打印。因为当Python解释器将文件作为脚本执行时，变量__name__具有值"__main__"，因此条件语句被计算为True。

接下来，脚本将调用process_data()并传入data进行修改。当process_data执行时，将输出一些状态信息。最终，将输出modified_data的值。

现在您可以验证从解释器（或其他模块）导入best_practices.py后发生的事情了。如下示例演示了这种情况：

注意，当前结果与将条件语句添加到文件末尾之前相同。因为此时__name__变量的值为"best_practices"，因此条件语句结果为False，Python将不执行process_data()。

创建名为main()的函数来包含要运行的代码

现在，您可以编写作为脚本由从命令行执行并导入且没有副作用的Python代码。接下来，您将学习如何编写代码并使其他程序员能轻松地理解其含义。

许多语言，如C，C++，Java以及其他的一些语言，都会定义一个叫做main()的函数，当编译程序时，操作系统会自动调用该函数。此函数通常被称为入口点(entry point)，因为它是程序进入执行的起始位置。

相比之下，Python没有一个特殊的函数作为脚本的入口点。实际上在Python中可以将入口点定义成任何名称。

尽管Python不要求将函数命名为main()，但是最佳的做法是将入口点函数命名为main()。这样方便其他程序员定位程序的起点。

此外，main()函数应该包含Python解释器执行文件时要运行的任何代码。这比将代码放入条件语块中更好，因为用户可以在导入模块时重复使用main()函数。

修改best_practices.py文件如下所示：

在这个示例中，定义了一个main()函数，它包含了上面的条件语句块。之后修改条件语块执行main()。如果您将此代码作为脚本运行或导入，将获得与上一节相同的输出。

在main()中调用其他函数

另一种常见的实现方式是在main()中调用其他函数，而不是直接将代码写入main()。这样做的好处在于可以实现将几个独立运行的子任务整合。

例如，某个脚本有如下功能：

如果在单独的函数中各自实现这些子任务，您（或其他用户）可以很容易地实现代码重用。之后您可以在main()函数中创建默认的工作流。

您可以根据自己的情况选择是否使用此方案。将任务拆分为多个函数会使重用更容易，但会增加他人理解代码的难度。

修改best_practices.py文件如下所示：

在此示例代码中，文件的前10行具有与之前相同的内容。第12行的第二个函数创建并返回一些示例数据，第17行的第三个函数模拟将修改后的数据写入数据库。

第21行定义了main()函数。在此示例中，对main()做出修改，它将调用数据读取，数据处理以及数据写入等功能。

首先，从read_data_from_web()中创建data。将data作为参数传入process_data()，之后将返回modified_data。最后，将modified_data传入write_data_to_database()。

脚本的最后两行是条件语块用于验证__name__，并且如果if语句为True，则执行main()。

在命令行中运行如下所示：

根据执行结果，Python解释器在执行main()函数时，将依次执行read_data_from_web()，process_data()以及write_data_to_database()。当然，您也可以导入best_practices.py文件并重用process_data()作为不同的数据输入源，如下所示：

在此示例中，导入了best_practices并且将其简写为bp。

导入过程会导致Python解释器执行best_practices.py的全部代码，因此输出显示解释文件用途的信息。

然后，从文件中存储数据而不是从Web中读取数据。之后，可以重用best_practices.py文件中的process_data()和write_data_to_database()函数。在此情况下，可以利用代码重写来取代在main()函数中实现全部的代码逻辑。

实践总结

以下是Python中main()函数的四个关键最佳实践：

结论

恭喜！您现在已经了解如何创建Python main()函数了。

本文介绍了如下内容：

现在，您可以开始编写一些非常棒的关于Python main()函数代码啦！

Linux 下Python 脚本编写的quot;奇技淫巧quot;

「 生命完美的答案，无非走过没有遗憾 ---《天蓝》」

「如何能够解析脚本运行命令行选项(位于 sys.argv 中)」

argparse 模块可被用来解析命令行选项

常用来定义一个脚本的说明文档，一般我们写python脚本会通过 if..else 的方式来提供一个脚本说明文档，python不支持switch。所以很麻烦，其实，我们可以通过 argparse 来编写说明文档。

我们来看看怎么执行一个python脚本

对于熟悉Linux的小伙伴下面的文档在熟悉不过了，这个一个标准Linxu软件包的说明文档，文档中定义是软件包的说明

来看看这个脚本是如何编写的

为了解析命令行选项， 首先要创建一个 ArgumentParser 实例， 使用 add_argument() 方法声明你想要支持的选项。在每个 add-argument() 调用中:

dest 参数指定解析结果被指派给属性的名字。 metavar 参数被用来生成帮助信息。

action 参数 指定跟属性对应的处理逻辑，通常的 值为 store , 被用来存储 某个值 或将 多个参数值收集到一个列表中 。

nargs 参数收集 所有剩余的命令行参数到一个列表中。在本例中它被用来构造一个文件名列表

action='store_true' 根据参数是否存在来设置一个位置 Boolean 标志：

action='store' 参数接受一个单独值并将其存储为一个字符串

如果一个都没有，会提示缺少参数 -p/--pat

choices={'slow', 'fast'}, 参数说明接受一个值，但是会将其和可能的选择值做比较，以检测其合法性：

一旦参数选项被指定，你就可以执行 parser.parse() 方法了。它会处理 sys.argv 的值并返回一个结果实例。每个参数值会被设置成该实例中 add_argument() 方法的 dest 参数指定的属性值。

还很多种其他方法解析命令行选项。可以会手动地处理 sys.argv 或者使用 getopt 模块 。但是，如果你采用本节的方式，将会减少很多冗余代码，底层细节 argparse 模块 已经帮你处理好了。你可能还会碰到使用 optparse 库解析选项的代码。尽管 optparse 和 argparse 很像 ，但是后者更先进，因此在新的程序中你应该使用它。

「你写了个脚本，运行时需要一个密码。此脚本是交互式的，因此不能将密码在脚本中硬编码，而是需要弹出一个密码输入提示，让用户自己输入。」

Python 的 getpass 模块 正是你所需要的。你可以让你很轻松地弹出密码输入提示，并且不会在用户终端显示密码。

代码中 getpass.getuser() 不会弹出用户名的输入提示。它会根据该 用户的 shell 环境 或者会依据 本地系统的密码库 (支持 pwd 模块的平台)来使用 当前用户的登录名

在bash中编写pytohn脚本接收外部数据的方式，一般情况下，对于一般变量，我们用命令行变量的方式比较多(手动的处理 sys.argv )，对于 文件内容或者bash命令输出 直接通过脚本内部获取需要的数据。

其实python 脚本也可以用其他方式来接收 传递给他的 文件数据或者bash命令输出 ，包括将 命令行的输出 通过 管道传递 给该脚本、 重定向文件到该脚本 ，或在 命令行中传递一个文件名 或 文件名列表 给该脚本。

这里通过 Python 内置的 fileinput 模块 ，可以实现重 定向，管道，以文佳输出 的方式传递数据到脚本内部

使用 fileinput.input() 方法可以获取当前输入脚本的数据，脚本里面用一个 FileInput 迭代器接收

文件直接接收

重定向接收

管道方式接收

fileinput.input() 创建并返回一个 FileInput 类的实例，该实例可以被当做一个 上下文管理器 使用。因此，整合起来，如果我们要写一个打印多个文件输出的脚本，那么我们需要在输出中包含文件名和行号

「你想执行一个外部命令并以 Python 字符串的形式获取执行结果。」

使用 subprocess.check_output() 函数。

执行下试试

如果被执行的命令以非零码返回，就会抛出异常。下面的例子捕获到错误并获取返回码：

默认情况下， check_output() 仅仅返回输入到标准输出的值。如果你需要 同时收集标准输出和错误输出 ，使用 stderr 参数：

如果你需要用一个超时机制来执行命令，使用 timeout 参数：

通常来讲，命令的执行 不需要 使用到 底层 shell 环境(比如 sh、bash) 。一个字符串列表会被传递给一个 低级系统命令 ，比如 os.execve() 。

如果你想让 命令被一个shell 执行 ，传递一个字符串参数，并设置参数 shell=True . 有时候你想要 Python 去执行一个复杂的 shell 命令 的时候这个就很有用了，比如管道流、I/O 重定向和其他特性。例如：

是在 shell 中执行命令会存在一定的安全风险，特别是当参数来自于用户输入时。这时候可以使用 shlex.quote() 函数 来将参数正确的用双引用引起来。

使用 check_output() 函数 是执行 外部命令 并获取其 返回值 的最简单方式。但是，如果你需要对 子进程做更复杂的交互 ，比如给它发送输入，你得采用另外一种方法。这时候可直接使用 subprocess.Popen 类。

关于子进程，简单来看下

也可以进程列表同协程结合的方式。你既可以在子shell中 进行繁重的处理工作，同时也不会让子shell的I/O受制于终端。

如果直接丢到后台会自动在终端输出IO

subprocess 模块对于依赖 TTY 的外部命令不合适用 。例如，你不能使用它来自动化一个用户输入密码的任务(比如一个 ssh 会话)。这时候，你需要使用到第三方模块了，比如基于著名的 expect 家族的工具(pexpect 或类似的)(pexpect可以理解为Linux下的expect的Python封装、通过pexpect可以实现对ssh、ftp、passwd、telnet等命令行进行自动交互，而无需人工干涉来达到自动化的目的。比如我们可以模拟一个FTP登录时所有交互，包括输入主机地址、用户名、密码、上传文件等，待出现异常还可以进行尝试自动处理。)

「你想向标准错误打印一条消息并返回某个非零状态码来终止程序运行」

通过 python 的 raise SystemExit(3) 命令可以主动抛出一个错误,通过 sys.stderr.write 将命令写到标准的输出端

直接将消息作为参数传给 SystemExit() ，那么你可以省略其他步骤

抛出一个 SystemExit 异常，使用错误消息作为参数,它会将消息在 sys.stderr 中打印，然后程序以状态码 1 退出

「你需要知道当前终端的大小以便正确的格式化输出。」

使用 os.get terminal size() 函数 来做到这一点。

「复制或移动文件和目录，但是又不想调用 shell 命令。」

shutil 模块 有很多便捷的函数可以复制文件和目录。使用起来非常简单

这里不多讲，熟悉Linux的小伙伴应该不陌生。

默认情况下，对于 符号链接 这些命令处理的是它指向的东西文件。例如，如果 源文件 是一个 符号链接 ，那么目标文件将会是 符号链接 指向的文件。如果你只想 复制符号链接本身 ，那么需要指定 关键字 参数 follow_symlinks

copytree() 可以让你在复制过程中选择性的忽略某些文件或目录。你可以提供一个忽略函数，接受一个目录名和文件名列表作为输入，返回一个忽略的名称列表。例如：

对于文件元数据信息， copy2() 这样的函数只能尽自己最大能力来保留它。 访问时间、创建时间和权限 这些基本信息会被保留，但是 对于所有者、ACLs、资源 fork 和其他更深层次的文件元信息就说不准了

通常不会去使用 shutil.copytree() 函数 来执行 系统备份 。当处理文件名的时候，最好使用 os.path 中的函数来确保最大的可移植性

使用 copytree() 复制文件夹的一个棘手的问题是对于错误的处理,可以使用异常块处理，或者通过 参数 ignore dangling symlinks=True 忽略掉无效符号链接。

「创建或解压常见格式的归档文件(比如.tar, .tgz 或.zip)」

shutil 模块拥有两个函数—— make archive() 和 unpack archive() 可派上用场,

make archive() 的第二个参数是期望的输出格式。可以使用 get archive formats() 获取所有支持的归档格式列表。

「你需要写一个涉及到文件查找操作的脚本，比如对日志归档文件的重命名工具，你不想在 Python 脚本中调用 shell，或者你要实现一些 shell 不能做的功能。」

查找文件，可使用 os.walk() 函数 ，传一个顶级目录名给它

os.walk() 方法 为我们 遍历目录树 ，每次进入一个目录，它会返回一个 三元组 ，包含 相对于查找目录的相对路径，一个该目录下的目录名列表，以及那个目录下面的文件名列表。

对于每个元组，只需检测一下目标文件名是否在文件列表中。如果是就使用 os.path.join() 合并路径。为了避免奇怪的路径名比如 ././foo//bar ，使用了另外两个函数来修正结果

os.walk(start) 还有跨平台的优势。并且，还能很轻松的加入其他的功能。我们再演示一个例子，下面的函数打印所有最近被修改过的文件：

打印10分钟之前被修改的数据

「怎样读取普通.ini 格式的配置文件？」

configparser 模块 能被用来读取配置文件

编写配置文件

如果有需要，你还能修改配置并使用 cfg.write() 方法将其写回到文件中

「你希望在脚本和程序中将诊断信息写入日志文件。」

python 脚本打印日志最简单方式是使用 logging 模块

五个日志调用( critical(), error(), warning(), info(), debug() )以降序方式表示不同的严重级别。 basicConfig() 的 level 参数是一个 过滤器 。所有级别低于此级别的日志消息都会被忽略掉。每个 logging 操作的参数是一个消息字符串，后面再跟一个或多个参数。构造最终的日志消息的时候我们使用了 % 操作符来格式化消息字符串。

如果你想使用配置文件，可以像下面这样修改 basicConfig() 调用：

logconfig.ini

在调用日志操作前先执行下 basicConfig() 函数方法 ,可以找标准输出或者文件中输出

basicConfig() 在程序中只能被执行一次。如果你稍后想改变日志配置，就需要先获取 root logger ，然后直接修改它。

更多见日志模块文档

「你想给某个函数库增加日志功能，但是又不能影响到那些不使用日志功能的程序。」

对于想要执行日志操作的函数库，你应该创建一个专属的 logger 对象，并且像下面这样初始化配置：

使用这个配置，默认情况下不会打印日志,只有配置过日志系统，那么日志消息打印就开始生效

通常来讲，不应该在函数库代码中 自己配置日志系统 ，或者是已经有个已经存在的日志配置了。调用 getLogger( name ) 创建一个和调用模块同名的 logger 模块 。由于 模块 都是唯一的，因此创建的 logger 也将是唯一 的。所以当前进程中只有一个logging会生效。

log.addHandler(logging.NullHandler()) 操作将一个 空处理器 绑定到刚刚已经创建好的 logger 对象 上。一个空处理器默认会忽略调用所有的日志消息。因此，如果使用该函数库的时候还没有配置日志，那么将不会有消息或警告出现。

在这里，根日志被配置成仅仅 输出 ERROR 或更高级别的消息 。不过， somelib 的日志级别被单独配置成可以输出 debug 级别的消息， 它的优先级比全局配置高。像这样更改单独模块的日志配置对于调试来讲是很方便的，因为你无需去更改任何的全局日志配置——只需要修改你想要更多输出的模块的日志等级。(这个还有待研究)

「你想记录程序执行多个任务所花费的时间」

time 模块 包含很多函数来执行跟时间有关的函数。尽管如此，通常我们会在此基础之上构造一个更高级的接口来模拟一个计时器。

这个类定义了一个可以被用户根据需要启动、停止和重置的计时器。它会在elapsed 属性中记录整个消耗时间。下面是一个例子来演示怎样使用它：

这里通过 __enter__，__exit__ ,使用 with 语句 以及上下文管理器协议可以省略计时器打开和关闭操作。(关于上下文管理协议，即with语句，为了让一个对象兼容with语句，必须在这个对象的类中声明 __enter__和__exit__方法, , __enter__ 在出现with语句被调用， __exit__ 在代码执行完毕被调用,可以参考open()方法)

在计时中要考虑一个 底层的时间函数问题 。 一般来说， 使用 time.time() 或 time.clock() 计算的时间精度因操作系统的不同会有所不同。而使用 time.perf_counter() 函数可以确保使用系统上面 最精确的计时器 。

「你想对在 Unix 系统上面运行的程序设置内存或 CPU 的使用限制。」

resource 模块 能同时执行这两个任务。例如，要限制 CPU 时间,下面的代码在windows平台执行不了，但是Linux是可以的。

程序运行时， SIGXCPU 信号 在时间过期时被生成，然后执行清理并退出。

这暂时没有好的Demo...

程序运行到没有多余内存时会抛出 MemoryError 异常。

setrlimit() 函数 被用来设置特定资源上面的 软限制和硬限制 。

setrlimit() 函数 还能被用来设置 子进程数量、打开文件数以及类似系统资源的限制(cgroup) 。

「通过脚本启动浏览器并打开指定的 URL 网页」

webbrowser 模块 能被用来启动一个浏览器，并且与平台无关

新窗口打卡网站

当前窗口打开一个tab页

指定浏览器类型，可以使用 webbrowser.get() 函数