Python标准内置函数（16-20）

1.16 函数dir()

在Python程序中，如果函数dir()没有参数，则返回当前本地作用域内的名字列表。如果有参数，则尝试返回参数所指明对象的合法属性的列表。使用函数dir()的语法格式如下所示。

dir([object])

参数object是对象、变量或类型。如果参数object具有名为__dir__()的方法，那么将调用此方法，并且必须返回属性列表。这允许实现自定义__getattr__()或__getattribute__()函数的对象自定义dir()报告其属性的方式。如果参数object不提供__dir__()，则函数会尽量从对象的__dict__属性（如果已定义）和其类型对象中收集信息。结果列表不一定是完整的，并且当对象具有自定义__getattr__()时可能会不准确。具体来说，在使用函数dir()时，根据参数的不同会返回不同的结果，具体说明如下所示：

如果参数为空则返回当前作用域内的变量、方法和定义的类型列表；
当参数是一个模块时，会返回模块的属性、方法列表；
当参数是一个类时，会返回类及其子类的属性、方法列表；
当在参数对象中定义了__dir__方法时，则返回__dir__方法的结果。

在下面的实例文件dir.py中，演示了使用函数dir()返回指定列表的过程。

#当不传参数时，返回当前作用域内的变量、方法和定义的类型列表。

print(dir())

a = 10 #定义变量a

print(dir()) #多了一个a



#当参数对象是模块时，返回模块的属性、方法列表。

import math

print(math)

print(dir(math))



#当参数对象是类时，返回类及其子类的属性、方法列表。

class A:

    name = 'class'



a = A()

print(dir(a))# name是类A的属性，其他则是默认继承的object的属性、方法



#当对象定义了__dir__方法，则返回__dir__方法的结果

class B:

    def __dir__(self):

        return ['name','age']



b = B()

print(dir(b))#调用 __dir__方法

执行后会输出：

['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__']

['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'a']

<module 'math' (built-in)>

['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']

['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'name']

['age', 'name']

1.17 函数divmod()

在Python程序中，函数divmod()的功能是把除数和余数运算结果结合起来，返回一个包含商和余数的元组(a // b, a % b)。在 python 2.3 版本之前，函数divmod()不允许处理复数。使用函数divmod()的语法格式如下所示。

divmod(a, b)

参数a和参数b都是数字，函数divmod()能够取两个（非复数）数字作为参数，并在使用整数除法时返回由商和余数组成的一对数字。对于混合的操作数类型参数，采用二元算术运算符的规则。对于整数参数来说，结果与（a // b， a ％ b）相同。对于浮点数参数来说，结果为（q， a ％ b），其中q通常为math.floor(a / b)，也有可能比这个结果小1。不管怎样，q * b + a % b非常接近于a，如果a % b非0，它和b符号相同且0 <= abs(a % b) < abs(b)。

在下面的实例文件div.py中，演示了使用函数divmod()处理数字的过程。

# 如果参数都是整数，执行的是地板除，相当于 (a//b,a%b)。

print(divmod(5,2))

print(5//2)

print(5%2)

#如果参数时浮点数，相当于( math.floor(a/b),a%b)。

import math

print(divmod(5.5,2))

print(math.floor(5.5/2))

print(5.5/2)

print(math.floor(5.5/2.0))

print(5.5%2)



print(divmod(7, 2))

print(divmod(8, 2))

print(divmod(1+2j,1+0.5j))#有些python版本不允许处理复数

执行后会输出：

(2, 1)

2

1

(2.0, 1.5)

2

2.75

2

1.5

(3, 1)

(4, 0)

((1+0j), 1.5j)

有些Python版本不允许处理复数，文件div.py中的最后一行代码运行后可能会出错：

Traceback (most recent call last):

  File " div.py", line 15, in <module>

    print(divmod(1+2j,1+0.5j))

TypeError: can't take floor or mod of complex number.

1.18 函数enumerate()

在Python程序中，函数enumerate()的功能是将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般被用在 for 循环中。使用函数enumerate()的语法格式如下所示：

enumerate(sequence, [start=0])

sequence：必须是一个序列、一个迭代器，或者其它某种支持迭代的对象；
start：下标起始位置。

函数enumerate()会返回一个枚举对象，enumerate()返回的迭代器的__next__()方法返回一个元组，该元组包含一个计数（从start开始，默认为0）和迭代“sequence”得到的值。例如在下面的实例文件num.py中，演示了使用函数enumerate()处理数据的过程。

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#基本用法

seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']

print(list(enumerate(seasons)))

print(list(enumerate(seasons, start=1)))# 小标从 1 开始



#普通的 for 循环

i = 0

seq = ['one', 'two', 'three']

for element in seq:

     print(i, seq[i])

     i += 1



#在for循环使用 enumerate

seq = ['one', 'two', 'three']

for i, element in enumerate(seq):

     print(i, seq[i])



#已知lst = [1,2,3,4,5,6]，要求输出:

0,1

1,2

2,3

3,4

4,5

5,6

#

lst = [1,2,3,4,5,6]

for index,value in enumerate(lst):

  print ('%s,%s' % (index,value))



#从指定索引从1开始

lst = [1,2,3,4,5,6]

for index,value in enumerate(lst,1):

  print ('%s,%s' % (index,value))



#从指定索引从3开始

for index,value in enumerate(lst,3):

  print ('%s,%s' % (index,value))

执行后会输出：

[(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]

[(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]

0 one

1 two

2 three

0 one

1 two

2 three

0,1

1,2

2,3

3,4

4,5

5,6

1,1

2,2

3,3

4,4

5,5

6,6

3,1

4,2

5,3

6,4

7,5

8,6

1.19 函数eval()

在Python程序中，函数eval()的功能是执行一个字符串表达式，并返回表达式的值。使用函数eval()的语法格式如下所示。

eval(expression, globals=None, locals=None)

expression：表达式；
globals：变量作用域，全局命名空间，如果被提供则必须是一个字典对象；
locals：变量作用域，局部命名空间。如果有局部变量，则locals可以是任何映射类型对象。

在函数eval()中，参数“expression”被当作Python表达式来解析并演算（技术上来说，是个条件列表），使用globals和locals字典作为全局和局部的命名空间。如果globals字典存在，且缺少‘__builtins__’，在expression被解析之前，当前的全局变量被拷贝进globals。这说明expression通常具有对标准builtins的完全访问权限，并且传播受限环境。如果locals字典被忽略，则默认是globals字典。如果两个字典都省略，则在调用eval()的环境中执行表达式。返回值是被演算的表达式的结果。

在下面的实例文件eval.py中，演示了使用函数eval()处理字符串的过程。

x = 7

print(eval( '3 * x' ))

print(eval('pow(2,2)'))

print(eval('2 + 2'))

n=81

print(eval("n + 4"))

执行后会输出：

在Python程序中，当某行代码要使用变量 x 的值时，Python 会到所有可用的名字空间去查找变量，按照如下所示的顺序运行:

（1）局部名字空间：特指当前函数或类的方法。如果函数定义了一个局部变量 x, 或一个参数 x，Python 将使用它，然后停止搜索。

（2）全局名字空间：特指当前的模块。如果模块定义了一个名为x 的变量，函数或类，Python 将使用它然后停止搜索。

（3）内置名字空间：对每个模块都是全局的。作为最后的尝试，Python:将假设x是内置函数或变量。

在下面的实例文件eval1.py中，演示了使用函数eval()将字符串转成相应的对象（如list、tuple、dict和string之间的转换）的过程。

a = "[[1,2], [3,4], [5,6], [7,8], [9,0]]"

b = eval(a)

print(b)

a = "{1:'xx',2:'yy'}"

c = eval(a)

print(c)

a = "(1,2,3,4)"

d = eval(a)

print(d)

执行后会输出：

[[1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8], [9, 0]]

{1: 'xx', 2: 'yy'}

(1, 2, 3, 4)

在下面的实例文件eval2.py中，演示了使用反引号转换的字符串再反转回对象的过程。

list1 = [1,2,3,4,5]

print('list1')

'[1, 2, 3, 4, 5]'

print(type('list1'))

print(type(eval('list1')))

a = eval('list1')

print(a)

执行后会输出：

list1

<class 'str'>

<class 'list'>

[1, 2, 3, 4, 5]

1.20 函数exec()

在Python程序中，函数exec()的功能是执行储存在字符串或文件中的Python语句，和函数eval()相比，函数exec()可以执行更复杂的Python代码。使用函数exec()的语法格式如下所示。

exec(object[, globals[, locals]])

object：必选参数，表示需要被指定的Python代码，必须是字符串或code对象。如果object是一个字符串，则该字符串会先被解析为一组Python语句，然后在执行（除非发生语法错误）。如果object是一个code对象，那么它只是被简单的执行；
globals：可选参数，表示全局命名空间（存放全局变量），如果被提供，则必须是一个字典对象；
locals：可选参数，表示当前局部命名空间（存放局部变量），如果被提供，可以是任何映射对象。如果该参数被忽略，那么它将会取与globals相同的值。

在下面的实例文件exec.py中，演示了使用函数exec()执行Python程序语句的过程。

# 单行语句字符串

exec('print("Hello World")')

exec("print ('runoob.com')")

#多行语句字符串

exec("""for i in range(5):

     print ("iter time: %d" % i)

 """)



x = 10

expr = """

z = 30

sum = x + y + z

print(sum)

"""





def func():

    y = 20

    exec(expr)

    exec(expr, {'x': 1, 'y': 2})

    exec(expr, {'x': 1, 'y': 2}, {'y': 3, 'z': 4})



func()

执行后会输出：

Hello World

runoob.com

iter time: 0

iter time: 1

iter time: 2

iter time: 3

iter time: 4

60

33

34