Python——內置類型

Python定義了豐富的數據類型，包括：

　　數值型：int, float, complex

　　序列：(iterable) str, unicode, tuple, list, bytearray, buffer, xrange

　　集合：set, fronzeset

　　映射：dict

　　文件：file

　　布爾值：True、False 和 bool() 函數，其中 bool() 函數將一個值轉變成布爾對象 True 或 False 。

　　可調用對象：凡是可使用 x() 調用 x 的對象 x ，稱爲可調用的，x 能夠是類型、函數、類型中定義了 __call__() 方法的實例等。

　　None：

　　memoryview：memoryview對象是Python2.7的新增對象，容許Python代碼訪問一個支持緩衝協議（buffer protocol）的對象它的內部數據，而後能夠將其轉變爲字節字符串或字符對應ASCII值的列表等。

　　上下文管理器：上下文管理器用在 with 語句中，上下文管理協議（context management protocol）包括了 contextmanager.__enter__() 和  contextmanager.__exit__(exc_type, exc_val, exc_tb) 兩個方法。

　　裝飾器：裝飾器實際上就是高階函數，屬於函數式編程的範疇，得益於Python中「一切皆對象」的思想，裝飾器接受函數對象做爲參數，返回的則是一個修改後的函數對象。

 

　　其餘：

　　　　python中，模塊、類型、函數、實例、都是對象，可謂一切皆對象，此外，還有 code 對象， Type 對象即一個對象所屬的類型，經過 type() 函數來獲取；

類型	名稱	構造方法	介紹
basestring			抽象的（不能實例化）的類型，是str和unicode類型的基類型，能夠經過isinstance(x, basestring)來判斷x是否是str或者unicode類型。
bool		bool(x)	用來計算表達式x並返回x是True仍是False。bool是int的子類，只有兩個實例：True和False，True和False的值分別爲1和0，但str(True)和str(False)的值分別是'True'和'False'。
buffer		buffer(obj, offset=0, size=-1)	obj必須是string或者是array，該函數返回一個從offset開始，大小爲size的obj的部分只讀的buffer對象，若是size<0，或者obj的大小小於size，則會從offset開始直達obj結尾。
classmethod	類方法	classmethod(function)	返回一個類方法，只能在類的定義中使用，能夠用@classmethod替代。
code	代碼對象	compile(source, filename, mode[, flags[, dont_inherit]])	code 對象通常經過內置函數 compile() 方法建立，也能夠經過一個函數的func_code屬性查看，關於code對象的細節，在下文介紹。
complex	複數	complex(real, imag=0)
dict	字典	dict(x={})	若是參數x是一個字典，那麼返回它的一個拷貝，參數x也能夠是一個可迭代對象，其中每個元素是一個二元組，如：x = [('a', 1), ('b', 2)]
enumerate	枚舉	enumerate(iterable, start=0)	從一個可迭代對象生成一個新的迭代器，這個迭代器的每個item都是一個二元組，二元組的首元是從start開始連續遞增的下標，而二元組的次元是參數可迭代對象從一個開始的內部元素。
open	文件	open(filename, mode='r', bufferzies=-1)	以參數mode形式打開指定的filename，返回一個file對象。
float	浮點型	float(x)	把數字或合適的字符串轉換成浮點數。
frozenset		frozenset(seq=[])	返回一個凍結集合對象，關於set和frozenset的討論請見 這篇博文。
int	整型	int(x[, radix])	將數字或合適的字符串轉換成整數，當x是一個字符串時，radix須要指定，表示轉換時的基數，默認是10，實際上轉換基數能夠介於2和36之間
list	列表	list(seq=[])	若是參數seq是一個列表，則返回它的拷貝；參數seq必須是一個可迭代對象，list()返回和這個可迭代對象具備相同順序相同元素的列表。
long	長整型	long(x [, radix])	將數字或合適的字符串轉換成長整數
object		object()	返回一個最基本的類型的新實例。
property	屬性	property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)	只能在類定義中使用，一般使用裝飾器@property
reversed		reversed(seq)	返回一個迭代器，這個迭代器和序列seq有着相反的元素對象，這個方法不會改變參數seq
set	集合	set(seq=[])	返回一個set對象，set對象是可變的，若是seq是一個set對象，那麼set(seq)返回它的拷貝，關於內置類型set和frozenset的詳細討論參考這篇博文
slice	切片	slice([start, ] stop[, step])	返回一個slice對象，
staticmethod	靜態方法	staticmethod(function)	只在類定義中調用，返回一個靜態方法對象，或使用裝飾器@staticmethod
str	plain string	str(obj)	若是obj自己就是str類型的，則返回obj對象；不然，返回obj對象的面向讀者的形式，主要區別於repr面向python解釋器的形式
super		super(cls, obj)	返回參數obj的父類的對象，obj必須是cls或cls子類的實例，這個方法主要用於調用父類的方法，這個函數只在方法代碼中調用
tuple	元組	tuple(seq)	若是seq就是tuple對象，則返回它的拷貝；不然，返回一個和seq具備相同順序相同元素的tuple對象，seq必須是一個可迭代對象
type		type(obj)	type(x)等價於x.__class__，即x所屬的類型對象。 type 自己是一個內置的類型，也能夠做爲一個工廠對象，返回的是類型對象。Python中的類型對象只要支持相等與否的比較（equality comparison）和字符串表現形式便可。 按照面向對象的特色，類型對象又經常是可調用的，好比內置的 int, float, list 等等，調用這些對象能夠建立他們的實例，同時類型對象能夠被繼承（subclass），這都是類型的基本特徵。
unicode	unicode string	unicode(string [,codec, [, errors]])	返回一個unicode字符串對象
xrange		xrange([start, ] stop [,step=1])	range()返回一個列表對象，xrange()則返回一個可迭代的xrange對象，這個對象不像range()返回的list那樣將全部的元素都事先生成好放在內存中，而是在迭代的過程當中每次生成一個，從而對於遍歷大數據量的數字序列時，xrange在內存上具備顯著優點。Python 3之後，再也不使用xrange這個概念，而是將range基於Python 2中的xrange改良，使得Python 3 中range的功能更強大。

 

Python中的 code 對象

　　咱們首先看一下內置函數 compile() 的介紹：

compile(source, filename, mode[, flags[, dont_inherit]]) -> code object

Compile the source string (a Python module, statement or expression) into a code object that can be executed by the exec statement or eval().
The filename will be used for run-time error messages.
The mode must be 'exec' to compile a module, 'single' to compile a single (interactive) statement, or 'eval' to compile an expression.
The flags argument, if present, controls which future statements influence the compilation of the code.
The dont_inherit argument, if non-zero, stops the compilation inheriting the effects of any future statements in effect in the code calling compile; if absent or zero these statements do influence the compilation, in addition to any features explicitly specified.

 

　　總結起來就是：

　　compile()函數用於構造一個 code 對象，code對象能夠做爲 exec() 和 eval() 的參數；

　　對於任意一個Python函數而言，其 func_code 屬性就是一個 code 對象，該對象是不可調用的，可是能夠將它綁定給另外一個具備相同參數個數的函數對象，從而建立一個新的函數對象：

>>> f = lambda x, y: x + y
>>> f.func_code
<code object <lambda> at 0000000001D74530, file "<stdin>", line 1>
>>> code_obj = f.func_code
>>> def g(x, y): pass
...
>>> g.func_code = code_obj
>>> g(1, 9)
10

　　本來咱們是沒有定義函數 g 的函數體的，可是經過替換它的 func_code 屬性，能夠將不可調用的 code 對象替換成一個可調用的函數，是否是有一種金蟬脫殼的感受呢。

 

Python的 types 模塊

　　types模塊的屬性是 Python的內置類型，包括：

>>> dir(types)
['BooleanType', 'BufferType', 'BuiltinFunctionType', 'BuiltinMethodType', 'ClassType', 'CodeType', 'ComplexType', 'DictProxyType', 'DictType', 'DictionaryType', 'EllipsisType', 'FileType', 'FloatType', 'FrameType', 'FunctionType', 'GeneratorType', 'GetSetDescriptorType', 'InstanceType', 'IntType', 'LambdaType', 'ListType', 'LongType', 'MemberDescriptorType', 'MethodType', 'ModuleType', 'NoneType', 'NotImplementedType', 'ObjectType', 'SliceType', 'StringType', 'StringTypes', 'TracebackType', 'TupleType', 'TypeType', 'UnboundMethodType', 'UnicodeType', 'XRangeType', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__']

　　　如何知道這些屬性實際上是 Python 的內置類型呢？

例如：

>>> types.DictionaryType
<type 'dict'>
>>> types.DictType
<type 'dict'>
>>> type({})
<type 'dict'>

　　可見，types.DictType 和 types.DictionaryType 其實就是內置類型 dict，也就是 type({}) 。

 

Python 類型的方法查找路徑（Method Resolution Order）

　　Python支持多重繼承，當引用一個繼承了多個類型的實例的屬性時，如何肯定屬性、方法的查找順序，稱爲方法查找路徑。

　　Python中一個繼承自多個類型的類使用一種稱爲 C3 的方法查找路徑（The Python 2.3 Method Resolution Order），經過一個自定義類型的 __mro__ 屬性能夠查看該類型的方法查找路徑：

>>> class D(object):
...     d = 100
...
>>> class B(D):
...     pass
...
>>> class C(D):
...     pass
...
>>> class A(B, C): pass
...
>>> A.__mro__
(<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>, <type 'object'>)

　　在Python中，只能查看一個類型（而不是實例）的 __mro__ 屬性，該屬性是隻讀的，其中各個類型顯示的順序，就是當訪問該類型的屬性、方法時查找的順序。

　　對於一個實例而言，若是實例中綁定了某個屬性，那麼在屬性查找時，實例綁定的屬性先於類中定義的屬性。

 

Python 中的 metaclass

• metaclass 是 class 對象的「類型」，class 對象則是 metaclass 對象的實例，從而能夠在 metaclass 中控制 class 的建立過程；
• 要定義一個 metaclass M，只要令 M 繼承自內置類型 type 便可；
• 要爲類型 C 指定其 metaclass 爲 M，只要在 C 的 class body 中添加 __metaclass__ = M 便可；
• M 在 建立 C 的時候，首先經過 M.__new__(M, namestring, t, d) 新建一個實例 C，而後經過 M.__init__(C, namestring, t, d) 初始化這個新的 class 對象 C。其中，namestring 是新建立類型的名稱，t是一個元組，包括在定義 C 時指定的它的基類，d 就是要爲 C 添加的屬性字典。

 

Python中 type 和 object 的關係與區別

　　Python 中有兩個很是有趣的概念——type 和 object，這裏梳理一下他們的關係：

• type 是本身的實例（因此type是一個內置的類型，也是本身的實例。。。）；
• type 是一個能夠用來建立新的類型的 metaclass；因此他是Python中一切其餘類型的 類型（對應於__class__屬性）；
• object 是 type 的實例，而做爲類型，type 又繼承了 object。。。因此 object 是全部一切其餘Python類型的 基類（對應於__base__屬性）；
• 所以對於一個類型對象而言，它的基類是 object ，而它的類型則是 type，這是兩個概念；

　　怎麼樣，夠暈吧，下面的例子能夠解釋他們之間的關係，

例如：

>>> isinstance(object, type)
True
>>> issubclass(type, object)
True
>>> type(object)
<type 'type'>
>>> type(type)
<type 'type'>
>>> object.__base__
>>> type.__base__
<type 'object'>
>>>

　　這裏掛上一張示意圖，其中實線箭頭表明類型繼承，虛線箭頭則表明實例化，從而能夠看出其中的一致性。

關於這個雞生蛋蛋生雞的有趣討論，能夠參考：http://www.cnblogs.com/txw1958/archive/2012/11/30/Python-Types-and-Objects.html

 

全部的序列（Sequence）都是可迭代的（Iterable），可是可迭代對象卻不止Sequence：

• 序列必定是有序的，可是可迭代對象卻不必定，例如set對象，能夠被遍歷，可是卻無序，所以沒法索引，切片等。