对象操作篇

文章目录

9.1 dir()
9.2 hash()
9.3 help()
9.4 id()
9.5 type()

9.1 dir()

dir() 是 Python 中的一个内置函数，用于返回一个对象的所有属性和方法的列表。当dir()不带参数调用时，它会返回当前作用域中的变量、方法和定义的类型列表。如果dir()带有一个参数，它将返回该对象的所有属性和方法。

这里有一些使用 dir() 的例子：

# 列出当前作用域中的变量和函数
print(dir())# 列出一个模块的所有函数和变量
import math
print(dir(math))# 列出一个类的所有属性和方法
class MyClass:def __init__(__self__):passdef my_method(self):passmy_instance = MyClass()
print(dir(my_instance))# 列出内置函数和异常
print(dir(__builtins__))

当dir()用于模块时，它通常返回模块的公共函数、变量和类的列表。当dir()用于对象实例时，它返回该实例的属性和方法的列表，包括从父类继承来的那些。

需要注意的是，dir()返回的列表可能包含特殊的方法名（如__init__、__str__等），这些方法名以双下划线开头和结尾，并且在Python中具有特殊的意义。此外，dir()返回的列表并不是固定的，因为它可能包括由对象定义的动态属性。

在调试和了解对象结构时，dir()是一个非常有用的工具。

9.2 hash()

hash() 是 Python 中的内置函数，用于返回一个对象的哈希值（hash value）。哈希值是一个整数，它是通过哈希算法计算得出的，该算法旨在对于不同的输入（即不同的对象）尽可能产生不同的输出（即哈希值）。

哈希值主要用于数据结构如字典（dict）的键（key），因为它们需要能够快速并且唯一地标识一个对象。字典通过使用哈希表来存储键值对，其中键的哈希值用于快速查找对应的值。

哈希算法的一个关键特性是，如果两个对象的哈希值相同（这种情况称为哈希冲突），那么这两个对象不一定相等；但如果两个对象相等（即使用 == 运算符比较结果为 True），则它们的哈希值必须相同。

需要注意的是，不是所有的对象都可以被哈希。例如，列表（list）和字典（dict）等可变对象就不能被哈希，因为它们的内容可以改变，这会导致哈希值不再有效。只有不可变（immutable）的对象，如整数、浮点数、字符串和元组（如果元组的内容也是不可变的），才能被哈希。

下面是一些使用 hash() 函数的例子：

# 字符串的哈希值
hash_value_str = hash("hello")
print(hash_value_str)  # 输出一个整数# 整数的哈希值
hash_value_int = hash(123)
print(hash_value_int)  # 输出一个整数# 元组的哈希值（如果元组内容不可变）
hash_value_tuple = hash((1, 2, 3))
print(hash_value_tuple)  # 输出一个整数# 列表不能被哈希
# hash_value_list = hash([1, 2, 3])  # 这会抛出 TypeError# 尝试哈希一个不可哈希的类型会抛出 TypeError
try:hash_value_dict = hash({"key": "value"})  # 抛出 TypeError
except TypeError as e:print(e)  # 输出错误信息

在上面的例子中，字符串、整数和不可变元组都可以被哈希，并会返回相应的整数哈希值。而尝试哈希一个列表（可变对象）或字典会抛出 TypeError 异常。

9.3 help()

help() 是 Python 中的一个内置函数，它提供了一个交互式的帮助系统。当你在 Python 解释器或交互式环境中调用 help() 时，它会打开一个帮助会话，你可以在这个会话中查询模块、关键字、属性、方法等的帮助信息。

你可以通过以下几种方式使用 help() 函数：

不带参数调用：这将启动一个交互式的帮助系统，你可以在其中输入模块、类、方法或函数的名称来获取相应的帮助信息。```python
help()
```
查询模块：你可以直接查询某个模块的帮助信息。
```
python
help(module_name)
```
查询关键字：你可以查询 Python 语言的关键字。
```
python
help('keywords')
```
查询函数或方法：你可以查询某个函数或方法的帮助信息。
```
python
help(function_name)
```
查询类：你可以查询某个类的帮助信息，包括其方法、属性等。
```
python
help(class_name)
```
查询字符串方法：你可以查询字符串等内置类型的方法。
```
python
help('string methods')
```

当你输入一个查询后，help() 会显示与该查询相关的详细信息，包括函数的参数、返回值、用途等。

这里是一个简单的例子，展示如何使用 help() 查询一个内置函数的帮助信息：

# 查询 print 函数的帮助信息
help(print)

输出将类似于以下内容：

Help on built-in function print in module builtins:print(...)print(value, ..., sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.Optional keyword arguments:file:  a file-like object (stream); defaults to the current sys.stdout.sep:   string inserted between values, default a space.end:   string appended after the last value, default a newline.flush: whether to forcibly flush the stream.

help() 函数是 Python 中获取代码帮助的一个非常有用的工具，尤其是在你忘记某个函数或方法的用法时。

9.4 id()

id() 是 Python 的内置函数，它返回一个对象的“身份”标识符，这个标识符通常是一个整数。这个“身份”标识符是对象在内存中的唯一地址，它对于该对象的生命周期来说是恒定的，即只要对象存在，它的 id() 值就不会改变。

在 Python 中，对象的身份是唯一的，即使两个对象的内容完全相同（例如两个包含相同元素的列表），它们的 id() 值也会是不同的，因为它们在内存中的地址是不同的。

下面是一些使用 id() 的例子：

# 获取整数的身份标识符
print(id(123))  # 输出一个整数，代表这个整数的内存地址# 获取字符串的身份标识符
print(id("hello"))  # 输出一个整数，代表这个字符串的内存地址# 获取列表的身份标识符
my_list = [1, 2, 3]
print(id(my_list))  # 输出一个整数，代表这个列表的内存地址# 即使两个列表内容相同，它们的身份标识符也不同
other_list = [1, 2, 3]
print(id(other_list))  # 输出另一个整数，与 my_list 的 id 不同# 身份标识符在对象的生命周期中保持不变
print(id(my_list))  # 再次打印 my_list 的身份标识符，值应该与前面相同

id() 函数通常用于调试和性能分析，因为它可以帮助你了解对象在内存中的位置。但是，需要注意的是，由于对象的身份标识符是内存地址的整数表示，所以它可能因程序的运行环境和垃圾回收等因素而变化，因此不应该被用于持久化对象的唯一标识。

在 Python 中，更常用的对象是持久化标识的是对象的哈希值，通过 hash() 函数获得。然而，哈希值对于不可变类型是固定的，但对于可变类型则可能随着对象内容的改变而改变。

9.5 type()

type() 是 Python 中的一个内置函数，它用于返回一个对象的类型。当你对一个对象使用 type() 函数时，它会返回这个对象的数据类型。

这里有一些使用 type() 函数的例子：

# 获取整数的类型
print(type(123))  # <class 'int'># 获取字符串的类型
print(type("hello"))  # <class 'str'># 获取列表的类型
my_list = [1, 2, 3]
print(type(my_list))  # <class 'list'># 获取自定义类的实例类型
class MyClass:passobj = MyClass()
print(type(obj))  # <class '__main__.MyClass'># 获取模块的类型
import math
print(type(math))  # <class 'module'># 获取函数的类型
def my_function():passprint(type(my_function))  # <class 'function'>type() 函数也可以用来动态地创建类型。例如，你可以使用 type() 函数来动态地创建一个新的类：python
# 动态地创建一个新的类
MyNewClass = type('MyNewClass', (object,), {'hello': lambda x: x * 2})# 创建该类的实例并调用其方法
instance = MyNewClass()
print(instance.hello(5))  # 输出 10