Python内置函数

Python 提供了丰富的内置函数，这些函数可以在各种情况下方便地处理数据类型转换、数学运算、序列操作、输入输出、迭代器和生成器等操作。下面是更为全面的Python内置函数的介绍及其示例：

1. 数据类型转换函数

int(x[, base])：将x转换为一个整数。

print(int('42'))  # 输出: 42
print(int('2A', 16))  # 输出: 42 (基数16)

float(x)：将x转换为一个浮点数。
```
print(float('3.14'))  # 输出: 3.14
```
complex(real[, imag])：创建一个复数。
```
print(complex(1, 2))  # 输出: (1+2j)
```
str(x)：将x转换为一个字符串。
```
print(str(42))  # 输出: '42'
```

bool(x)：将x转换为布尔值。

print(bool(1))  # 输出: True
print(bool(0))  # 输出: False

list(iterable)：将可迭代对象转换为列表。
```
print(list('abc'))  # 输出: ['a', 'b', 'c']
```
tuple(iterable)：将可迭代对象转换为元组。
```
print(tuple('abc'))  # 输出: ('a', 'b', 'c')
```

set(iterable)：将可迭代对象转换为集合。

print(set([1, 2, 2, 3]))  # 输出: {1, 2, 3}

dict(mapping, **kwargs)：创建一个字典。

print(dict(a=1, b=2))  # 输出: {'a': 1, 'b': 2}

frozenset(iterable)：创建一个不可变集合。

print(frozenset([1, 2, 2, 3]))  # 输出: frozenset({1, 2, 3})

chr(i)：返回整数 i 对应的 Unicode 字符。
```
print(chr(97))  # 输出: 'a'
```
ord(c)：返回字符 c 对应的 Unicode 码点。
```
print(ord('a'))  # 输出: 97
```
hex(x)：将整数 x 转换为十六进制字符串。
```
print(hex(255))  # 输出: '0xff'
```
oct(x)：将整数 x 转换为八进制字符串。
```
print(oct(8))  # 输出: '0o10'
```
bin(x)：将整数 x 转换为二进制字符串。
```
print(bin(255))  # 输出: '0b11111111'
```

2. 数学运算函数

abs(x)：返回x的绝对值。
```
print(abs(-5))  # 输出: 5
```
round(x[, n])：返回x四舍五入到n位小数的值。
```
print(round(3.14159, 2))  # 输出: 3.14
```
max(iterable, *[, key, default])：返回可迭代对象中的最大值。
```
print(max([1, 2, 3]))  # 输出: 3
```
min(iterable, *[, key, default])：返回可迭代对象中的最小值。
```
print(min([1, 2, 3]))  # 输出: 1
```
sum(iterable, /, start=0)：返回可迭代对象的元素和。
```
print(sum([1, 2, 3]))  # 输出: 6
```
divmod(a, b)：返回整数除法的商和余数。
```
print(divmod(10, 3))  # 输出: (3, 1)
```

pow(x, y[, z])：返回 x 的 y 次幂，如果 z 存在，则取模。

print(pow(2, 3))  # 输出: 8
print(pow(2, 3, 3))  # 输出: 2

3. 序列操作函数

len(s)：返回对象的长度（元素个数）。
```
print(len('hello'))  # 输出: 5
```
sorted(iterable, /, *, key=None, reverse=False)：返回排序后的新列表。
```
print(sorted([3, 1, 2]))  # 输出: [1, 2, 3]
```

reversed(seq)：返回反转后的迭代器。

print(list(reversed([1, 2, 3])))  # 输出: [3, 2, 1]

enumerate(iterable, start=0)：返回枚举对象。

for index, value in enumerate(['a', 'b', 'c']):
    print(index, value)
# 输出:
# 0 a
# 1 b
# 2 c

zip(*iterables)：将多个迭代对象打包成一个迭代器。

print(list(zip([1, 2, 3], ['a', 'b', 'c'])))  # 输出: [(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]

all(iterable)：如果可迭代对象的所有元素都为真，则返回 True。

print(all([1, 2, 3]))  # 输出: True
print(all([0, 1, 2]))  # 输出: False

any(iterable)：如果可迭代对象的任意元素为真，则返回 True。

print(any([0, 1, 2]))  # 输出: True
print(any([0, 0, 0]))  # 输出: False

slice(start, stop[, step])：返回表示由 range(start, stop, step) 指定的切片对象。
```
s = 'hello'
print(s[slice(1, 4)])  # 输出: 'ell'
```

4. 输入输出函数

print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)：打印对象到文本流。
```
print('Hello, World!')
```

input([prompt])：从标准输入接收字符串。

name = input('Enter your name: ')
print(f'Hello, {name}!')

5. 其他常用函数

type(object)：返回对象的类型。

print(type(42))  # 输出: <class 'int'>

isinstance(object, classinfo)：判断对象是否是指定类或其子类的实例。
```
print(isinstance(42, int))  # 输出: True
```

dir([object])：返回对象的属性和方法列表。

print(dir([]))  # 输出: 列表对象的所有属性和方法

id(object)：返回对象的唯一标识（内存地址）。
```
print(id(42))  # 输出: 42在内存中的地址
```

help([object])：调用内置帮助系统。

help(len)  # 输出: len函数的帮助信息

callable(object)：检查对象是否可调用（如函数、方法等）。

print(callable(len))  # 输出: True
print(callable(42))  # 输出: False

eval(expression, globals=None, locals=None)：执行表达式并返回结果。
```
print(eval('2 + 2'))  # 输出: 4
```

exec(object[, globals[, locals]])：执行Python代码。

code = """
for i in range(3):
    print(i)
"""
exec(code)
# 输出:
# 0
# 1
# 2

globals()：返回全局变量的字典。

print(globals())  # 输出: 全局变量的字典

locals()：返回局部变量的字典。

def example():
    a = 1
    print(locals())
example()  # 输出: {'a': 1}

vars([object])：返回对象的__dict__属性。

class Example:
    def __init__(self):
        self.a = 1
e = Example()
print(vars(e))  # 输出: {'a': 1}

6. 内置异常

Python提供了一些内置异常，用于错误处理：

BaseException：所有异常的基类。
Exception：所有内置非系统退出类异常的基类。
ArithmeticError：所有数值计算错误的基类。
BufferError：与缓冲区相关的错误的基类。
LookupError：所有查找错误的基类。
AssertionError：断言语句失败。
AttributeError：属性引用或赋值失败。
EOFError：输入文件末尾。
FloatingPointError：浮点计算错误。
GeneratorExit：生成器关闭（close()方法被调用）。
ImportError：导入模块/对象失败。
ModuleNotFoundError：找不到模块。
IndexError：序列中没有此索引。
KeyError：映射中没有此键。
KeyboardInterrupt：用户中断执行（通常是输入中断）。
MemoryError：内存溢出错误。
NameError：未声明/初始化对象（没有属性）。
NotImplementedError：尚未实现的方法。
OSError：操作系统错误。
OverflowError：数值运算结果超出可表示范围。
RecursionError：递归超过最大深度。
ReferenceError：弱引用（weak reference）试图访问已经垃圾回收的对象。
RuntimeError：运行时错误。
StopIteration：迭代器没有更多的值。
StopAsyncIteration：异步迭代器没有更多的值。
SyntaxError：Python语法错误。
IndentationError：缩进错误。
TabError：Tab和空格混用。
SystemError：解释器系统错误。
SystemExit：解释器请求退出。
TypeError：无效的类型操作。
UnboundLocalError：访问未初始化的本地变量。
UnicodeError：Unicode相关的错误。
UnicodeEncodeError：Unicode编码时的错误。
UnicodeDecodeError：Unicode解码时的错误。
UnicodeTranslateError：Unicode翻译时的错误。
ValueError：传入无效的参数。
ZeroDivisionError：除法或模除操作的第二个参数为零。

7. 总结

Python的内置函数和异常处理提供了广泛的功能，涵盖了数据类型转换、数学运算、序列操作、输入输出等多个方面。熟练掌握这些内置函数，可以极大地提高编程效率和代码质量。在实际编程中，合理使用这些内置函数和异常处理机制，可以让代码更加简洁、高效和健壮。