Python 语言参考手册、教程、标准库

官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3.11/

Python 语言参考手册

介绍了 Python 句法与“核心语义”。在力求简明扼要的同时，我们也尽量做到准确、完整。有关内置对象类型、内置函数、模块的语义在 Python 标准库 中介绍。有关本语言的非正式介绍，请参阅 Python 教程 。对于 C 或 C++ 程序员，我们还提供了两个手册：扩展和嵌入 Python 解释器 介绍了如何编写 Python 扩展模块，Python/C API 参考手册 则详细介绍了 C/C++ 的可用接口。

• 1. 概述
  • 1.1. 其他实现
  • 1.2. 标注
• 2. 词法分析
  • 2.1. 行结构
  • 2.2. 其他形符
  • 2.3. 标识符和关键字
  • 2.4. 字面值
  • 2.5. 运算符
  • 2.6. 分隔符
• 3. 数据模型
  • 3.1. 对象、值与类型
  • 3.2. 标准类型层级结构
  • 3.3. 特殊方法名称
  • 3.4. 协程
• 4. 执行模型
  • 4.1. 程序的结构
  • 4.2. 命名与绑定
  • 4.3. 异常
• 5. 导入系统
  • 5.1. importlib
  • 5.2. 包
  • 5.3. 搜索
  • 5.4. 加载
  • 5.5. 基于路径的查找器
  • 5.6. 替换标准导入系统
  • 5.7. 包相对导入
  • 5.8. 有关 __main__ 的特殊事项
  • 5.9. 参考文献
• 6. 表达式
  • 6.1. 算术转换
  • 6.2. 原子
  • 6.3. 原型
  • 6.4. await 表达式
  • 6.5. 幂运算符
  • 6.6. 一元算术和位运算
  • 6.7. 二元算术运算符
  • 6.8. 移位运算
  • 6.9. 二元位运算
  • 6.10. 比较运算
  • 6.11. 布尔运算
  • 6.12. 赋值表达式
  • 6.13. 条件表达式
  • 6.14. lambda 表达式
  • 6.15. 表达式列表
  • 6.16. 求值顺序
  • 6.17. 运算符优先级
• 7. 简单语句
  • 7.1. 表达式语句
  • 7.2. 赋值语句
  • 7.3. assert 语句
  • 7.4. pass 语句
  • 7.5. del 语句
  • 7.6. return 语句
  • 7.7. yield 语句
  • 7.8. raise 语句
  • 7.9. break 语句
  • 7.10. continue 语句
  • 7.11. import 语句
  • 7.12. global 语句
  • 7.13. nonlocal 语句
• 8. 复合语句
  • 8.1. if 语句
  • 8.2. while 语句
  • 8.3. for 语句
  • 8.4. try 语句
  • 8.5. with 语句
  • 8.6. match 语句
  • 8.7. 函数定义
  • 8.8. 类定义
  • 8.9. 协程
• 9. 顶级组件
  • 9.1. 完整的 Python 程序
  • 9.2. 文件输入
  • 9.3. 交互式输入
  • 9.4. 表达式输入
• 10. 完整的语法规范

Python 教程

本教程只是简单介绍了 Python 语言概念和功能。读者在阅读本教程时最好使用 Python 解释器以便随时动手练习。本教程中的所有示例都是相互独立的并可离线阅读。

标准库与模块的内容详见 Python 标准库。Python 语言参考手册 是更正规的语言定义。如要编写 C 或 C++ 扩展请参考 扩展和嵌入 Python 解释器 和 Python/C API 参考手册。此外，深入讲解 Python 的书籍也有很多。

本教程对每一个功能的介绍并不完整，甚至没有涉及全部常用功能，只是介绍了 Python 中最值得学习的功能，旨在让读者快速感受一下 Python 的特色。学完本教程的读者可以阅读和编写 Python 模块和程序，也可以继续学习 Python 标准库。

强烈推荐阅读 术语对照表。

• 1. 课前甜点
• 2. Python 解释器
  • 2.1. 调用解释器
    • 2.1.1. 传入参数
    • 2.1.2. 交互模式
  • 2.2. 解释器的运行环境
    • 2.2.1. 源文件的字符编码
• 3. Python 速览
  • 3.1. Python 用作计算器
    • 3.1.1. 数字
    • 3.1.2. 字符串
    • 3.1.3. 列表
  • 3.2. 走向编程的第一步
• 4. 其他流程控制工具
  • 4.1. if 语句
  • 4.2. for 语句
  • 4.3. range() 函数
  • 4.4. 循环中的 break、continue 语句及 else 子句
  • 4.5. pass 语句
  • 4.6. match 语句
  • 4.7. 定义函数
  • 4.8. 函数定义详解
    • 4.8.1. 默认值参数
    • 4.8.2. 关键字参数
    • 4.8.3. 特殊参数
      • 4.8.3.1. 位置或关键字参数
      • 4.8.3.2. 仅位置参数
      • 4.8.3.3. 仅限关键字参数
      • 4.8.3.4. 函数示例
      • 4.8.3.5. 小结
    • 4.8.4. 任意实参列表
    • 4.8.5. 解包实参列表
    • 4.8.6. Lambda 表达式
    • 4.8.7. 文档字符串
    • 4.8.8. 函数注解
  • 4.9. 小插曲：编码风格
• 5. 数据结构
  • 5.1. 列表详解
    • 5.1.1. 用列表实现堆栈
    • 5.1.2. 用列表实现队列
    • 5.1.3. 列表推导式
    • 5.1.4. 嵌套的列表推导式
  • 5.2. del 语句
  • 5.3. 元组和序列
  • 5.4. 集合
  • 5.5. 字典
  • 5.6. 循环的技巧
  • 5.7. 深入条件控制
  • 5.8. 序列和其他类型的比较
• 6. 模块
  • 6.1. 模块详解
    • 6.1.1. 以脚本方式执行模块
    • 6.1.2. 模块搜索路径
    • 6.1.3. “已编译的” Python 文件
  • 6.2. 标准模块
  • 6.3. dir() 函数
  • 6.4. 包
    • 6.4.1. 从包中导入 *
    • 6.4.2. 子包参考
    • 6.4.3. 多目录中的包
• 7. 输入与输出
  • 7.1. 更复杂的输出格式
    • 7.1.1. 格式化字符串字面值
    • 7.1.2. 字符串 format() 方法
    • 7.1.3. 手动格式化字符串
    • 7.1.4. 旧式字符串格式化方法
  • 7.2. 读写文件
    • 7.2.1. 文件对象的方法
    • 7.2.2. 使用 json 保存结构化数据
• 8. 错误和异常
  • 8.1. 句法错误
  • 8.2. 异常
  • 8.3. 异常的处理
  • 8.4. 触发异常
  • 8.5. 异常链
  • 8.6. 用户自定义异常
  • 8.7. 定义清理操作
  • 8.8. 预定义的清理操作
  • 8.9. Raising and Handling Multiple Unrelated Exceptions
  • 8.10. Enriching Exceptions with Notes
• 9. 类
  • 9.1. 名称和对象
  • 9.2. Python 作用域和命名空间
    • 9.2.1. 作用域和命名空间示例
  • 9.3. 初探类
    • 9.3.1. 类定义语法
    • 9.3.2. Class 对象
    • 9.3.3. 实例对象
    • 9.3.4. 方法对象
    • 9.3.5. 类和实例变量
  • 9.4. 补充说明
  • 9.5. 继承
    • 9.5.1. 多重继承
  • 9.6. 私有变量
  • 9.7. 杂项说明
  • 9.8. 迭代器
  • 9.9. 生成器
  • 9.10. 生成器表达式
• 10. 标准库简介
  • 10.1. 操作系统接口
  • 10.2. 文件通配符
  • 10.3. 命令行参数
  • 10.4. 错误输出重定向和程序终止
  • 10.5. 字符串模式匹配
  • 10.6. 数学
  • 10.7. 互联网访问
  • 10.8. 日期和时间
  • 10.9. 数据压缩
  • 10.10. 性能测量
  • 10.11. 质量控制
  • 10.12. 自带电池
• 11. 标准库简介 —— 第二部分
  • 11.1. 格式化输出
  • 11.2. 模板
  • 11.3. 使用二进制数据记录格式
  • 11.4. 多线程
  • 11.5. 日志记录
  • 11.6. 弱引用
  • 11.7. 用于操作列表的工具
  • 11.8. 十进制浮点运算
• 12. 虚拟环境和包
  • 12.1. 概述
  • 12.2. 创建虚拟环境
  • 12.3. 使用pip管理包
• 13. 接下来？
• 14. 交互式编辑和编辑历史
  • 14.1. Tab 补全和编辑历史
  • 14.2. 默认交互式解释器的替代品
• 15. 浮点算术：争议和限制
  • 15.1. 表示性错误
• 16. 附录
  • 16.1. 交互模式
    • 16.1.1. 错误处理
    • 16.1.2. 可执行的Python脚本
    • 16.1.3. 交互式启动文件
    • 16.1.4. 定制模块

Python 标准库

Python 标准库非常庞大，所提供的组件涉及范围十分广泛，正如以下内容目录所显示的。这个库包含了多个内置模块 (以 C 编写)，Python 程序员必须依靠它们来实现系统级功能，例如文件 I/O，此外还有大量以 Python 编写的模块，提供了日常编程中许多问题的标准解决方案。其中有些模块经过专门设计，通过将特定平台功能抽象化为平台中立的 API 来鼓励和加强 Python 程序的可移植性。

Windows 版本的 Python 安装程序通常包含整个标准库，往往还包含许多额外组件。对于类 Unix 操作系统，Python 通常会分成一系列的软件包，因此可能需要使用操作系统所提供的包管理工具来获取部分或全部可选组件。

In addition to the standard library, there is an active collection of hundreds of thousands of components (from individual programs and modules to packages and entire application development frameworks), available from the Python Package Index.

• 概述
  • 可用性注释
• 内置函数
• 内置常量
  • 由 site 模块添加的常量
• 内置类型
  • 逻辑值检测
  • 布尔运算 --- and, or, not
  • 比较运算
  • 数字类型 --- int, float, complex
  • 迭代器类型
  • 序列类型 --- list, tuple, range
  • 文本序列类型 --- str
  • 二进制序列类型 --- bytes, bytearray, memoryview
  • 集合类型 --- set, frozenset
  • 映射类型 --- dict
  • 上下文管理器类型
  • 类型注解的类型 --- Generic Alias 、 Union
  • 其他内置类型
  • 特殊属性
  • Integer string conversion length limitation
• 内置异常
  • 异常上下文
  • 从内置异常继承
  • 基类
  • 具体异常
  • 警告
  • Exception groups
  • 异常层次结构
• 文本处理服务
  • string --- 常见的字符串操作
  • re --- 正则表达式操作
  • difflib --- 计算差异的辅助工具
  • textwrap --- 文本自动换行与填充
  • unicodedata --- Unicode 数据库
  • stringprep --- 因特网字符串预备
  • readline --- GNU readline 接口
  • rlcompleter --- GNU readline 的补全函数
• 二进制数据服务
  • struct --- 将字节串解读为打包的二进制数据
  • codecs --- 编解码器注册和相关基类
• 数据类型
  • datetime --- 基本日期和时间类型
  • zoneinfo --- IANA 时区支持
  • calendar --- 日历相关函数
  • collections --- 容器数据类型
  • collections.abc --- 容器的抽象基类
  • heapq --- 堆队列算法
  • bisect --- 数组二分查找算法
  • array --- 高效的数值数组
  • weakref --- 弱引用
  • types --- 动态类型创建和内置类型名称
  • copy --- 浅层 (shallow) 和深层 (deep) 复制操作
  • pprint --- 数据美化输出
  • reprlib --- 另一种 repr() 实现
  • enum --- 对枚举的支持
  • graphlib --- 操作类似图的结构的功能
• 数字和数学模块
  • numbers --- 数字的抽象基类
  • math --- 数学函数
  • cmath --- 关于复数的数学函数
  • decimal --- 十进制定点和浮点运算
  • fractions --- 分数
  • random --- 生成伪随机数
  • statistics --- 数学统计函数
• 函数式编程模块
  • itertools --- 为高效循环而创建迭代器的函数
  • functools --- 高阶函数和可调用对象上的操作
  • operator --- 标准运算符替代函数
• 文件和目录访问
  • pathlib --- 面向对象的文件系统路径
  • os.path --- 常用路径操作
  • fileinput --- 迭代来自多个输入流的行
  • stat --- 解析 stat() 结果
  • filecmp --- 文件及目录的比较
  • tempfile --- 生成临时文件和目录
  • glob --- Unix 风格路径名模式扩展
  • fnmatch --- Unix 文件名模式匹配
  • linecache --- 随机读写文本行
  • shutil --- 高阶文件操作
• 数据持久化
  • pickle --- Python 对象序列化
  • copyreg --- 注册配合 pickle 模块使用的函数
  • shelve --- Python 对象持久化
  • marshal --- 内部 Python 对象序列化
  • dbm --- Unix "数据库" 接口
  • sqlite3 --- SQLite 数据库 DB-API 2.0 接口模块
• 数据压缩和存档
  • zlib --- 与 gzip 兼容的压缩
  • gzip --- 对 gzip 格式的支持
  • bz2 --- 对 bzip2 压缩算法的支持
  • lzma --- 用 LZMA 算法压缩
  • zipfile --- 使用ZIP存档
  • tarfile --- 读写tar归档文件
• 文件格式
  • csv --- CSV 文件读写
  • configparser --- 配置文件解析器
  • tomllib --- Parse TOML files
  • netrc --- netrc 文件处理
  • plistlib --- 生成与解析 Apple .plist 文件
• 加密服务
  • hashlib --- 安全哈希与消息摘要
  • hmac --- 基于密钥的消息验证
  • secrets --- 生成管理密码的安全随机数
• 通用操作系统服务
  • os --- 多种操作系统接口
  • io --- 处理流的核心工具
  • time --- 时间的访问和转换
  • argparse --- 命令行选项、参数和子命令解析器
  • getopt --- C 风格的命令行选项解析器
  • logging --- Python 的日志记录工具
  • logging.config --- 日志记录配置
  • logging.handlers --- 日志处理程序
  • getpass --- 便携式密码输入工具
  • curses --- 终端字符单元显示的处理
  • curses.textpad --- 用于 curses 程序的文本输入控件
  • curses.ascii --- 用于 ASCII 字符的工具
  • curses.panel --- curses 的面板栈扩展
  • platform --- 获取底层平台的标识数据
  • errno --- 标准 errno 系统符号
  • ctypes --- Python 的外部函数库
• 并发执行
  • threading --- 基于线程的并行
  • multiprocessing --- 基于进程的并行
  • multiprocessing.shared_memory --- Shared memory for direct access across processes
  • concurrent 包
  • concurrent.futures --- 启动并行任务
  • subprocess --- 子进程管理
  • sched --- 事件调度器
  • queue --- 一个同步的队列类
  • contextvars --- 上下文变量
  • _thread --- 底层多线程 API
• 网络和进程间通信
  • asyncio --- 异步 I/O
  • socket --- 底层网络接口
  • ssl --- 套接字对象的 TLS/SSL 包装器
  • select --- 等待 I/O 完成
  • selectors --- 高级 I/O 复用库
  • signal --- 设置异步事件处理程序
  • mmap --- 内存映射文件支持
• 互联网数据处理
  • email --- 电子邮件与 MIME 处理包
  • json --- JSON 编码和解码器
  • mailbox --- 操作多种格式的邮箱
  • mimetypes --- 映射文件名到 MIME 类型
  • base64 --- Base16, Base32, Base64, Base85 数据编码
  • binascii --- 二进制和 ASCII 码互转
  • quopri --- 编码与解码经过 MIME 转码的可打印数据
• 结构化标记处理工具
  • html --- 超文本标记语言支持
  • html.parser --- 简单的 HTML 和 XHTML 解析器
  • html.entities --- HTML 一般实体的定义
  • XML处理模块
  • xml.etree.ElementTree --- ElementTree XML API
  • xml.dom --- 文档对象模型 API
  • xml.dom.minidom --- 最小化的 DOM 实现
  • xml.dom.pulldom --- 支持构建部分 DOM 树
  • xml.sax --- 支持 SAX2 解析器
  • xml.sax.handler --- SAX 处理句柄的基类
  • xml.sax.saxutils --- SAX 工具集
  • xml.sax.xmlreader --- 用于 XML 解析器的接口
  • xml.parsers.expat --- 使用 Expat 的快速 XML 解析
• 互联网协议和支持
  • webbrowser --- 方便的 Web 浏览器控制工具
  • wsgiref --- WSGI 工具和参考实现
  • urllib --- URL 处理模块
  • urllib.request --- 用于打开 URL 的可扩展库
  • urllib.response --- urllib 使用的 Response 类
  • urllib.parse 用于解析 URL
  • urllib.error --- urllib.request 引发的异常类
  • urllib.robotparser --- robots.txt 语法分析程序
  • http --- HTTP 模块
  • http.client --- HTTP 协议客户端
  • ftplib --- FTP 协议客户端
  • poplib --- POP3 协议客户端
  • imaplib --- IMAP4 协议客户端
  • smtplib --- SMTP 协议客户端
  • uuid --- RFC 4122 定义的UUID对象
  • socketserver --- 用于网络服务器的框架
  • http.server --- HTTP 服务器
  • http.cookies --- HTTP状态管理
  • http.cookiejar —— HTTP 客户端的 Cookie 处理
  • xmlrpc --- XMLRPC 服务端与客户端模块
  • xmlrpc.client --- XML-RPC 客户端访问
  • xmlrpc.server --- 基本 XML-RPC 服务器
  • ipaddress --- IPv4/IPv6 操作库
• 多媒体服务
  • wave --- 读写WAV格式文件
  • colorsys --- 颜色系统间的转换
• 国际化
  • gettext --- 多语种国际化服务
  • locale --- 国际化服务
• 程序框架
  • turtle --- 海龟绘图
  • cmd --- 支持面向行的命令解释器
  • shlex —— 简单的词法分析
• Tk图形用户界面(GUI)
  • tkinter —— Tcl/Tk 的 Python 接口
  • tkinter.colorchooser --- 颜色选择对话框
  • tkinter.font --- Tkinter 字体封装
  • Tkinter 对话框
  • tkinter.messagebox --- Tkinter 消息提示
  • tkinter.scrolledtext --- 滚动文字控件
  • tkinter.dnd --- 拖放操作支持
  • tkinter.ttk --- Tk 风格的控件
  • tkinter.tix --- TK扩展包
  • IDLE
• 开发工具
  • typing —— 类型注解支持
  • pydoc --- 文档生成器和在线帮助系统
  • Python 开发模式
  • Python 开发模式的效果
  • ResourceWarning 示例
  • 文件描述符错误示例
  • doctest --- 测试交互性的Python示例
  • unittest --- 单元测试框架
  • unittest.mock --- 模拟对象库
  • unittest.mock --- 上手指南
  • 2to3 --- Automated Python 2 to 3 code translation
  • test --- Python 回归测试包
  • test.support --- 针对 Python 测试套件的工具
  • test.support.socket_helper --- 用于套接字测试的工具
  • test.support.script_helper --- 用于 Python 执行测试工具
  • test.support.bytecode_helper --- 用于测试正确字节码生成的支持工具
  • test.support.threading_helper --- 用于线程测试的工具
  • test.support.os_helper --- 用于操作系统测试的工具
  • test.support.import_helper --- 用于导入测试的工具
  • test.support.warnings_helper --- 用于警告测试的工具
• 调试和分析
  • 审计事件表
  • bdb --- 调试器框架
  • faulthandler —— 转储 Python 的跟踪信息
  • pdb --- Python 的调试器
  • Python 性能分析器
  • timeit --- 测量小代码片段的执行时间
  • trace —— 跟踪 Python 语句的执行
  • tracemalloc --- 跟踪内存分配
• 软件打包和分发
  • distutils --- 构建和安装 Python 模块
  • ensurepip --- 引导 pip 安装器
  • venv --- 创建虚拟环境
  • zipapp —— 管理可执行的 Python zip 打包文件
• Python运行时服务
  • sys --- 系统相关的参数和函数
  • sysconfig —— 提供对 Python 配置信息的访问支持
  • builtins --- 内建对象
  • __main__ --- 最高层级代码环境
  • warnings —— 警告信息的控制
  • dataclasses --- 数据类
  • contextlib --- 为 with语句上下文提供的工具
  • abc --- 抽象基类
  • atexit --- 退出处理器
  • traceback —— 打印或读取堆栈的跟踪信息
  • __future__ --- Future 语句定义
  • gc --- 垃圾回收器接口
  • inspect --- 检查对象
  • site —— 指定域的配置钩子
• 自定义 Python 解释器
  • code --- 解释器基类
  • codeop --- 编译Python代码
• 导入模块
  • zipimport --- 从 Zip 存档中导入模块
  • pkgutil --- 包扩展工具
  • modulefinder --- 查找脚本使用的模块
  • runpy ——查找并执行 Python 模块
  • importlib --- import 的实现
  • importlib.resources -- Resources
  • Deprecated functions
  • importlib.resources.abc -- Abstract base classes for resources
  • 使用 importlib.metadata
  • The initialization of the sys.path module search path
• Python 语言服务
  • ast --- 抽象语法树
  • symtable ——访问编译器的符号表
  • token --- 与Python解析树一起使用的常量
  • keyword --- 检验Python关键字
  • tokenize --- 对 Python 代码使用的标记解析器
  • tabnanny --- 模糊缩进检测
  • pyclbr --- Python 模块浏览器支持
  • py_compile --- 编译 Python 源文件
  • compileall --- 字节编译 Python 库
  • dis --- Python 字节码反汇编器
  • pickletools --- pickle 开发者工具集
• Windows系统相关模块
  • msvcrt --- 来自 MS VC++ 运行时的有用例程
  • winreg --- 访问 Windows 注册表
  • winsound —— Windows 系统的音频播放接口
• Unix 专有服务
  • posix --- 最常见的 POSIX 系统调用
  • pwd --- 用户密码数据库
  • grp --- 组数据库
  • termios --- POSIX 风格的 tty 控制
  • tty --- 终端控制功能
  • pty --- 伪终端工具
  • fcntl —— 系统调用 fcntl 和 ioctl
  • resource --- 资源使用信息
  • Unix syslog 库例程
• 被取代的模块
  • aifc --- 读写 AIFF 和 AIFC 文件
  • asynchat --- 异步套接字指令/响应处理程序
  • asyncore --- 异步套接字处理器
  • audioop --- 处理原始音频数据
  • cgi --- 通用网关接口支持
  • cgitb --- 用于 CGI 脚本的回溯管理器
  • chunk --- 读取 IFF 分块数据
  • crypt —— 验证 Unix 口令的函数
  • imghdr --- 推测图像类型
  • imp —— 由代码内部访问 import 。
  • mailcap --- Mailcap 文件处理
  • msilib --- 读写 Microsoft Installer 文件
  • nis --- Sun 的 NIS (黄页) 接口
  • nntplib --- NNTP 协议客户端
  • optparse --- 命令行选项的解析器
  • ossaudiodev --- 访问兼容OSS的音频设备
  • pipes --- 终端管道接口
  • smtpd --- SMTP 服务器
  • sndhdr --- 推测声音文件的类型
  • spwd —— shadow 密码库
  • sunau --- 读写 Sun AU 文件
  • telnetlib -- Telnet 客户端
  • uu --- 对 uuencode 文件进行编码与解码
  • xdrlib --- 编码与解码 XDR 数据
• Security Considerations