Python 基础核心知识总结：函数、文件操作、异常、模块与常用内置模块

程序猿零零漆2026-06-11 8:33

前言

Python 作为一门语法简洁、应用广泛的编程语言，凭借其强大的标准库和灵活的语法，广受开发者欢迎。想要真正掌握 Python，除了了解基础语法外，还必须熟悉函数、文件操作、异常处理、模块与包，以及常用内置模块等核心知识。这些内容不仅是 Python 入门阶段的重要基础，也是后续进行项目开发、自动化脚本编写和数据处理的必备技能。本文将围绕这些核心主题展开，帮助读者搭建完整的 Python 基础知识体系。

Python函数进阶

函数多返回值（返回元组）

python 复制代码 
def test():
    return 'hello world',6
resultOne,resultTwo = test()
print(resultOne)
print(resultTwo)

按照返回值的顺序，写对应顺序的多个变量接收即可

变量之间用逗号隔开

支持不同类型的数据return

函数多种传参方式

函数有4中常见参数使用方式:

  • 位置参数
  • 关键字参数
  • 缺省参数
  • 不定长参数

位置参数：调用函数时根据函数定义的参数位置来传递参数

python 复制代码 
def info(name, age, address):
    print(f"名字是：{name},年龄是：{age}，地址是：{address}")

info('itheima', 18, '河南')

注意：传递的参数和定义的参数的顺序及个数必须一致

关键字参数：函数调用时通过"键=值"形式传递参数.

作用: 可以让函数更加清晰、容易使用，同时也清除了参数的顺序需求.

python 复制代码 
def info(name, age, address):
    print(f"名字是：{name},年龄是：{age}，地址是：{address}")

info(name = 'itheima',age =  20, address = '北京')

注意：函数调用时，如果有位置参数时，位置参数必须在关键字参数的前面，但关键字参数之间不存在先后顺序

缺省参数：缺省参数也叫默认参数，用于定义函数，为参数提供默认值，调用函数时可不传该默认参数的值（注意：所有位置参数必须出现在默认参数前，包括函数定义和调用）.

作用: 当调用函数时没有传递参数, 就会使用默认是用缺省参数对应的值.

python 复制代码 
def info(name, age, address = '天津'):
    print(f"名字是：{name},年龄是：{age}，地址是：{address}")

info('itheima', 18)

不定长参数：不定长参数也叫可变参数. 用于不确定调用的时候会传递多少个参数(不传参也可以)的场景.

作用: 当调用函数时不确定参数个数时, 可以使用不定长参数

不定长参数的类型:

  • 位置传递
  • 关键字传递
python 复制代码 
def info(*names):
    print(names)
info("hello", "world", 123, 11)

注意：传进的所有参数都会被args变量收集，它会根据传进参数的位置合并为一个元组(tuple)，name是元组类型，这就是位置传递

python 复制代码 
def info(**names):
    print(names)
info(name = "hello", sex = "world", address = 123, age = 11)

注意：

参数是"键=值"形式的形式的情况下, 所有的"键=值"都会被names接受, 同时会根据"键=值"组成字典.

匿名函数

python 复制代码 
def my_add(a,b):
    return a+b
def test(my_add):
    return my_add(1,2)
print(test(my_add))

test需要一个函数作为参数传入，这个函数需要接收2个数字进行计算，计算逻辑由这个被传入函数决定

my_add函数接收2个数字对其进行计算，my_add函数作为参数，传递给了test函数使用

最终，在test函数内部，由传入的my_add函数，完成了对数字的计算操作

函数的定义中

  • def关键字，可以定义带有名称的函数
  • lambda关键字，可以定义匿名函数（无名称）

有名称的函数，可以基于名称重复使用。

无名称的匿名函数，只可临时使用一次。

匿名函数定义语法：

lambda 传入参数: 函数体(一行代码)

  • lambda 是关键字，表示定义匿名函数
  • 传入参数表示匿名函数的形式参数，如：x, y 表示接收2个形式参数
  • 函数体，就是函数的执行逻辑，要注意：只能写一行，无法写多行代码
python 复制代码 
def test(my_add):
    return my_add(1,2)
print(test(lambda x,y: x+y))

Python文件操作

文件的编码

计算机使用编码技术（密码本）将内容翻译成0和1存入

计算机中有许多可用编码：

  • UTF-8
  • GBK
  • Big5
  • 等

不同的编码，将内容翻译成二进制也是不同的。

文件的读取

在Python，使用open函数，可以打开一个已经存在的文件，或者创建一个新文件，语法如下

python 复制代码 
open(name, mode, encoding)

name：是要打开的目标文件名的字符串(可以包含文件所在的具体路径)。

mode：设置打开文件的模式(访问模式)：只读、写入、追加等。

encoding:编码格式（推荐使用UTF-8）

python 复制代码 
file = open('pythonText.txt', 'r', encoding='utf-8')

此时的file是open函数的文件对象，对象是Python中一种特殊的数据类型，拥有属性和方法，可以使用对象.属性或对象.方法对其进行访问

mode常用的三种基础访问模式

read()方法：

python 复制代码 
文件对象.read(num)

num表示要从文件中读取的数据的长度（单位是字节），如果没有传入num，那么就表示读取文件中所有的数据。

readlines()方法：

readlines可以按照行的方式把整个文件中的内容进行一次性读取，并且返回的是一个列表，其中每一行的数据为一个元素。

python 复制代码 
file = open('pythonText.txt', 'r', encoding='utf-8')
content = file.readlines()
print(content)
file.close()

readline()方法：一次读取一行内容

python 复制代码 
file = open('pythonText.txt', 'r', encoding='utf-8')
content = file.readline()
print(f"第一行内容：{content}")
content = file.readline()
print(f"第二行内容：{content}")
file.close()

for循环读取文件行

python 复制代码 
for line in file:
    print(line)

close() 关闭文件对象

最后通过close，关闭文件对象，也就是关闭对文件的占用

如果不调用close,同时程序没有停止运行，那么这个文件将一直被Python程序占用。

with open 语法

python 复制代码 
with open('pythonText.txt', 'r', encoding='utf-8') as file:
    print(file.readlines())

通过在with open的语句块中对文件进行操作

可以在操作完成后自动关闭close文件，避免遗忘掉close方法

文件的写入

python 复制代码 
file = open("pythonText.txt", "w",encoding="utf-8")
#文件写入
file.write("hei man")
#内容刷新
file.flush()

注意：

直接调用write，内容并未真正写入文件，而是会积攒在程序的内存中，称之为缓冲区

当调用flush的时候，内容会真正写入文件

这样做是避免频繁的操作硬盘，导致效率下降（攒一堆，一次性写磁盘）

文件如果不存在，使用"w"模式，会创建新文件

文件如果存在，使用"w"模式，会将原有内容清空

文件的追加

python 复制代码 
file = open("pythonText.txt", "a",encoding="utf-8")
#文件写入
file.write("hello world\n")
file.write("itheima\n")
file.write("123456\n")
file.close()

注意：

a模式，文件不存在会创建文件

a模式，文件存在会在最后，追加写入文件

b模式，二进制处理

Python异常、模块与包

了解异常

异常 指的是程序运行期间发生的错误事件。当 Python 解释器遇到一个无法正常处理的情况（比如除以零、打开不存在的文件）时，它会创建并抛出一个异常对象，如果这个异常没有被捕获处理，程序就会中断并打印出错信息（traceback）。

python 复制代码 
print(1 / 0)

语法错误：代码解析阶段发现的错误，比如括号不匹配、缩进错误。程序根本跑不起来。

异常的捕获方法

捕获异常的作用在于：提前假设某处会出现异常，做好提前准备，当真的出现异常的时候，可以有后续手段。

基本语法：

python 复制代码 
try:
    可能发生错误的代码
except:
    如果出现异常执行的代码

需求：尝试以r模式打开文件，如果文件不存在，则以w方式打开。

python 复制代码 
file = None
try:
    file = open('hello.txt','r',encoding='utf-8')
except:
    file = open('hello.txt','w',encoding='utf-8')

捕获指定异常

基本语法：

python 复制代码 
try:
    print(name)
except NameError as e:
    print('name变量名称未定义错误')

如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。

一般try下方只放一行尝试执行的代码。

当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常类型的名字，放到except 后，并使用元组的方式进行书写。

python 复制代码 
try:
    print(2/0)
except (NameError, ZeroDivisionError):
    print('ZeroDivision错误!!!')

捕获异常并输出描述信息

基本语法：

python 复制代码 
try:
    print(num)
except (NameError, ZeroDivisionError) as e:
    print(e)

捕获所有异常

基本语法：

python 复制代码 
try:
    print(name)
except Exception as e:
    print(e)

异常else

else表示的是如果没有异常要执行的代码。

python 复制代码 
try:
    print(1)
except Exception as e:
    print(e)
else:
    print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')

finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。

python 复制代码 
file = None
try:
    file = open("hello.txt", 'r')
except:
    file = open("hello.txt", 'w')
else:
    print("Hello World")
finally:
    file.close()

异常的传递

异常是具有传递性的

当函数func01中发生异常, 并且没有捕获处理这个异常的时候, 异常

会传递到函数func02, 当func02也没有捕获处理这个异常的时候

main函数会捕获这个异常, 这就是异常的传递性.

提示:

当所有函数都没有捕获异常的时候, 程序就会报错

利用异常具有传递性的特点, 当我们想要保证程序不会因为异常崩溃的时候, 就可以在main函数中设置异常捕获, 由于无论在整个程序哪里发生异常, 最终都会传递到main函数中, 这样就可以确保所有的异常都会被捕获

python 复制代码 
def test1():
    print("test1 start")
    2 / 0
    print("test2 end")

def test2():
    print("test2 start")
    test1()
    print("test2 end")

def main():
    try:
        test2()
    except ZeroDivisionError as e:
        print(f"异常为：{e}")

main()

Python模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾. 模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码.

模块的作用: python中有很多各种不同的模块, 每一个模块都可以帮助我

们快速的实现一些功能, 比如实现和时间相关的功能就可以使用time模块

我们可以认为一个模块就是一个工具包, 每一个工具包中都有各种不同的

工具供我们使用进而实现各种不同的功能.

模块在使用前需要先导入 导入的语法如下

常用的组合形式如：

  • import 模块名
  • from 模块名 import 类、变量、方法等
  • from 模块名 import *
  • import 模块名 as 别名
  • from 模块名 import 功能名 as 别名

import模块名

基本语法：

python 复制代码 
import 模块名
import 模块名1，模块名2

模块名.功能名()

导入time模块中的sleep方法

python 复制代码 
import time

print("start")
time.sleep(2)
print("end")

from 模块名 import 功能名

基本语法：

python 复制代码 
from 模块名 import 功能名

功能名()

导入time模块中的sleep方法

python 复制代码 
from time import sleep

print("start")
sleep(2)
print("end")

from 模块名 import *

基本语法：

python 复制代码 
from 模块名 import *

功能名()

导入time模块中所有的方法

python 复制代码 
from time import *

print("start")
sleep(2)
print("end")

as定义别名

基本语法：

python 复制代码 
# 模块定义别名
import 模块名 as 别名

# 功能定义别名
from 模块名 import 功能 as 别名

模块别名

python 复制代码 
import time as tm

print("start")
tm.sleep(2)
print("end")

功能别名

python 复制代码 
from time import sleep as sp

print("start")
sp(2)
print("end")

制作自定义模块

新建一个Python文件，命名为my_module1.py，并定义test函数

python 复制代码 
import my_moduleOne

print(my_moduleOne.test(2, 5))

注意:

每个Python文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字. 也就是说自定义模块名必须要符合标识符命名规则

在实际开发中，当一个开发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达到想要的效果，

这个开发人员会自行在py文件中添加一些测试信息，例如，在my_moduleOne.py文件中添加测试代码test(2,2)

python 复制代码 
def test(a, b):
    print(a + b)


test(2, 2)

此时，无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行test函数的调用

python 复制代码 
def test(a, b):
    print(a + b)

# 只在当前文件中调用该函数，其他导入的文件内不符合该条件，则不执行test函数调用
if __name__ == '__main__':
    test (2, 2)

注意事项：当导入多个模块的时候，且模块内有同名功能. 当调用这个同名功能的时候，调用到的是后面导入的模块的功能

__ all __

如果一个模块文件中有__all__变量，当使用from xxx import *导入时，只能导入这个列表中的元素

python 复制代码 
__all__ = ['testOne']


def testOne():
    print("testOne")
def testTwo():
    print("testTwo")

Python包

自定义包

什么是Python包

从物理上看，包就是一个文件夹，在该文件夹下包含了一个 init .py 文件，该文件夹可用于包含多个模块文件

从逻辑上看，包的本质依然是模块

包的作用:

当我们的模块文件越来越多时,包可以帮助我们管理这些模块, 包的作用就是包含多个模块，但包的本质依然是模块

步骤如下:

① 新建包my_package

② 新建包内模块：my_moduleOne 和 my_moduleTwo

③ 模块内代码如下

Pycharm中的基本步骤:

New Python Package 输入包名 OK 新建功能模块(有联系的模块)

注意：新建包后，包内部会自动创建__init__.py文件，这个文件控制着包的导入行为

导入包

方式一：

python 复制代码 
import 包名.模块名

包名.模块名.目标
python 复制代码 
import my_package.my_moduleOne
import my_package.my_moduleTwo

my_package.my_moduleOne.funInfoPrintOne()
my_package.my_moduleTwo.funInfoPrintTwo()

方式二：

注意：必须在__init__.py文件中添加__all__ = []，控制允许导入的模块列表

python 复制代码 
from 包名 import *
模块名.目标

注意:

__all__针对的是 ' from ... import * ' 这种方式

对 ' import xxx ' 这种方式无效

安装第三方包

在Python程序的生态中，有许多非常多的第三方包（非Python官方），可以极大的帮助我们提高开发效率，如：

  • 科学计算中常用的：numpy包
  • 数据分析中常用的：pandas包
  • 大数据计算中常用的：pyspark、apache-flink包
  • 图形可视化常用的：matplotlib、pyecharts
  • 人工智能常用的：tensorflow
  • 等

这些第三方的包，极大的丰富了Python的生态，提高了开发效率。

但是由于是第三方，所以Python没有内置，所以我们需要安装它们才可以导入使用哦。

安装第三方包 - pip

第三方包的安装非常简单，我们只需要使用Python内置的pip程序即可。

打开我们许久未见的：命令提示符程序，在里面输入：

pip install 包名称

即可通过网络快速安装第三方包

由于pip是连接的国外的网站进行包的下载，所以有的时候会速度很慢。

我们可以通过如下命令，让其连接国内的网站进行包的安装：

python 复制代码 
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名称

https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 是清华大学提供的一个网站，可供pip程序下载第三方包

PyCharm也提供了安装第三方包的功能：

Python常用内置模块

Python内置了许多的模块，下面简单介绍几个常用的：

  • time 模块，时间相关的功能
  • random模块，随机数相关的功能
  • os模块，操作系统、文件管理等相关功能
  • sys，Python解释器相关功能

时间戳是用一个数字来表示时间。数字指代从1970-01-01 00:00:00开始经过了多久。

有2种精度：

  • 秒级精度
    • 如时间戳3就表示时间是：1970-01-01 00:00:03
    • 如时间戳90,就表示时间是：1970-01-01 00:01:30
  • 毫秒级精度
    • 如时间戳3000就表示时间是：1970-01-01 00:00:03
    • 如时间戳90000,就表示时间是：1970-01-01 00:01:30

通过random模块可以获得随机的数字。

os模块 - 文件相关

sys模块 - Python解释器相关

总结

通过对 Python 函数、文件操作、异常处理、模块与包以及常用内置模块的学习，我们可以逐步建立起完整的 Python 基础能力。这些知识点看似分散，实则相互关联：函数负责组织逻辑，文件操作负责数据交互，异常处理负责程序健壮性，模块与包负责代码结构化，内置模块则为开发提供了强大的工具支持。只有将这些内容融会贯通，才能真正提升 Python 编程能力。

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