# python-learning

**Repository Path**: PhiloKun/python-learning

## Basic Information

- **Project Name**: python-learning
- **Description**: Python 完整知识体系：22 章详细中文笔记 + 96 个零依赖可运行示例，含三层自动校验脚本
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-09-21
- **Last Updated**: 2026-09-21

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Python 完整知识体系

> 当前版本：v1.0.0（见 `version.txt`）

> 从零到工程化的系统性 Python 学习仓库。
> **每一章 = 一份详细中文笔记（`README.md`）+ 若干可直接运行的示例代码（`.py`）。**
> 全仓库**零第三方依赖**——只用标准库，`git clone` 下来就能跑，不需要 `pip install` 任何东西。

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## 本机环境

| 项目 | 值 |
|---|---|
| 解释器 | CPython **3.13.12**（`sysconfig` 报告 `Py_GIL_DISABLED=0`，即启用 GIL 的常规构建） |
| 平台 | macOS (darwin) / arm64 |
| 第三方依赖 | **无**。所有示例只 import 标准库 |
| 校验脚本 | 仓库自带 `verify.py`（纯标准库，零依赖） |
| 版本兼容 | 示例面向 3.11+，新语法均标注引入版本；见第 21 章 |

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## 快速开始

```bash
# 1. 看一眼某章笔记
cat 05-字典与集合/README.md

# 2. 跑单个示例
python3 05-字典与集合/dict_internals.py

# 3. 全仓库自检（语法 + 逐个运行 + 笔记体量 + 仓库整洁）
python3 verify.py

# 4. 只检查某些章
python3 verify.py 05 06
python3 verify.py --syntax      # 只做语法检查（最快）
python3 verify.py --notes       # 只查笔记体量与示例数量
python3 verify.py --quiet       # 只打印失败项
```

`verify.py` 的三层校验，也是本仓库的质量约定：

1. **语法检查** —— 所有 `.py` 必须通过 `compile`
2. **运行检查** —— 所有示例必须 40 秒内退出、退出码为 `0`、输出中无未捕获回溯
3. **内容检查** —— 每章 `README.md` ≥ 10KB、每章 ≥ 3 个示例；并扫描是否往仓库里写了运行期垃圾文件

当前状态：**22 章 / 96 个示例脚本 / 全部通过**。

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## 学习路线

```
阶段一：语言基础（打地基，必须手写）
  01 环境搭建与解释器模型  →  02 基础语法与数据类型  →  03 流程控制与函数
  04 列表元组与序列        →  05 字典与集合          →  06 字符串与文本处理

阶段二：语言进阶（Python 的精髓所在）
  07 函数进阶与装饰器 ★    →  08 迭代器与生成器 ★    →  09 面向对象编程
  10 异常处理与上下文管理器 →  11 模块包与导入机制   →  12 文件与IO
  13 数据类与类型系统

阶段三：工程能力（能交付才算学会）
  14 标准库精讲            →  15 并发编程线程进程与GIL ★
  16 异步编程asyncio ★     →  17 元编程与反射
  18 内存管理与性能        →  19 测试调试与工程化

阶段四：收口
  20 综合实战项目 ★★       →  21 附录A 版本演进与新特性速查
  22 附录B 陷阱清单与工程规范 ★★
```

★ 标记为难点章，★★ 为综合章。**顺序读即可，每章都是自包含的**——急着用哪块就跳哪章。

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## 章节总览

| 章 | 主题 | 笔记 | 示例 | 核心内容 |
|---|---|---|---|---|
| 01 | 环境搭建与解释器模型 | 17.0KB | 4 | 字节码、`dis`、`__pycache__`、`venv`、`sys.path`、打包 |
| 02 | 基础语法与数据类型 | 13.7KB | 4 | 名字绑定、数字类型、真值测试、可变性、注解入门 |
| 03 | 流程控制与函数 | 13.0KB | 4 | 参数五种形态、可变默认参数陷阱、LEGB、闭包 |
| 04 | 列表元组与序列 | 13.4KB | 4 | 切片、浅/深拷贝、推导式、星号解包、namedtuple |
| 05 | 字典与集合 | 18.3KB | 4 | 哈希表原理、可哈希性、视图对象、`Counter`/`defaultdict` |
| 06 | 字符串与文本处理 | 16.0KB | 4 | 格式化三时代、f-string 高级、`re`、Unicode/UTF-8 |
| 07 | 函数进阶与装饰器 | 17.6KB | 4 | 装饰器原理、`lru_cache`、`singledispatch`、签名内省 |
| 08 | 迭代器与生成器 | 17.5KB | 4 | 迭代协议、`yield`、惰性求值、生成器管道、`itertools` |
| 09 | 面向对象编程 | 19.1KB | 4 | MRO 与 `super()`、魔术方法、`property`、名称改写 |
| 10 | 异常处理与上下文管理器 | 16.9KB | 4 | 异常族谱、异常链、异常组、`with` 与 `contextlib` |
| 11 | 模块包与导入机制 | 15.5KB | 7 | `sys.modules` 缓存、搜索路径、绝对/相对导入、`importlib` |
| 12 | 文件与IO | 15.6KB | 4 | 字符/字节边界、原子写、`pathlib`、`csv`/`json`、内存流 |
| 13 | 数据类与类型系统 | 15.7KB | 4 | `dataclass` 全参数、`Enum`、泛型、`Protocol`、运行时内省 |
| 14 | 标准库精讲 | 12.1KB | 4 | `collections`/`datetime`/`zoneinfo`/`math`/`hashlib`/`difflib` |
| 15 | 并发编程线程进程与GIL | 14.2KB | 4 | GIL、选型决策树、同步原语、`concurrent.futures`、多进程 |
| 16 | 异步编程asyncio | 13.0KB | 4 | 事件循环、任务与取消、同步原语、异步迭代、回环 socket |
| 17 | 元编程与反射 | 15.0KB | 4 | 属性查找链、`__slots__`、动态建类、描述符、元类 |
| 18 | 内存管理与性能 | 12.0KB | 4 | 引用计数、分代 GC、`weakref`、`timeit`/`cProfile`/`tracemalloc` |
| 19 | 测试调试与工程化 | 12.7KB | 4 | `unittest`、`doctest`、`logging`、`argparse`、调试手段、打包 |
| 20 | 综合实战项目 | 14.9KB | 11 | 日志分析器 / HTTP 服务器 / 待办 CLI 三个完整零依赖项目 |
| 21 | 附录A 版本演进与新特性速查 | 26.5KB | 3 | 3.9→3.15 特性时间线、跨版本兼容写法、能力探测、环境体检 |
| 22 | 附录B 陷阱清单与工程规范 | 26.8KB | 3 | Top 40 陷阱、PEP 8 速查、脚手架生成、40 条报错反查表 |

合计：**22 章 · 笔记 359KB · 96 个示例脚本 · 代码 392KB**。

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## 示例代码一览

所有示例都满足：**零第三方依赖 · 直接运行退出码 0 · 无未捕获异常 · 不往仓库写文件（一律 `tempfile`）**。

### 阶段一

| 章 | 示例文件 |
|---|---|
| 01 | `hello_world.py` `interpreter_model.py` `bytecode_dis.py` `venv_and_path.py` |
| 02 | `types_and_literals.py` `numbers_and_operators.py` `strings_basics.py` `mutability_demo.py` |
| 03 | `control_flow.py` `functions_basics.py` `parameters.py` `scope_and_closure.py` |
| 04 | `list_operations.py` `slicing_and_unpacking.py` `comprehensions.py` `tuple_and_namedtuple.py` |
| 05 | `dict_basics.py` `dict_internals.py` `set_operations.py` `hashable_objects.py` |
| 06 | `string_methods.py` `formatting.py` `regex_basics.py` `unicode_and_encoding.py` |

### 阶段二

| 章 | 示例文件 |
|---|---|
| 07 | `args_kwargs.py` `decorators.py` `functools_tools.py` `signature_introspection.py` |
| 08 | `iterator_protocol.py` `generators.py` `generator_pipelines.py` `itertools_tour.py` |
| 09 | `classes_basics.py` `inheritance_and_mro.py` `magic_methods.py` `properties_and_access.py` |
| 10 | `exceptions_basics.py` `exception_chains.py` `custom_exceptions.py` `context_managers.py` |
| 11 | `imports_basics.py` `module_search_path.py` `importlib_demo.py` + 子包 `packages_demo/`（4 个文件） |
| 12 | `file_basics.py` `pathlib_tour.py` `csv_and_json_io.py` `memory_streams.py` |
| 13 | `dataclasses_tour.py` `enum_and_literals.py` `generics_and_protocols.py` `typing_introspection.py` |

### 阶段三

| 章 | 示例文件 |
|---|---|
| 14 | `collections_tour.py` `datetime_and_timezone.py` `math_and_random.py` `text_and_hash_utils.py` |
| 15 | `threading_basics.py` `gil_and_selection.py` `thread_pool_and_queue.py` `multiprocessing_demo.py` |
| 16 | `async_basics.py` `asyncio_tasks.py` `async_primitives.py` `async_loopback_server.py` |
| 17 | `reflection_basics.py` `dynamic_classes.py` `descriptors_demo.py` `meta_and_registry.py` |
| 18 | `refcount_and_gc.py` `weakref_demo.py` `memory_footprint.py` `profiling_demo.py` |
| 19 | `unittest_demo.py` `logging_demo.py` `argparse_cli.py` `debugging_tools.py` |

### 阶段四

| 章 | 示例文件 |
|---|---|
| 20 | `log_analyzer/`（4 文件）+ `run_log_analyzer.py`；`mini_http_server.py`；`todo_cli/`（4 文件）+ `run_todo_cli.py` |
| 21 | `new_features_demo.py` `version_compat.py` `env_report.py` |
| 22 | `pitfalls_tour.py` `error_message_lookup.py` `project_scaffold.py` |

两个附录里最值得先跑起来的三个脚本：

```bash
python3 21-附录A-版本演进与新特性速查/env_report.py       # 环境体检：这台机器上的 Python 有什么
python3 22-附录B-陷阱清单与工程规范/project_scaffold.py   # 生成标准骨架并当场验证它能跑
python3 22-附录B-陷阱清单与工程规范/error_message_lookup.py  # 报错速查（支持关键词过滤）
```

第 20 章的三个项目可以直接当模板用：

```bash
python3 20-综合实战项目/run_log_analyzer.py     # 生成样例日志 → 解析 → 出报告
python3 20-综合实战项目/mini_http_server.py     # 起回环 HTTP 服务 → 自测 → 关闭
python3 20-综合实战项目/run_todo_cli.py         # JSON 持久化待办，多子命令串跑
```

第 22 章的报错速查表支持关键词过滤，可以当命令行工具：

```bash
python3 22-附录B-陷阱清单与工程规范/error_message_lookup.py json
python3 22-附录B-陷阱清单与工程规范/error_message_lookup.py pickle
python3 22-附录B-陷阱清单与工程规范/error_message_lookup.py unpack
```

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## 仓库约定

- **零第三方依赖**：全仓库只 import 标准库。测试框架用 `unittest`（不引入 pytest）。
- **每个示例都能单独跑**：`python3 <章节目录>/<文件>.py` 直接出结果，退出码 0。
- **示例不写仓库**：需要落盘的一律用 `tempfile.TemporaryDirectory()`。
- **网络只在回环**：涉及网络的示例一律 `127.0.0.1` + 自动选端口，用完关闭，不留后台进程。
- **错误示范用 `try/except` 包起来**：演示"错误写法"时打印预期异常类型与信息，进程照常退出 0。
- **笔记结构统一**：目标 → 小节（先原理后代码）→ 易混点对比 → 最佳实践 → 陷阱清单 → 自测练习（答案均为完整可运行代码）→ 示例索引。

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## 姊妹仓库

同一套写法（章节笔记 + 可运行示例 + 自检脚本）的语言学习仓库：

| 语言 | 仓库 |
|---|---|
| C++ | [cpp-learning](https://github.com/PhiloKun/cpp-learning) |
| C | [c-learning](https://github.com/PhiloKun/c-learning) |
| Java | [javastudy](https://github.com/PhiloKun/javastudy) |
| Rust | [rust-learning](https://github.com/PhiloKun/rust-learning) |
| Go | [Learning-Go](https://github.com/PhiloKun/Learning-Go) |
| Python | **本仓库** |

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## 许可

学习用途，随意取用。