Python从入门到放弃——深入研究Print函数

深入浅出Print函数

第一个代码“Hello World”

在正常配置了PyCharm或者Thonny等编辑器之后，我们开始写第一个代码。正常的情况下学习一门编程语言，一般第一个代码都是输出Hello World。那么如何打印Hello World呢？

print("Hello World")

然后我们运行程序就可以看到交互窗中弹出了一行字：

Hello World

当然也可能有几种其他的情况，也就是代码写错了。下面我们来一一举例说明原因。

1.下面的报错，很有可能就是你的双引号不完整，你只有前双引，没有后双引导致的。

Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 1
    print("Hello world)
                      ^
SyntaxError: EOL while scanning string literal

2.下面的报错很有可能是print的拼写出现了错误导致的。

Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 1, in <module>
NameError: name 'prit' is not defined

3.下面的报错很有可能是因为括号或者双引号使用了中文输入法（全角符）导致的。

Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 1
    print（"Hello world"）
         ^
SyntaxError: invalid character in identifier

输出函数print()

现在我们学习一下输出函数print()。首先在学习一个函数前，我们要养成一个好的习惯，既然学了这个知识点，那我们就要把它绝大多数的知识点都了解一下，争取可以全都掌握。

def print(self, *args, sep=' ', end='\n', file=None, flush=False)

首先我们先忽略掉开头的def，这个我们暂时可以理解为定义print这个函数的功能的一个标志。然后print后面括号中的self，我们也优先忽略掉。

*args：这是一个接受参数的标志，他可以接收无数个参数。而我们也就自然而然可以联想到刚刚的"Hello World"就是一个参数。各个值之间分割方式,默认空格，可以自定义，例如

print("Hello", 1, 2, "World")

运行结果如下：

Hello 1 2 World

sep：这是一个表示相邻两个传入的参数之间，在输出的时候用什么隔开。我们不难看到，print在设计的时候默认了sep是一个空格，所以我们不妨去尝试一下后面的代码。

print("hello", "world", "!")
print("hello", "world", "!", sep="")

运行效果如下所示。

hello world !
helloworld!

运行之后我们看到的效果中，第一行的文本是hello world !，而第二行的文本是helloworld!。那么这样是不是就方便理解了。

end：这个参数是表示在print将所有参数都输出完毕之后，要自行输出的文本。在print设计的时候，默认end的参数是\n。\n又叫做转义字符串。它代表着换行的意思。那么我们如何去验证呢？可以尝试去编写一下下面的代码。

print("hello")
print("world")
print("hello", end="")
print("world")

运行效果如下：

hello
world
helloworld

那么在运行上面的代码的时候，我们可以看到第一组hello world是两行输出的，但是第二组则是在一行输出。这个就是我们的end参数的效果。

file：这个参数的意思是设置输出设备，以及要把print中的值打印到什么地方，默认输出到终端Terminal，同时也可以设置file= 文件储存对象，把内容存到该文件中，但是要先记得在代码中open文件哦！刚开始的宝子们可以先不学习这个参数。

MyFile = open(r'1.txt', 'w')  # 打开文件
print('Hello World', file=MyFile)  # 输出到文件中
MyFile.close()  # 关闭文件

运行前我们要确保已经存在了1.txt文件。然后在运行代码之后我们可以在文件中看到Hello World已经存储到txt中了。如下图所示。

flush：这个参数的意义主要是刷新终端，参数的默认值是False，也就是不刷新，当参数数值设定为True时，就可以开始刷新了。新手目前可以暂时不去care这个细节。
正常情况下print到MyFile中的内容会优先存储到内存中，当文件对象关闭时才把内容打印到1.txt中，当flush=True时它会立即把内容刷新存到1.txt中。

Print中的拼接

在print函数中其实还有很多其他的玩法，例如我们可以用逗号隔开我们的文字，其实也可以尝试使用加号。代码如下：

print("hello" + "world" + "三木地")

代码运行后可以看到效果如下：

helloworld三木地

不难看出使用+进行连接的时候，每一段字之间时不会自动产生空格的，所以我们需要手动写出空格。这样才可以实现之前的效果。

但是一定要注意，千万不要直接用加号连接一个数字，因为在Python中数字就是另外一种类型，Python不支持直接用数字和字符进行连接，会产生报错。报错大概效果如下所示。

Traceback (most recent call last):
  File "/Users/loadingcreate/Desktop/LearnPython/L1.py", line 22, in <module>
    print("hello" + "world" + 1)
          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

Print中的数学计算

在print函数中其实还可以实现数学计算。我们可以直接看代码。

print(1+1)
print(1-10)
print(1*10)
print(3/2)

运行结果如下所示

深入研究

在Python中，print 函数是用于输出文本或变量值到控制台的标准库函数。虽然它本身并不是Python语言的核心构造（比如if, for, while等控制结构），但它是Python标准库中的一个重要部分，且对于日常编程和调试非常有用。

当我们深入print函数的内部机制时，会发现其背后并没有像某些编程语言中那样的复杂构造原理，因为Python的设计哲学之一就是简单明了。但是，我们可以从几个方面来理解print函数是如何工作的：

输出流（Output Stream）：
在Python中，print函数默认将数据发送到标准输出流（通常是终端或控制台）。这个流是一个文件对象，可以被重定向到文件或其他设备。
你可以通过修改sys.stdout来更改print的输出目的地。
字符串格式化：
print函数可以接受多个参数，并将它们以空格分隔的方式连接起来。这些参数可以是字符串、数字或其他可转换为字符串的对象。
Python 3.x中引入了f-string（格式化字符串字面量），使得字符串格式化更加简洁和强大。
换行符：
默认情况下，print函数在输出后会添加一个换行符（\n），使得下一次输出从新的一行开始。
你可以通过end参数来自定义结束符，比如print(“Hello”, end=“”)将不会在新的一行开始输出。
分隔符：
当你使用多个参数调用print函数时，它们之间默认用空格分隔。
你可以通过sep参数来自定义分隔符。
文件对象：
虽然print函数通常用于控制台输出，但它也可以接受一个文件对象作为file参数，将数据写入该文件而不是控制台。
flush参数：
在某些情况下，你可能希望立即将输出发送到其目标（例如，在编写一个需要实时更新的GUI应用程序时）。flush参数控制输出是否立即被刷新到目标。
内部实现：
虽然Python的C实现细节对于普通用户来说是透明的，但print函数的内部实现大致上涉及到将参数转换为字符串（如果需要），然后写入到指定的输出流（默认为sys.stdout）。
可定制性：
由于print函数是基于Python语言的，因此它是可定制的。你可以通过覆盖内置的print函数（虽然通常不推荐这样做）或编写自己的包装函数来改变其行为。
错误处理：
虽然print函数本身不直接处理错误（比如I/O错误），但它依赖于底层的文件对象（如sys.stdout）来处理这些错误。如果输出流在写入时遇到问题，可能会引发异常。
国际化（i18n）和本地化（l10n）：
print函数与Python的国际化和本地化功能相兼容，允许你根据用户的语言和文化习惯来格式化输出。
虽然这些点涵盖了print函数的许多方面，但真正的“深层”知识可能涉及到Python解释器的内部实现和C语言的底层细节，这些对于大多数Python程序员来说是不必要的。理解上述概念应该足以让你在日常编程中有效地使用print函数。

异常情况

在Python中，print 函数通常不会直接引发异常，因为它主要用于输出信息到标准输出（通常是屏幕）。然而，在特定的情况下，如果print函数中使用的数据或格式化字符串有误，可能会间接导致异常，比如类型错误（TypeError）或值错误（ValueError）。

尽管print本身不常需要异常处理，但了解如何处理其可能引发的异常仍然是一个很好的练习。下面我们看看如何在尝试打印一个可能引发异常的对象时处理异常：

def safe_print(obj):  
    try:  
        # 尝试打印对象  
        print(obj)  
    except TypeError as e:  
        # 如果打印过程中发生了TypeError，捕获它并处理  
        print(f"在尝试打印时发生TypeError: {e}")  
    except ValueError as e:  
        # 如果打印过程中发生了ValueError，捕获它并处理  
        # 注意：标准的print函数很少会因为ValueError而失败，但自定义对象可能在__str__或__repr__中抛出  
        print(f"在尝试打印时发生ValueError: {e}")  
    except Exception as e:  
        # 捕获所有其他类型的异常  
        print(f"在尝试打印时发生未知异常: {e}")  
  
# 测试  
safe_print("Hello, world!")  # 正常打印  
safe_print(123)              # 正常打印  
  
# 尝试打印一个可能会引发TypeError的对象（例如，一个无法转换为字符串的对象）  
class BadObject:  
    def __str__(self):  
        # 故意引发TypeError  
        raise TypeError("BadObject can't be converted to string")  
  
safe_print(BadObject())  # 捕获并处理TypeError  
  
# 尝试打印一个可能会引发ValueError的对象（较少见，但可能通过自定义__str__或__repr__方法发生）  
class AnotherBadObject:  
    def __str__(self):  
        # 故意引发ValueError  
        raise ValueError("AnotherBadObject encountered a value error")  
  
safe_print(AnotherBadObject())  # 捕获并处理ValueError