Python 内置函数是语言核心功能的直接体现，掌握它们能显著提升代码效率和可读性。系统梳理了 30 个最常用的内置函数，涵盖基础数据类型操作（如 len、range、enumerate）、函数式编程工具（如 map、filter、reduce）、输入输出与文件操作（如 open、print、input）以及元编程与高级功能（如 dir、type、getattr）。每个函数均包含语法解析、参数说明、典型案例及注意事项，助力开发者写出更 Pythonic 的代码。建议优先使用内置函数，注意副作用，结合高级特性，并避免过度使用 exec 和 eval 等存在安全风险的函数。
Python 内置函数是语言核心功能的直接体现，掌握它们能显著提升代码效率和可读性。本文系统梳理 30 个最常用的内置函数，涵盖数据类型操作、函数式编程、输入输出、元编程等核心领域。每个函数均包含语法解析、参数说明、典型案例及注意事项，助力开发者写出更 Pythonic 的代码。
语法：len(iterable)
功能：返回对象长度或元素个数
案例：
# 字符串长度
print(len("Hello World")) # 11
# 列表元素个数
data = [1, 2, [3, 4]]
print(len(data)) # 3
# 字典键值对数量
stats = {"a": 1, "b": 2}
print(len(stats)) # 2
语法：range(start, stop[, step])
功能：生成整数序列
案例：
# 生成 0-4 序列
for i in range(5):
print(i) # 0, 1, 2, 3, 4
# 步长为 2
even_numbers = list(range(0, 10, 2)) # [0, 2, 4, 6, 8]
语法：enumerate(iterable, start=0)
功能：同时获取索引和值
案例：
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for index, value in enumerate(fruits, 1):
print(f"{index}: {value}") # 1: apple, 2: banana, 3: cherry
语法：zip(*iterables)
功能：合并多个可迭代对象
案例：
names = ["Alice", "Bob"]
ages = [25, 30]
for name, age in zip(names, ages):
print(f"{name} is {age} years old") # Alice is 25 years old
语法：sorted(iterable, key=None, reverse=False)
功能：返回排序后的新列表
案例：
# 按字符串长度排序
words = ["apple", "banana", "cherry"]
sorted_words = sorted(words, key=len)
print(sorted_words) # ['apple', 'cherry', 'banana']
语法：map(function, iterable)
功能：对可迭代对象每个元素应用函数
案例：
# 平方计算
numbers = [1, 2, 3, 4]
squares = list(map(lambda x: x**2, numbers))
print(squares) # [1, 4, 9, 16]
语法：filter(function, iterable)
功能：筛选符合条件的元素
案例：
# 过滤偶数
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
evens = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, numbers))
print(evens) # [2, 4, 6]
语法：reduce(function, iterable[, initializer])
功能：对可迭代对象中的元素进行累积计算
案例：
from functools import reduce
# 计算乘积
numbers = [1, 2, 3, 4]
product = reduce(lambda x, y: x * y, numbers)
print(product) # 24
语法：any(iterable)
功能：检查是否至少有一个元素为真
案例：
# 检测用户权限
permissions = ["read", "write"]
if any(perm in permissions for perm in ["delete", "execute"]):
print("Has required permission")
else:
print("Permission denied")
语法：all(iterable)
功能：检查是否所有元素都为真
案例：
# 验证表单数据
form_data = {"username": "alice", "email": "[email protected]", "age": "25"}
if all(form_data.values()):
print("Form is valid")
else:
print("Missing fields")
语法：open(file, mode='r', encoding=None)
功能：文件操作
案例：
# 写入文件
with open("data.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
f.write("Hello, World!")
# 读取文件
with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
content = f.read()
print(content) # Hello, World!
语法：print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False)
功能：输出内容到控制台
案例：
# 格式化输出
name = "Alice"
age = 25
print(f"Name: {name}, Age: {age}") # Name: Alice, Age: 25
# 重定向输出到文件
with open("output.txt", "w") as f:
print("This will be written to file", file=f)
语法：input([prompt])
功能：获取用户输入
案例：
# 简单交互
username = input("Enter your name: ")
print(f"Welcome, {username}!")
语法：exec(object[, globals[, locals]])
功能：执行动态生成的代码
案例：
# 动态执行代码
code = """
def greet(name):
print(f"Hello, {name}!")
greet("Bob")
"""
exec(code) # 输出：Hello, Bob!
语法：eval(expression[, globals[, locals]])
功能：执行表达式并返回结果
案例：
# 计算数学表达式
result = eval("2 + 3 * 4")
print(result) # 14
# 动态创建对象
class_name = "int"
obj = eval(f"{class_name}(10)")
print(obj) # 10
语法：dir([object])
功能：查看对象属性和方法
案例：
# 查看列表方法
print(dir([])) # 包含 append, count, index 等方法
# 查看模块内容
import math
print(dir(math)) # 包含 sqrt, pi 等属性和函数
语法：help([object])
功能：获取帮助文档
案例：
# 查看 len 函数的帮助
help(len)
# 查看列表的帮助
help(list)
语法：type(object)
功能：获取对象类型
案例：
# 类型检查
print(type(10)) # <class 'int'>
print(type("hello")) # <class 'str'>
print(type([1, 2, 3])) # <class 'list'>
语法：isinstance(object, classinfo)
功能：检查对象是否为指定类型
案例：
# 类型验证
class MyClass:
pass
obj = MyClass()
print(isinstance(obj, MyClass)) # True
print(isinstance(10, int)) # True
语法：hasattr(object, name)
功能：检查对象是否有指定属性
案例：
class Person:
def __init__(self, name):
self.name = name
p = Person("Alice")
print(hasattr(p, "name")) # True
print(hasattr(p, "age")) # False
语法：getattr(object, name[, default])
功能：获取对象属性值
案例：
class Config:
debug = False
config = Config()
print(getattr(config, "debug")) # False
print(getattr(config, "timeout", 30)) # 30（属性不存在时返回默认值）
语法：setattr(object, name, value)
功能：设置对象属性值
案例：
class User:
pass
user = User()
setattr(user, "name", "Alice")
setattr(user, "age", 25)
print(user.name, user.age) # Alice 25
语法：delattr(object, name)
功能：删除对象属性
案例：
class Data:
value = 42
data = Data()
delattr(data, "value")
print(hasattr(data, "value")) # False
语法：globals()
功能：返回当前全局符号表
案例：
# 查看全局变量
print(globals()["__name__"]) # __main__
# 动态创建全局变量
globals()["new_var"] = "Hello"
print(new_var) # Hello
语法：locals()
功能：返回当前局部符号表
案例：
def example():
local_var = 42
print(locals())
example() # 输出包含 'local_var' 的字典
语法：vars([object])
功能：返回对象属性字典
案例：
class Point:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
p = Point(1, 2)
print(vars(p)) # {'x': 1, 'y': 2}
语法：callable(object)
功能：检查对象是否可调用
案例：
print(callable(len)) # True（函数对象）
print(callable(10)) # False（整数不可调用）
print(callable(lambda x: x)) # True（lambda 表达式）
语法：compile(source, filename, mode)
功能：将源代码编译为代码对象
案例：
# 编译并执行代码
code_str = "print('Hello from compiled code')"
code_obj = compile(code_str, "<string>", "exec")
exec(code_obj) # 输出：Hello from compiled code
语法：id(object)
功能：返回对象的内存地址
案例：
a = 10
b = a
print(id(a)) # 140735530235488
print(id(b)) # 140735530235488（相同值对象共享内存）
语法：hash(object)
功能：返回对象的哈希值
案例：
print(hash("hello")) # -7176065445015297706
print(hash(10)) # 10
Python 内置函数是语言核心竞争力的体现，合理使用能显著提升开发效率。建议掌握以下原则：
len() 代替手动计数，用 zip() 代替手动索引对齐sorted() 返回新列表，而 list.sort() 原地排序map() 与生成器表达式结合，filter() 与 lambda 结合使用exec() 和 eval() 存在安全风险，需谨慎处理输入通过系统掌握这些内置函数，开发者能写出更简洁、高效、Pythonic 的代码。建议结合官方文档持续学习，探索更多高级用法。
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