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那些被忽視的 Python 核心功能...

發(fā)布時(shí)間：2023-08-09 13:40:14

最實(shí)用、最簡(jiǎn)單、最優(yōu)美...近些年，大家學(xué)習(xí) Python 的熱潮從未消退；無論是數(shù)據(jù)分析還是科學(xué)計(jì)算都少不了 Python 的身影。

Python 也沒有讓人失望，Java 用 100 行代碼寫出的程序，用 Python 十行就能搞定！

當(dāng)你要說 Hello World 時(shí)，C 語言、Java、Python 分別是這樣的：

一目了然，Python 只需一行！

雖然 Python 非常容易學(xué)習(xí)，但是許多實(shí)踐者只觸及到它的表面，而忽視了深入研究這門語言更高級(jí)、更強(qiáng)大的方面，而正是這些被忽視的方面使它如此獨(dú)特和強(qiáng)大。  ——節(jié)選自《Fluent Python》

如果你的目標(biāo)是成為一名經(jīng)驗(yàn)豐富的 Python 程序員，你一定想了解的更多。因此，讓我們共同了解下你沒聽過的 Python 核心功能，先從最簡(jiǎn)單的排列與組合開始...

功能一：排列與組合

你可以組合不同的 for 循環(huán)，輸出排列、組合和笛卡爾積等。

1.排列

舉個(gè)例子：當(dāng)你在排列函數(shù)中輸入{[1,2,3]，2}時(shí)，會(huì)輸出如下結(jié)果：

2.組合

當(dāng)你在組合函數(shù)中輸入（‘ABC’，2）時(shí)，輸出的排列如下：

3.笛卡爾積

笛卡爾積是數(shù)學(xué)中的一種運(yùn)算，用于求兩個(gè)集合中所有可能的有序?qū)Α?/span>

當(dāng)我們用笛卡爾積計(jì)算 Python 時(shí)，結(jié)果是這樣的：

功能二：可變的參數(shù)默認(rèn)值

現(xiàn)在，開始增加難度...

當(dāng)你每次調(diào)用 fib_memo 函數(shù)卻不為 memo 參數(shù)賦值時(shí)，它將自動(dòng)使用定義該函數(shù)時(shí)的原始值，公式和代碼如下：

由于在 Python 中，默認(rèn)參數(shù)是可變的，你也可以像在“for 循環(huán)”中一樣在單個(gè)腳本中多次執(zhí)行函數(shù)，每次執(zhí)行都能自動(dòng)增加要計(jì)算的斐波那契數(shù)，而不會(huì)超過“最大遞歸深度”限制，因?yàn)?memo 可持續(xù)擴(kuò)展。

*重要提示：

請(qǐng)記住，盡管可變的默認(rèn)參數(shù)(如上所述)可以減少代碼，但它可能產(chǎn)生難以解決的 bug。有些人將其判定為“陷阱”，而不是功能。因此，你仍需要堅(jiān)持 Python 中所透露出的禪意：顯式優(yōu)于隱式。

就像 Hacker news 中指出的那樣：if n not in memo 比 if not n in memo 更容易讀取，但是二者輸出結(jié)果相同。

功能三：海象運(yùn)算符

下面，再來講講比較有趣的“海象運(yùn)算符”...

“海象運(yùn)算符”是在 Python 3.8 版本中引入的賦值表達(dá)式運(yùn)算符，用于在表達(dá)式中進(jìn)行賦值操作，其符號(hào)為“:=”。這個(gè)符號(hào)有點(diǎn)像海象的眼睛和獠牙（因此被稱為「海象運(yùn)算符」）。

它可以被翻譯成英文“whale calculus”，是一種基于單詞語法規(guī)則的特殊運(yùn)算符，用于定義表達(dá)式和一系列操作步驟的語言建模方式。

顯然，用 Python，賦值和檢查返回值是否包含真值變得更容易了：

功能四：?jiǎn)涡翘?hào)(*)和雙星號(hào)(**)

當(dāng)調(diào)用 sum_numbers 函數(shù)而不解包 my_numbers 時(shí)，會(huì)引發(fā)"TypeError"，因?yàn)樵摵瘮?shù)需要輸入兩個(gè)單獨(dú)的參數(shù)才能輸出結(jié)果。

但是，通過使用(*)，我們可以解壓縮 my_numbers 函數(shù)中的值，并將它們作為單獨(dú)的參數(shù)進(jìn)行傳遞，從而產(chǎn)生正確的輸出。

這種解包技術(shù)不僅適用于元組和列表，也適用于字典。

當(dāng)關(guān)鍵字作為參數(shù)時(shí)，我們可以使用雙星號(hào)（**），以如下代碼為例：

除解壓縮序列以將其作為參數(shù)傳遞給函數(shù)外，你還可以使用它來創(chuàng)建新序列，例如：

在此過程中，原始數(shù)字列表不受影響，并且你還將擁有一個(gè) new_list_numbers 變量，它包括相同列表的副本。

功能五：any and any

any 和 all 都是 python 中的內(nèi)置函數(shù)，它們對(duì)可迭代對(duì)象(如，列表、元組或集合)進(jìn)行操作，并根據(jù)可迭代對(duì)象中的元素以 Boolean 運(yùn)算的形式返回，語句如下：

你可以將 any 和 all 函數(shù)與列表推導(dǎo)式結(jié)合使用，列表推導(dǎo)式返回一個(gè)可迭代對(duì)象并將其作為參數(shù)傳遞給 all 函數(shù)：

或任意函數(shù)：

下表列出可迭代對(duì)象中用 any 和 all 函數(shù)賦值的輸出差異：

功能六：交換變量

用 Python，你可以將參數(shù)打包（(=)號(hào)右邊）和解包（(=)號(hào)左邊）結(jié)合起來，并利用此功能交換變量：

功能七：str vs repr

在字符串處理方面，Python 中的 str()和 repr()有所不同。str()將值轉(zhuǎn)化為前端樣式文本，repr()是后端底層代碼。

• str()函數(shù)：將值轉(zhuǎn)化為適于人閱讀的形式，面向用戶，返回值具有可讀性、可理解性較強(qiáng)。

• repr()函數(shù)：將對(duì)象轉(zhuǎn)化為供解釋器讀取的形式，面向開發(fā)人員，返回值表示 python 解釋器內(nèi)部的含義。

下圖是一個(gè)很好的例子：

如你所見，repr()簡(jiǎn)單將時(shí)間排列為字符串后輸出；如果你想確定當(dāng)前變量是否包含字符串或時(shí)間對(duì)象，無法借此識(shí)別。

str()提供了變量持有的實(shí)際對(duì)象信息，這些信息在調(diào)試過程中非常有價(jià)值。

功能八：擴(kuò)展的迭代解包

迭代解包可應(yīng)用到任何可迭代對(duì)象上，唯一的硬性要求是：被迭代對(duì)象中的元素?cái)?shù)量必須與接受這些元素的元組空檔數(shù)一致，也可以使用星號(hào) * 表示忽略多余的元素。

這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于：更好賦值、更好獲取迭代對(duì)象中的某個(gè)值（一般的迭代對(duì)象分為：元組，列表，字典，字符串等）。

如果你想獲得序列的第一個(gè)和最后一個(gè)值，需要輸入如下代碼：

更換輸入和輸出語句后同樣可行...

其它組合也同樣適用...

功能九：多個(gè)上下文管理器

通常，我們習(xí)慣一次性使用一個(gè)上下文管理器，比如，當(dāng)你打開一個(gè)程序文件，需要輸入如下代碼：

但是，在 Python 中，用一行語句就能打開多個(gè)文件。如果你想將行寫入其它文件，用 Python 語句就很容易實(shí)現(xiàn)，例如：

功能十：調(diào)試程序

為達(dá)到調(diào)試目的，我們可以在文件中輸出大量變量或可以簡(jiǎn)單使用 Python 調(diào)試器（pdb），它可以幫我們?cè)O(shè)置斷點(diǎn)：

程序?qū)⒃跀帱c(diǎn)處停止，你可以在該斷點(diǎn)處獲取任何變量以檢查其值或該特定斷點(diǎn)是否存在。當(dāng)程序遇到斷點(diǎn)時(shí)，可使用如下幾個(gè)命令：

• n 或 next：執(zhí)行下一行。

• s 或 step：進(jìn)入功能調(diào)用。

• c 或 continue：繼續(xù)執(zhí)行，直到下一個(gè)斷點(diǎn)。

• l 或 list：顯示當(dāng)前代碼的上下文。

• p 或 pp ：打印表達(dá)式的值。

• b 或 break ：在指定的行上設(shè)置新斷點(diǎn)。

• h 或 help：在使用 pdb 時(shí)提供幫助。

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