一波神奇的Python語句、函數(shù)與方法的使用技巧總結(jié)

更新時間：2015年12月08日 15:58:59 作者：Andrew Liu

這篇文章主要介紹了一波神奇的Python函數(shù)與方法的使用技巧總結(jié),包括裝飾器和with語句等的不常見用法,需要的朋友可以參考下

顯示有限的接口到外部
當(dāng)發(fā)布python第三方package時，并不希望代碼中所有的函數(shù)或者class可以被外部import，在__init__.py中添加__all__屬性，該list中填寫可以import的類或者函數(shù)名，可以起到限制的import的作用，防止外部import其他函數(shù)或者類。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from base import APIBase
from client import Client
from decorator import interface, export, stream
from server import Server
from storage import Storage
from util import (LogFormatter, disable_logging_to_stderr,
            enable_logging_to_kids, info)
__all__ = ['APIBase', 'Client', 'LogFormatter', 'Server',
      'Storage', 'disable_logging_to_stderr', 'enable_logging_to_kids',
      'export', 'info', 'interface', 'stream']

with的魔力
with語句需要支持上下文管理協(xié)議的對象，上下文管理協(xié)議包含__enter__和__exit__兩個方法。 with語句建立運行時上下文需要通過這兩個方法執(zhí)行進入和退出操作。

其中上下文表達式是跟在with之后的表達式，該表達式返回一個上下文管理對象。

# 常見with使用場景
with open("test.txt", "r") as my_file: # 注意, 是__enter__()方法的返回值賦值給了my_file,
  for line in my_file:
    print line

知道具體原理，我們可以自定義支持上下文管理協(xié)議的類，類中實現(xiàn)__enter__和__exit__方法。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
class MyWith(object):
  def __init__(self):
    print "__init__ method"
  def __enter__(self):
    print "__enter__ method"
    return self # 返回對象給as后的變量
  def __exit__(self, exc_type, exc_value, exc_traceback):
    print "__exit__ method"
    if exc_traceback is None:
      print "Exited without Exception"
      return True
    else:
      print "Exited with Exception"
      return False
def test_with():
  with MyWith() as my_with:
    print "running my_with"
  print "------分割線-----"
  with MyWith() as my_with:
    print "running before Exception"
    raise Exception
    print "running after Exception"
if __name__ == '__main__':
  test_with()

執(zhí)行結(jié)果如下：

__init__ method
__enter__ method
running my_with
__exit__ method
Exited without Exception
------分割線-----
__init__ method
__enter__ method
running before Exception
__exit__ method
Exited with Exception
Traceback (most recent call last):
 File "bin/python", line 34, in <module>
  exec(compile(__file__f.read(), __file__, "exec"))
 File "test_with.py", line 33, in <module>
  test_with()
 File "test_with.py", line 28, in test_with
  raise Exception
Exception

證明了會先執(zhí)行__enter__方法, 然后調(diào)用with內(nèi)的邏輯, 最后執(zhí)行__exit__做退出處理, 并且, 即使出現(xiàn)異常也能正常退出

filter的用法
相對filter而言， map和reduce使用的會更頻繁一些， filter正如其名字，按照某種規(guī)則過濾掉一些元素。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
# 所有奇數(shù)都會返回True, 偶數(shù)會返回False被過濾掉
print filter(lambda x: x % 2 != 0, lst)
#輸出結(jié)果
[1, 3, 5]

一行作判斷
當(dāng)條件滿足時，返回的為等號后面的變量，否則返回else后語句。

lst = [1, 2, 3]
new_lst = lst[0] if lst is not None else None
print new_lst
# 打印結(jié)果
1

裝飾器之單例
使用裝飾器實現(xiàn)簡單的單例模式

# 單例裝飾器
def singleton(cls):
  instances = dict() # 初始為空
  def _singleton(*args, **kwargs):
    if cls not in instances: #如果不存在, 則創(chuàng)建并放入字典
      instances[cls] = cls(*args, **kwargs)
    return instances[cls]
  return _singleton
@singleton
class Test(object):
  pass
if __name__ == '__main__':
  t1 = Test()
  t2 = Test()
  # 兩者具有相同的地址
  print t1, t2

staticmethod裝飾器
類中兩種常用的裝飾，首先區(qū)分一下他們：

普通成員函數(shù), 其中第一個隱式參數(shù)為對象

classmethod裝飾器, 類方法(給人感覺非常類似于OC中的類方法), 其中第一個隱式參數(shù)為類
staticmethod裝飾器, 沒有任何隱式參數(shù). python中的靜態(tài)方法類似與C++中的靜態(tài)方法

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-
class A(object):
  # 普通成員函數(shù)
  def foo(self, x):
    print "executing foo(%s, %s)" % (self, x)
  @classmethod  # 使用classmethod進行裝飾
  def class_foo(cls, x):
    print "executing class_foo(%s, %s)" % (cls, x)
  @staticmethod # 使用staticmethod進行裝飾
  def static_foo(x):
    print "executing static_foo(%s)" % x
def test_three_method():
  obj = A()
  # 直接調(diào)用噗通的成員方法
  obj.foo("para") # 此處obj對象作為成員函數(shù)的隱式參數(shù), 就是self
  obj.class_foo("para") # 此處類作為隱式參數(shù)被傳入, 就是cls
  A.class_foo("para") #更直接的類方法調(diào)用
  obj.static_foo("para") # 靜態(tài)方法并沒有任何隱式參數(shù), 但是要通過對象或者類進行調(diào)用
  A.static_foo("para")
if __name__ == '__main__':
  test_three_method()
  
# 函數(shù)輸出
executing foo(<__main__.A object at 0x100ba4e10>, para)
executing class_foo(<class '__main__.A'>, para)
executing class_foo(<class '__main__.A'>, para)
executing static_foo(para)
executing static_foo(para)

property裝飾器
定義私有類屬性
將property與裝飾器結(jié)合實現(xiàn)屬性私有化(更簡單安全的實現(xiàn)get和set方法)。

#python內(nèi)建函數(shù)
property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)

fget是獲取屬性的值的函數(shù)，fset是設(shè)置屬性值的函數(shù)，fdel是刪除屬性的函數(shù)，doc是一個字符串(像注釋一樣)。從實現(xiàn)來看，這些參數(shù)都是可選的。

property有三個方法getter()， setter()和delete() 來指定fget， fset和fdel。這表示以下這行：

class Student(object):
  @property #相當(dāng)于property.getter(score) 或者property(score)
  def score(self):
    return self._score
  @score.setter #相當(dāng)于score = property.setter(score)
  def score(self, value):
    if not isinstance(value, int):
      raise ValueError('score must be an integer!')
    if value < 0 or value > 100:
      raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')
    self._score = value

iter魔法
通過yield和__iter__的結(jié)合，我們可以把一個對象變成可迭代的
通過__str__的重寫，可以直接通過想要的形式打印對象

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
class TestIter(object):
  def __init__(self):
    self.lst = [1, 2, 3, 4, 5]
  def read(self):
    for ele in xrange(len(self.lst)):
      yield ele
  def __iter__(self):
    return self.read()
  def __str__(self):
    return ','.join(map(str, self.lst))
  
  __repr__ = __str__
def test_iter():
  obj = TestIter()
  for num in obj:
    print num
  print obj
if __name__ == '__main__':
  test_iter()

神奇partial
partial使用上很像C++中仿函數(shù)(函數(shù)對象)。

在stackoverflow給出了類似與partial的運行方式：

def partial(func, *part_args):
  def wrapper(*extra_args):
    args = list(part_args)
    args.extend(extra_args)
    return func(*args)
  return wrapper

利用用閉包的特性綁定預(yù)先綁定一些函數(shù)參數(shù)，返回一個可調(diào)用的變量，直到真正的調(diào)用執(zhí)行：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from functools import partial
def sum(a, b):
  return a + b
def test_partial():
  fun = partial(sum, 2)  # 事先綁定一個參數(shù), fun成為一個只需要一個參數(shù)的可調(diào)用變量
  print fun(3) # 實現(xiàn)執(zhí)行的即是sum(2, 3)
if __name__ == '__main__':
  test_partial()
  
# 執(zhí)行結(jié)果
5

神秘eval
eval我理解為一種內(nèi)嵌的python解釋器(這種解釋可能會有偏差)，會解釋字符串為對應(yīng)的代碼并執(zhí)行，并且將執(zhí)行結(jié)果返回。

看一下下面這個例子：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
def test_first():
  return 3
def test_second(num):
  return num
action = { # 可以看做是一個sandbox
    "para": 5,
    "test_first" : test_first,
    "test_second": test_second
    }
def test_eavl(): 
  condition = "para == 5 and test_second(test_first) > 5"
  res = eval(condition, action) # 解釋condition并根據(jù)action對應(yīng)的動作執(zhí)行
  print res
if __name__ == '_

exec
exec在Python中會忽略返回值，總是返回None， eval會返回執(zhí)行代碼或語句的返回值
exec和eval在執(zhí)行代碼時，除了返回值其他行為都相同
在傳入字符串時，會使用compile(source, '<string>', mode)編譯字節(jié)碼。 mode的取值為exec和eval

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
def test_first():
  print "hello"
def test_second():
  test_first()
  print "second"
def test_third():
  print "third"
action = {
    "test_second": test_second,
    "test_third": test_third
    }
def test_exec():
  exec "test_second" in action
if __name__ == '__main__':
  test_exec() # 無法看到執(zhí)行結(jié)果

getattr
getattr(object, name[, default])返回對象的命名屬性，屬性名必須是字符串。如果字符串是對象的屬性名之一，結(jié)果就是該屬性的值。例如， getattr(x, ‘foobar') 等價于 x.foobar。如果屬性名不存在，如果有默認值則返回默認值，否則觸發(fā) AttributeError 。

# 使用范例
class TestGetAttr(object):
  test = "test attribute"
  def say(self):
    print "test method"
def test_getattr():
  my_test = TestGetAttr()
  try:
    print getattr(my_test, "test")
  except AttributeError:
    print "Attribute Error!"
  try:
    getattr(my_test, "say")()
  except AttributeError: # 沒有該屬性, 且沒有指定返回值的情況下
    print "Method Error!"
if __name__ == '__main__':
  test_getattr()
  
# 輸出結(jié)果
test attribute
test method

命令行處理

def process_command_line(argv):
  """
  Return a 2-tuple: (settings object, args list).
  `argv` is a list of arguments, or `None` for ``sys.argv[1:]``.
  """
  if argv is None:
    argv = sys.argv[1:]
  # initialize the parser object:
  parser = optparse.OptionParser(
    formatter=optparse.TitledHelpFormatter(width=78),
    add_help_option=None)
  # define options here:
  parser.add_option(   # customized description; put --help last
    '-h', '--help', action='help',
    help='Show this help message and exit.')
  settings, args = parser.parse_args(argv)
  # check number of arguments, verify values, etc.:
  if args:
    parser.error('program takes no command-line arguments; '
           '"%s" ignored.' % (args,))
  # further process settings & args if necessary
  return settings, args
def main(argv=None):
  settings, args = process_command_line(argv)
  # application code here, like:
  # run(settings, args)
  return 0    # success
if __name__ == '__main__':
  status = main()
  sys.exit(status)

讀寫csv文件

# 從csv中讀取文件, 基本和傳統(tǒng)文件讀取類似
import csv
with open('data.csv', 'rb') as f:
  reader = csv.reader(f)
  for row in reader:
    print row
# 向csv文件寫入
import csv
with open( 'data.csv', 'wb') as f:
  writer = csv.writer(f)
  writer.writerow(['name', 'address', 'age']) # 單行寫入
  data = [
      ( 'xiaoming ','china','10'),
      ( 'Lily', 'USA', '12')]
  writer.writerows(data) # 多行寫入

各種時間形式轉(zhuǎn)換
只發(fā)一張網(wǎng)上的圖, 然后查文檔就好了, 這個是記不住的

2015128155735251.jpg (739×549)

字符串格式化
一個非常好用, 很多人又不知道的功能：

>>> name = "andrew"
>>> "my name is {name}".format(name=name)
'my name is andrew'

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