8個Python編程進(jìn)階常用技巧分享
介紹 Python 炫酷功能(例如,變量解包,偏函數(shù),枚舉可迭代對象等)的文章層出不窮。但是還有很多 Python 的編程小技巧鮮被提及。因此,本文會試著介紹一些其它文章沒有提到的小技巧,這些小技巧也是我平時會用到的的。讓我們一探究竟吧!
整理字符串輸入
整理用戶輸入的問題在編程過程中極為常見。通常情況下,將字符轉(zhuǎn)換為小寫或大寫就夠了,有時你可以使用正則表達(dá)式模塊「Regex」完成這項(xiàng)工作。但是如果問題很復(fù)雜,可能有更好的方法來解決:
user_input?=?"This\nstring?has\tsome?whitespaces...\r\n" character_map?=?{ ????ord('\n')?:?'?', ????ord('\t')?:?'?', ????ord('\r')?:?None } user_input.translate(character_map)??#?This?string?has?some?whitespaces...?
在本例中,你可以看到空格符「\ n」和「\ t」都被替換成了單個空格,「\ r」都被刪掉了。這只是個很簡單的例子,我們可以更進(jìn)一步,使用「unicodedata」程序包生成大型重映射表,并使用其中的「combining()」進(jìn)行生成和映射,我們可以
迭代器切片(Slice)
如果對迭代器進(jìn)行切片操作,會返回一個「TypeError」,提示生成器對象沒有下標(biāo),但是我們可以用一個簡單的方案來解決這個問題:
import?itertools s?=?itertools.islice(range(50),?10,?20)??#?<itertools.islice?object?at?0x7f70fab88138> for?val?in?s: ????...
我們可以使用「itertools.islice」創(chuàng)建一個「islice」對象,該對象是一個迭代器,可以產(chǎn)生我們想要的項(xiàng)。但需要注意的是,該操作要使用切片之前的所有生成器項(xiàng),以及「islice」對象中的所有項(xiàng)。
跳過可迭代對象的開頭
有時你要處理一些以不需要的行(如注釋)開頭的文件?!竔tertools」再次提供了一種簡單的解決方案:
string_from_file?=?""" //?Author:?... //?License:?... // //?Date:?... Actual?content... """ import?itertools for?line?in?itertools.dropwhile(lambda?line:?line.startswith("http://"),?string_from_file.split("\n")): ????print(line)
這段代碼只打印初始注釋部分之后的內(nèi)容。如果我們只想舍棄可迭代對象的開頭部分(本示例中為開頭的注釋行),而又不知道要這部分有多長時,這種方法就很有用了。
只包含關(guān)鍵字參數(shù)的函數(shù) (kwargs)
當(dāng)我們使用下面的函數(shù)時,創(chuàng)建僅僅需要關(guān)鍵字參數(shù)作為輸入的函數(shù)來提供更清晰的函數(shù)定義,會很有幫助:
def?test(*,?a,?b): ????pass test("value?for?a",?"value?for?b")??#?TypeError:?test()?takes?0?positional?arguments... test(a="value",?b="value?2")??#?Works...
如你所見,在關(guān)鍵字參數(shù)之前加上一個「*」就可以解決這個問題。如果我們將某些參數(shù)放在「*」參數(shù)之前,它們顯然是位置參數(shù)。
創(chuàng)建支持「with」語句的對象
舉例而言,我們都知道如何使用「with」語句打開文件或獲取鎖,但是我們可以實(shí)現(xiàn)自己上下文表達(dá)式嗎?是的,我們可以使用「__enter__」和「__exit__」來實(shí)現(xiàn)上下文管理協(xié)議:
class?Connection: ????def?__init__(self): ????????... ????def?__enter__(self): ????????#?Initialize?connection... ????def?__exit__(self,?type,?value,?traceback): ????????#?Close?connection... with?Connection()?as?c: ????#?__enter__()?executes ????... ????#?conn.__exit__()?executes
這是在 Python 中最常見的實(shí)現(xiàn)上下文管理的方法,但是還有更簡單的方法:
from?contextlib?import?contextmanager @contextmanager def?tag(name): ????print(f"<{name}>") ????yield ????print(f"</{name}>") with?tag("h1"): ????print("This?is?Title.")
上面這段代碼使用 contextmanager 的 manager 裝飾器實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容管理協(xié)議。在進(jìn)入 with 塊時 tag 函數(shù)的第一部分(在 yield 之前的部分)就已經(jīng)執(zhí)行了,然后 with 塊才被執(zhí)行,最后執(zhí)行 tag 函數(shù)的其余部分。
用「__slots__」節(jié)省內(nèi)存
如果你曾經(jīng)編寫過一個創(chuàng)建了某種類的大量實(shí)例的程序,那么你可能已經(jīng)注意到,你的程序突然需要大量的內(nèi)存。那是因?yàn)?Python 使用字典來表示類實(shí)例的屬性,這使其速度很快,但內(nèi)存使用效率卻不是很高。通常情況下,這并不是一個嚴(yán)重的問題。但是,如果你的程序因此受到嚴(yán)重的影響,不妨試一下「__slots__」:
class?Person: ????__slots__?=?["first_name",?"last_name",?"phone"] ????def?__init__(self,?first_name,?last_name,?phone): ????????self.first_name?=?first_name ????????self.last_name?=?last_name ????????self.phone?=?phone
當(dāng)我們定義了「__slots__」屬性時,Python 沒有使用字典來表示屬性,而是使用小的固定大小的數(shù)組,這大大減少了每個實(shí)例所需的內(nèi)存。使用「__slots__」也有一些缺點(diǎn):我們不能聲明任何新的屬性,我們只能使用「__slots__」上現(xiàn)有的屬性。而且,帶有「__slots__」的類不能使用多重繼承。
限制「CPU」和內(nèi)存使用量
如果不是想優(yōu)化程序?qū)?nèi)存或 CPU 的使用率,而是想直接將其限制為某個確定的數(shù)字,Python 也有一個對應(yīng)的庫可以做到:
import?signal import?resource import?os #?To?Limit?CPU?time def?time_exceeded(signo,?frame): ????print("CPU?exceeded...") ????raise?SystemExit(1) def?set_max_runtime(seconds): ????#?Install?the?signal?handler?and?set?a?resource?limit ????soft,?hard?=?resource.getrlimit(resource.RLIMIT_CPU) ????resource.setrlimit(resource.RLIMIT_CPU,?(seconds,?hard)) ????signal.signal(signal.SIGXCPU,?time_exceeded) #?To?limit?memory?usage def?set_max_memory(size): ????soft,?hard?=?resource.getrlimit(resource.RLIMIT_AS) ????resource.setrlimit(resource.RLIMIT_AS,?(size,?hard))
我們可以看到,在上面的代碼片段中,同時包含設(shè)置最大 CPU 運(yùn)行時間和最大內(nèi)存使用限制的選項(xiàng)。在限制 CPU 的運(yùn)行時間時,我們首先獲得該特定資源(RLIMIT_CPU)的軟限制和硬限制,然后使用通過參數(shù)指定的秒數(shù)和先前檢索到的硬限制來進(jìn)行設(shè)置。最后,如果 CPU 的運(yùn)行時間超過了限制,我們將發(fā)出系統(tǒng)退出的信號。在內(nèi)存使用方面,我們再次檢索軟限制和硬限制,并使用帶「size」參數(shù)的「setrlimit」和先前檢索到的硬限制來設(shè)置它。
控制可以/不可以導(dǎo)入什么
有些語言有非常明顯的機(jī)制來導(dǎo)出成員(變量、方法、接口),例如在 Golang 中只有以大寫字母開頭的成員被導(dǎo)出。然而,在 Python 中,所有成員都會被導(dǎo)出(除非我們使用了「__all__」):
def?foo(): ????pass def?bar(): ????pass __all__?=?["bar"]
在上面這段代碼中,我們知道只有「bar」函數(shù)被導(dǎo)出了。同樣,我們可以讓「__all__」為空,這樣就不會導(dǎo)出任何東西,當(dāng)從這個模塊導(dǎo)入的時候,會造成「AttributeError」。
實(shí)現(xiàn)比較運(yùn)算符的簡單方法
為一個類實(shí)現(xiàn)所有的比較運(yùn)算符(如 __lt__ , __le__ , __gt__ , __ge__)是很繁瑣的。有更簡單的方法可以做到這一點(diǎn)嗎?這種時候,「functools.total_ordering」就是一個很好的幫手:
from?functools?import?total_ordering @total_ordering class?Number: ????def?__init__(self,?value): ????????self.value?=?value ????def?__lt__(self,?other): ????????return?self.value?<?other.value ????def?__eq__(self,?other): ????????return?self.value?==?other.value print(Number(20)?>?Number(3)) print(Number(1)?<?Number(5)) print(Number(15)?>=?Number(15)) print(Number(10)?<=?Number(2))
這里的工作原理究竟是怎樣的呢?我們用「total_ordering」裝飾器簡化實(shí)現(xiàn)對類實(shí)例排序的過程。我們只需要定義「__lt__」和「__eq__」就可以了,它們是實(shí)現(xiàn)其余操作所需要的最小的操作集合(這里也體現(xiàn)了裝飾器的作用——為我們填補(bǔ)空白)。
結(jié)語
并非本文中所有提到的功能在日常的 Python 編程中都是必需或有用的,但是其中某些功能可能會不時派上用場,而且它們也可能簡化一些原本就很冗長且令人煩惱的任務(wù)。還需指出的是,所有這些功能都是 Python 標(biāo)準(zhǔn)庫的一部分。而在我看來,其中一些功能似乎并不像標(biāo)準(zhǔn)庫中包含的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,所以當(dāng)你使用 Python 實(shí)現(xiàn)本文提到的某些功能時,請先參閱 Python 的標(biāo)準(zhǔn)庫,如果你不能找到想要的功能,可能只是因?yàn)槟氵€沒有盡力查找(如果真的沒有,那它肯定也存在于一些第三方庫)。
到此這篇關(guān)于8個Python編程進(jìn)階常用技巧分享的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python編程技巧內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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