13. Pythonic

淩亂°似流年 2023-10-11 13:35 54阅读 0赞

Pythonic，简单的翻译就是Python风格，Pythonic code，就是说你写的代码要带有浓厚的Python规范和Python风格。

### 字典映射代替switch case语句 ###

Python中没有`switch case`语句，`switch case`语句就是条件分支语句，例如C\#中的switch case语句：

switch (day)
    {
        case 0 :
            dayName = "Sunday";
            break;
        case 1 :
            dayName = "Monday";
            break;
        case 0 :
            dayName = "Sunday";
            break;
        case 2 :
            dayName = "Tuesday";
            break;
        ...
        default :
            dayName = "Unknown";
            break;
    }

在Python中，可以使用字典映射来代替`switch case`语句，例如：

day = 0
    
    switcher = { 
        0 : 'Sunday',
        1 : 'Monday',
        2 : 'Tuesday',
        ...
    }
    
    day_name = switcher.get(day, 'Unkown')
    print(day_name)

字典的value还可以是函数，在函数中return相应的值。

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### 列表推导式 ###

Python里面有个很棒的语法糖，它就是 list comprehension，有人把它翻译成“列表推导式”或“列表解析式”。虽然名字叫做 list comprehension，但是这个语法同样适用于dict、set等这一系列可迭代（iterable）数据结构。

out_list = [out_express for out_express in input_list if out_express_condition]

其中的 if 条件判断根据需要可有可无。

*  示例：

l = [i ** 2 for i in range(1, 11) if i >= 5]
    print(l)
    
    [25, 36, 49, 64, 81, 100]               #结果

from random import randint
    
    d = { 'student%d' % i: randint(50, 100) for i in range(1, 6)}
    print(d)
    
    { 'student1': 64, 'student2': 96, 'student3': 98, 'student4': 81, 'student5': 50}               #结果

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### 迭代器与生成器 ###

*  对于`Iterable`类：

>>> from collections.abc import Iterable
    
    >>> issubclass(int, Iterable)
    False
    
    >>> issubclass(str, Iterable)
    True
    
    >>> issubclass(list, Iterable)
    True
    
    >>> issubclass(dict, Iterable)
    True

`Iterable`类是提供了`__iter__()`方法的抽象基类。**iterable表示可迭代对象**，即能够逐一返回其成员项的对象。可迭代对象被可用于for循环以及许多其他需要一个序列的地方（`zip()`、`map()`、…）。当一个可迭代对象作为参数传给内置函数`iter()`时，它会返回该对象的迭代器。

使用`isinstance(obj, Iterable)`可以检测一个对象是否已经注册到`Iterable`或者实现`__iter__()`函数；但检测一个对象是否是可迭代对象的唯一可信赖的方法是调用 `iter(obj)`。

*  对于`Iterator`类：

>>> from collections.abc import Iterator
    
    >>> issubclass(int, Iterator)
    False
    
    >>> issubclass(str, Iterator)
    False
    
    >>> issubclass(list, Iterator)
    False
    
    >>> issubclass(dict, Iterator)
    False

`Iterator`类是提供了`__iter__()`和`__next__()`方法的抽象基类，它继承`Iterable`类。**iterator表示迭代器对象**，即用来表示一连串数据流的对象。重复调用迭代器的`__next__()`方法（或将其传给内置函数`next()`）将逐个返回流中的项，迭代器具有一次性。

迭代器必须具有`__iter__()`方法用来返回该迭代器对象自身，因此**迭代器对象必定也是可迭代对象，但可迭代对象不一定是迭代器对象**。

*  `Iterable`与`Iterator`区别：

判断是否是`Iterable`与`Iterator`：

isinstance(obj, Iterable)
    
    isinstance(obj, Iterator)

**凡是可以for循环的，都是Iterable；凡是可以`next()`的，都是Iterator。Iterable是一次性消费的，不同的Iterable之间没有关联**。Python中的for循环就是通过`next()`实现的。

集合数据类型如list、truple、dict、str，都是Itrable不是Iterator，但可以通过`iter()`函数获得一个Iterator对象。

*  对于`generator`函数：

**在`Python`中，使用了`yield`关键字的函数被称为生成器generator**。

跟普通函数不同的是，生成器是一个返回迭代器的函数，只能用于迭代操作，简单点理解生成器就是一个迭代器。

在调用生成器运行的过程中，每次遇到`yield`时函数会暂停并保存当前所有的运行信息，返回`yield`的值，并在下一次执行`next()`方法时从当前位置继续运行。

调用一个生成器函数，返回的是一个迭代器对象。

生成器分类：

1、生成器函数：常规函数定义，但是使用yield语句而不是return语句返回结果，yield语句一次返回一个结果，可以使用多次，在每个结果中间，挂起函数的状态，以便下次从它离开的地方继续执行。

2、生成器表达式：类似列表推导式，生成器返回按需产生结果的一个对象，而不是一次构建一个完整的结果列表。

生成器优点:

在需要的时候才产生结果，不是立即产生结果。

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### None ###

Python中的None表示空值（空对象），是一个特殊的常量，None有自己的数据类型`NoneType`。

None不是False
    
    None不是0
    
    None不是空字符串、空列表
    
    None和任何其他的数据类型比较永远返回False
    
    你可以将None赋值给任何变量，但是你不能创建其它的NoneType对象

对于Python中几乎所有的对象，在if逻辑判断时，与bool类型都有对应关系：

print(bool(None))
    print(bool(''))
    print(bool([]))
    print(bool(()))
    print(bool({ }))
    print(bool(set()))
    
    False               #结果
    False
    False
    False
    False
    False

None默认与bool值对应关系为False。但当判空操作时，可以使用`if var`或`if not var`对变量var进行判空，不建议使用`if var is None`或`if var is not None`。

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### 内置方法`__len__()`与`__bool__()` ###

对象的bool值由Python内置的`__bool__()`和`__len__()`方法决定，`__bool__()`方法优先于`__len__()`方法。Python3的`__bool__()`方法替代了Python2的`__nonzero__()`方法。

object.__bool__(self)

调用此方法以实现真值检测以及内置函数`bool()`。`__bool__()`方法必须返回bool类型（True或False）。如果未定义此方法，则会查找并调用`__len__()`方法并在其返回非零值时视对象的逻辑值为真。如果一个类既未定义`__len__()`也未定义`__bool__()`则视其所有实例的逻辑值为真。

object.__len__(self)

调用此方法以实现内置函数`len()`。`__len__()`方法必须返回int类型或bool类型。。此外，如果一个对象未定义`__bool__()`方法而其`__len__()`方法返回值为零，则在布尔运算中会被视为假值。

对对象调用`bool()`函数时实质上调用的是`__bool__()`方法，调用`len()`函数时实质上调用的是`__len__()`方法。

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### 装饰器的“副作用” ###

在函数对象中保存着一些函数的元数据，例如：

__name__        函数的名字
    __doc__         函数文档字符串
    __module__      函数所属模块名
    __dict__        属性字典
    __default__     默认参数元组
    ...

在使用装饰器后，再访问上面这些属性时，看到的是内部包裹函数的元数据，原来函数的元数据便丢失了。

*  示例：

def decorator(func):
        def wrapper():
            return func()
        return wrapper
    
    # @decorator
    def f1():
        print(f1.__name__)
    
    f1()
    
    f1              #结果

def decorator(func):
        def wrapper():
            return func()
        return wrapper
    
    @decorator
    def f1():
        print(f1.__name__)
    
    f1()
    
    wrapper             #结果

可以看到，在使用装饰器之后，原函数的的元数据丢失了。

*  解决“副作用”：

可以把`functools.wraps()`函数作为装饰器，用来装饰原装饰器`decorator()`内部的包裹函数`wrapper()`，这样被包裹函数`f1()`的元数据就可以得到保留。

from functools import wraps
    
    def decorator(func):
        @wraps(func)
        def wrapper():
            return func()
        return wrapper
    
    @decorator
    def f1():
        print(f1.__name__)
    
    f1()
    
    f1              #结果

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