• python基础概念(转)


    基础回顾:

    1、集合

    集合有2个重要作用:关系测试(并集,差集,交集)和去重。

    2、文件编码

    2.7上默认文件编码是ASCII码,因为不支持中文,就出了GB2312,在2.7上要支持中文就必须申明文件编码以UTF-8的格式,UTF-8与GB2312的关系?

    UTF-8是Unicode的扩展集合,Unicode包括全国地区的编码,中国很多开始程序还是以GBK的格式,GBK向下兼容GB2312,Windows默认编码是GBK。

    Unicode为何要做出来?为了节省空间,存英文中文都是2个字节,本来我用ASCII码存英文只用1个字节,但是现在用你2个,所以出了UTF-8 ,存英文是1个字节,中文统一3个字节。

    假如1个文件是GBK编码的,另外一个是UTF-8,如果它要读这个文件,就要进行一个转换,但是他们之间不能直接转换,这个时候就涉及到了转码的问题。所以GBK转换成UTF-8,语法是先decode 成Unicode,然后在encode成utf-8,见下图:

    在3.0中,默认编码是Unicode,在2.7中要打印中文就得申明字符编码 # -*- coding:utf-8 -*- 

    在3.0可以不写,默认文件编码就是Unicode,那么现在文件编码就是Unicode,因为Unicode本来也支持中文,按2个字节存放,不需要转换成utf-8,要想变成utf-8也得encode一下,如下所示:

    a= '我是'.encode("utf-8")

    。当然也可以申明字符编码 # -*- coding:utf-8 -*- ,那么现在的文件编码就是utf-8了。

    3、函数

     格式如下:

    def  func_name():
            pass

    位置参数,比如 arg1 和 arg2

    def  func_name(arg1,arg2):
          pass
    
    func_name(5,3)

    5对应的是arg1  3对应的是arg2

    关键参数,可以指定参数名,比如:

    def  func_name(arg1,arg2,arg3):
            pass
    
    func_name(1,2,arg3=5)

    注意,关键参数不能写在位置参数前面。

    多个参数,就用到了*args,比如:

    复制代码
    def   func_name(arg1,arg2,*args):
            pass
    
    func_name(4,5,6,7,8)
    那么打印出来效果
    4,5,(6,7,8)
    复制代码

    把后面非固定参数写成了元祖

    **kwargs ,打印出来是一个字典,例如

    复制代码
    def func_name(arg1,arg2,arg3,*args,**kwargs):
            pass
    
    func_name(3,4,55,666,77,name=xiedi)
    
    打印出来的结果
    3,4,55,(666,77),{'name':'xiedi'}
    复制代码

    4、局部变量和全局变量

    总的来说,局部变量只对函数内生效,对函数外不起作用。

    它涉及到一个作用域的问题,只是在函数里生效的,函数执行完毕,变量就没了,作用域只允许在函数里改东西。

    找变量的顺序,先从内到外找变量。

    如果非得改变它的作用域,就加一个global,但是不建议这么做,例如

    age = 22
    def change_age():
            global age
            age = 24

    5、返回值

    返回值是因为我想得到函数的执行结果,它还代表着程序的结束

    6、递归

    递归相当于自己调自己,有几个条件:

    1、要有一个明确的结束条件。

    因为递归相当于一层进入一层。

    2、问题规模每递归一次都应该比上一次的问题规模有所减少。

    3、效率低

    7、高阶函数

    把一个函数当做另一个函数的参数传进去,返回的时候要用到这个函数。

    函数式编程是不需要变量的,纯粹是一个映射关系,函数式编程是没有副作用的,就是传进去的数据是确定的,得出来的结果也是固定的。

    8、文件操作

    打开模式:

    f = open 

    r,w,a 

    r是读,w是写,它会覆盖,a是追加,r+是读写模式,写到后面,追加的模式。

    w+ 是写读,以写的模式打开文件,如果文件存在,直接覆盖。

    a+追加写读

    rb二进制模式打开,全部是字节格式

    获得文件句柄

    操作:

     f.

    关闭:

    f.close

    接下来就是重点了,先来个装饰器。顾名思义,装饰一下。

    一、装饰器

    从字面意思来看,器代表函数的意思,可以说,装饰器本身就是函数,都是用def语法来定义的。

    装饰器:

    定义:本质是函数,(装饰其他函数)

    为其他函数添加附加功能。

    ①先来看个简单的,在没学函数之前,我想给定义的函数打个日志,写法如下:

    复制代码
    def  test1():
        pass
        print('logging')
    
    def test2():
        pass
        print('logging')
    #调用
    test1()
    test2()
    复制代码

    ②接下来学了函数,我就把打日志定义成一个函数

    复制代码
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    
    def logger():
        print('logging')
    
    def  test1():
        pass
        logger()
    
    def test2():
        pass
        logger()
    #调用
    test1()
    test2()
    复制代码

    假设我写的函数已经上线运行了,某一天,我有个需求,在这个里面新增一个功能,那怎么去做这个事?

    最简单的就是:挨个找到100个函数,加上去。但是问题是程序已经运行了,我刚才操作是修改我程序的源代码,会有风险发生。

    所以说,我要新增一个功能,不能够修改函数的源代码,函数一旦写好了,原则上不能动源代码了。

    所以就有了下面的原则:

    原则:

    1、不能修改被装饰函数的源代码。

    2、不能修改被装饰的函数的调用方式。

    装饰器对于被装饰函数是完全透明的。他没有动我的源代码,我该怎么调用运行就怎么运行。

    举例子:

    定义1个函数

    复制代码
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    
    import time
    
    def test1():
        time.sleep(3)
        print('in the test1')
    
    test1()
    这个函数实现的就是 睡3秒然后打印
    复制代码

    接下来写个装饰器:

    用的时候只要在函数前面加一个“@函数名”, 即可

    先睡3s然后打印,随后统计了一个test1函数的运行时间。

    第一:装饰器本质就是一个函数

    第二:装饰器不修改被装饰函数的源代码和调用方式

    第三:对于函数 test1来说,装饰器完全不存在。

    实现这个装饰器的功能需要哪些知识呢?

    1、函数即变量

    2、高阶函数

    3、嵌套函数

    最终:

    高阶函数+嵌套函数===>装饰器

    我们来复习一下变量:

    变量是存在内存当中,比如我x=1,那么它是如何存在变量中呢?如下图:

    其实我要说的就是函数即变量。

    变量调用加上变量名直接调用。

    函数调用呢就是函数加个小括号。    test()

     python解释器中有一个概念叫做引用计数。

    比如x=1 ,y=x,那么就是2次计数。

    x和y相当于房间的门牌号,如果没有门牌号了,那么内存里的1就会被清空。

    匿名函数:

    有的函数是不定义名字的。

    例如:

    复制代码
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    #为了后面调用,我起了一个变量名,这个函数没有名字
    calc = lambda x:x*3
    print(calc(3))
    输出结果
    9
    复制代码

    匿名函数没有def起函数名。

    小结:

    函数就是一个变量,定义一个函数,就是把函数体付给了这个函数名。

    变量特性是:内存回收。

    既然说函数即变量那么下面这个函数如何存放呢?

    def foo():

       print('in the foo')

           bar()

    foo()

    这个函数就回报错,如下图所示:

    变量是先定义,后引用,函数也是一样。

    看下面这个例子:可以正常调用,只要在调用之前存在就可以调用

    def foo():

       print('in the foo')

           bar()

    def bar():

      print('in the bar')

    foo()

     

     高阶函数:(满足下面2个条件)

    a:把一个函数名当做实参传给另外一个函数(在不修改被装饰函数源代码的情况下为其添加功能)

    b:返回值中包含函数名

    按照第一条原则写一个

    复制代码
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    
    def bar():
        print('in the bar')
    
    def test1(func):
        print(func)
    
    test1(bar)
    复制代码

    输出结果

    <function bar at 0x0000000000A69268>
    一段内存地址

    上面相当于

    func= bar 是一个门牌地址

    func()是可以运行的,所以可以写成这样 类似于x=1   y=x

    那么就有了下面的函数,附加一个计数的功能。

    复制代码
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    
    import  time
    def bar():
        time.sleep(3)
        print('in the bar')
    
    def test1(func):
        start_time =time.time()
        #运行一下func
        func()
        stop_time =time.time()
        #传进来的运行时间不是test1
        print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time))
    
    test1(bar)


    输出结果

    in the bar
    the func run time is 3.0002999305725098

    复制代码

    这里在没有修改源代码的基础上新增了一个计数的功能。不过我们知道装饰器还有一个条件就是不改变调用方式。所以我们接着往下看

    嵌套函数举例:

    复制代码
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    
    def foo():
        print('in the foo')
        def bar():
            print('in the bar')
    
        bar()
    foo()
    输出结果

    in the foo
    in the bar

    复制代码

    最后装饰器效果:

    复制代码
    #写个装饰器统计运行的时间
    
    import time
    
    def timer(func):  #timer(test1)  test1 的内存地址给了func
        def deco(*args,**kwargs):
            start_time=time.time()
            func(*args,**kwargs)
            stop_time= time.time()
            print('the func run time is %s' %(stop_time-start_time))
        return deco     #返回了deco的内存地址
    
    #嵌套函数写成下面的形式
    #def timer():
     #   def deco():
       #     pass
    
    @timer   #test1= timer(test1)
    def  test1():
        time.sleep(1)
        print('in the test1')
    
    @timer   #test2= timer(test2)
    def test2(name,age):
        time.sleep(1)
        print("test2:",name,age)
    
    test1()
    test2("xiedi",22)

    输出结果

    in the test1
    the func run time is 1.0
    test2: xiedi 22
    the func run time is 1.0

    复制代码

    升级

     View Code

    输出结果

    复制代码
    welcome to index page
    Username:xiedi
    Password:123
    User has passed authentication
    welcome to hoem page
    --afterauthenticaion
    from home
    Username:
    复制代码

     升级,加入新的判断,登录判断

    复制代码
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    
    #需求:公司有网站,有很多页面,模拟1个页面1个函数,在之前情况谁都可以登录没有任何验证
    #100个页面有20个登录以后才能看到,就说给20个加入验证功能。
    
    #可不可以让home认证的时候使用本地认证,bbs用远程认证
    
    import time
    user,passwd = 'xiedi','123'
    def auth(auth_type):
        print("auth func:",auth_type)
        def outer_wrapper(func):
            def wrapper(*args,**kwargs):
                print("wrapper func args:",args,**kwargs)
                username = input("Username:").strip()
                password = input("Password:").strip()
    
                if user == username and passwd == password:
                    print("33[32;1mUser has passed authentication33[0m")
                    res = func(*args,**kwargs)
                    print("--afterauthenticaion")
                    return res
                else:
                    exit("33[31;1mInvalid username or password33[0m")
            return wrapper
        return outer_wrapper
    
    def index():
        print("welcome to index page")
    
    @auth(auth_type = "local")
    def home():
        print("welcome to hoem page")
        return "from home"
    
    @auth(auth_type = "ldap")
    def bbs():
        print("welcome to bbs page")
    
    index()
    home()
    bbs()
    复制代码

    输出结果

    复制代码
    auth func: local
    auth func: ldap
    welcome to index page
    wrapper func args: ()
    Username:xiedi
    Password:123
    User has passed authentication
    welcome to hoem page
    --afterauthenticaion
    wrapper func args: ()
    Username:xiedi
    Password:123
    User has passed authentication
    welcome to bbs page
    --afterauthenticaion
    
    Process finished with exit code 0
    复制代码

    二、迭代器和生成器

    列表生成式:

    我们到列表的定义,比如a=[1,2,3],我们还可以这么写[i*2 for i in range(10)]

    就是i在range(10)做一个for循环,然后乘以2得到一个列表。这个就叫做列表生成式。主要作用是使代码更简洁。

    还可以在前面执行一个函数,如下图:

    生成器:

    通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表,但是,收到内存限制,列表容量肯定是有限的。

    比如我创建100W元素的列表,我只用前面几个,后面都不用,是不是浪费?

    所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们就不必创建完整的list,从而节省大量的空间,在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。

    怎么去节省内存呢?循环列表是1个1个循环,列表从头循环到尾的时候,我循环10次,循环到第5次的时候,后面的5个数据是已经准备好的。剩下的就很占用空间,那么我能不能搞个机制出来,我循环到第4次的时候,第4次的数据才刚生成。剩下的我不调用就没有

    这样我就不需要提前把数据准备好了,省了空间了。

    那么数据是怎么生成呢?有规律的做法

    这样就是没循环一次乘以2了。你访问它,它才会生成。

    生成器,只有在调用时才会生成相应的数据。

    生成器只记住当前这个位置,它也不知道前面,也不知道后面,前面用完了对它来讲没了,它只保存一个值。

    1、只记录当前位置

    2、只有一个_next_()方法。

    (i*i  for  i in range(10))这个语句高了一个生成器。

    如果后面生成数据没有规律那怎么办?

    再次,创建一个生成器:

    用函数来做一个生成器。

    斐波拉契数列,除第一个和第二个数外,任意一个数都可以由前面2个数相加得到

    1,1,2,3,5,8,13,21,34。。。。

    规则就是如此。

    他是有一定规律就可以推导出来。

    复制代码
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    
    def fib(max):
        n, a, b = 0,0,1
        while  n <max:
            print(b)
            a,b =b ,a+b
            n=n+1
        return 'done'
    
    fib(10)

    结果

    1
    1
    2
    3
    5
    8
    13
    21
    34
    55

    复制代码

    分析:

    a,b=1,2

    a=1

    b=2

    t=(b,a+b)

    所以这个时候

    a=2 b=3了

    把上面函数改成生成器,1步即可

    变成了一个生成器。

    这样做的好处在哪呢?

    之前,我们调用函数,如果函数在执行时候需要花费10分钟,那么我接下来的操作就要在10分钟后进行。程序就卡在这了

    现在这个呢?现在函数变成生成器之后,我直接调用一下next,它就在里面循环一次,停在这了,程序就跑到外面了,我可以干点别的事在回去。例如:

    这样就把函数做成了一个生成器。

    接下来有个问题,就是如果我取得数大于10,用next 方法取不到就会报一个异常。如何解决呢?

    就是要抓住这个异常: try一下

    复制代码
    g = fib(6)
    
    while True:
        try:
            x = next(g)
            print('g:',x)
        except StopIteration as e:
            print('Generator return value:',e.value)
            break
    复制代码

    yield是保存了函数的中断状态,返回当前状态的值,函数停在这了,一会还可以回来。

    工作中如何使用呢?

    我们可以通过yield来实现单线程的情况下实现并发运算的效果

    复制代码
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    #Author: Leon xie
    
    import time
    
    #典型的生产者消费者模型
    def consumer(name):
        print("%s 准备吃包子啦!!" %name)
    
        while True:
            baozi = yield
    
            print("包子[%s]来了,被[%s]吃了" %(baozi,name))
    
    c = consumer("xiedi")
    c.__next__()
    
    b1 = "韭菜馅"
    c.send(b1)
    #c.__next__()
    
    def producer(name):
        c = consumer('A')
        c2 = consumer('B')
        c.__next__()
        c2.__next__()
        print("老子开始准备做包子了!")
        for i in range(10):
            time.sleep(1)
            print("做了2个包子")
            c.send(i)
    producer("dd")

    输出结果

    xiedi 准备吃包子啦!!
    包子[韭菜馅]来了,被[xiedi]吃了
    A 准备吃包子啦!!
    B 准备吃包子啦!!
    老子开始准备做包子了!
    做了2个包子
    包子[0]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[1]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[2]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[3]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[4]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[5]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[6]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[7]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[8]来了,被[A]吃了
    做了2个包子
    包子[9]来了,被[A]吃了

    复制代码

     迭代器:

    可直接作用于for循环的数据类型有以下几种:

    一类是集合数据类型,如list,tuple ,dict ,set ,str等。

    一类是generator,包括生成器和带yield的 generator function。

    可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象。

      

    可以被next()函数调用并不断返回下一个值得对象统称为迭代器。

    可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象:Iterable 。

    三、软件目录结构规范

    目录结构目的

    1. 可读性高: 不熟悉这个项目的代码的人,一眼就能看懂目录结构,知道程序启动脚本是哪个,测试目录在哪儿,配置文件在哪儿等等。从而非常快速的了解这个项目。
    2. 可维护性高: 定义好组织规则后,维护者就能很明确地知道,新增的哪个文件和代码应该放在什么目录之下。这个好处是,随着时间的推移,代码/配置的规模增加,项目结构不会混乱,仍然能够组织良好。

    假设你的项目名为foo, 我比较建议的最方便快捷目录结构这样就足够了:

    Foo/ 项目名 |-- bin/ 可执行放的目录 | |-- foo 启动foo调用main | |-- foo/ 主程序目录 | |-- tests/ 测试的,程序的主逻辑,测试代码 | | |-- __init__.py | | |-- test_main.py | | | |-- __init__.py 必须有,这是一个空文件 | |-- main.py 程序主入口,启动foo去调用main | |-- docs/ 文档 | |-- conf.py | |-- abc.rst | |-- setup.py 安装部署的脚步 |-- requirements.txt 依赖关系,比如依赖安装mysql |-- README 
    ---conf 配置文件目录

    简要解释一下:

    1. bin/: 存放项目的一些可执行文件,当然你可以起名script/之类的也行。
    2. foo/: 存放项目的所有源代码。(1) 源代码中的所有模块、包都应该放在此目录。不要置于顶层目录。(2) 其子目录tests/存放单元测试代码; (3) 程序的入口最好命名为main.py
    3. docs/: 存放一些文档。
    4. setup.py: 安装、部署、打包的脚本。
    5. requirements.txt: 存放软件依赖的外部Python包列表。
    6. README: 项目说明文件。
    7. conf:配置文件目录

    关于README的内容

    这个我觉得是每个项目都应该有的一个文件,目的是能简要描述该项目的信息,让读者快速了解这个项目。

    它需要说明以下几个事项:

    1. 软件定位,软件的基本功能。
    2. 运行代码的方法: 安装环境、启动命令等。
    3. 简要的使用说明。
    4. 代码目录结构说明,更详细点可以说明软件的基本原理。
    5. 常见问题说明。

    我觉得有以上几点是比较好的一个README。在软件开发初期,由于开发过程中以上内容可能不明确或者发生变化,并不是一定要在一开始就将所有信息都补全。但是在项目完结的时候,是需要撰写这样的一个文档的。

    可参考:https://github.com/antirez/redis#what-is-redi

    你现在所遭遇的每一个不幸,都来自一个不肯努力的曾经
    原文:https://www.cnblogs.com/jixuege-1/p/5779464.html#undefined
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/jackzz/p/10306418.html
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