精華-Python十大裝B語法

1. for - else

什么？不是 if 和 else 才是原配嗎？No，你可能不知道，else 是個腳踩兩只船的家伙，for 和 else 也是一對，而且是合法的。十大裝B語法，for-else 絕對算得上南無灣！不信，請看：

>>?for?i?in?[1,2,3,4]:
print(i)
else:
print(i,?'我是else')

1
2
3
4?我是else

如果在 for 和 else 之間（循環體內）有第三者 if 插足，也不會影響 for 和 else 的關系。因為 for 的級別比 if 高，else 又是一個攀附權貴的家伙，根本不在乎是否有 if，以及是否執行了滿足 if 條件的語句。else 的眼里只有 for，只要 for 順利執行完畢，else 就會屁顛兒屁顛兒地跑一遍：

>>>?for?i?in?[1,2,3,4]:
if?i?>?2:
print(i)
else:
print(i,?'我是else')
4?我是else

那么，如何拆散 for 和 else 這對冤家呢？只有當 for 循環被 break 語句中斷之后，才會跳過 else 語句：

>>>?for?i?in?[1,2,3,4]:
if?i>2:
print(i)
break
else:
print(i,?'我是else')
3

2. 一顆星(*)和兩顆星(**)

有沒有發現，星(*)真是一個神奇的符號！想一想，沒有它，C語言還有啥好玩的？同樣，因為有它，Python 才會如此的儀態萬方、風姿綽約、楚楚動人！Python 函數支持默認參數和可變參數，一顆星表示不限數量的單值參數，兩顆星表示不限數量的鍵值對參數。

我們還是舉例說明吧：設計一個函數，返回多個輸入數值的和。我們固然可以把這些輸入數值做成一個list傳給函數，但這個方法，遠沒有使用一顆星的可變參數來得優雅：

>>>?def?multi_sum(*args):
s?=?0
for?item?in?args:
s?+=?item
return?s

>>>?multi_sum(3,4,5)
12

Python 函數允許同時全部或部分使用固定參數、默認參數、單值（一顆星）可變參數、鍵值對（兩顆星）可變參數，使用時必須按照前述順序書寫。

>>>?def?do_something(name,?age,?gender='男',?*args,?**kwds):
print('姓名：%s，年齡：%d，性別：%s'%(name,?age,?gender))
print(args)
print(kwds)

>>>?do_something('xufive',?50,?'男',?175,?75,?math=99,?english=90)
姓名：xufive，年齡：50，性別：男
(175,?75)
{'math':?99,?'english':?90}

此外，一顆星和兩顆星還可用于列表、元組、字典的解包，看起來更像C語言：

>>>?a?=?(1,2,3)
>>>?print(a)
(1,?2,?3)
>>>?print(*a)
1?2?3
>>>?b?=?[1,2,3]
>>>?print(b)
[1,?2,?3]
>>>?print(*b)
1?2?3
>>>?c?=?{'name':'xufive',?'age':51}
>>>?print(c)
{'name':?'xufive',?'age':?51}
>>>?print(*c)
name?age
>>>?print('name:{name},?age:{age}'.format(**c))
name:xufive,?age:51

3. 三元表達式

熟悉 C/C++ 的程序員，初上手 python 時，一定會懷念經典的三元操作符，因為想表達同樣的思想，用python 寫起來似乎更麻煩。比如：

>>>?y?=?5
>>>?if?y?<?0:
print('y是一個負數')
else:
print('y是一個非負數')

y是一個非負數

其實，python 是支持三元表達式的，只是稍微怪異了一點，類似于我們山東人講話。比如，山東人最喜歡用倒裝句：打球去吧，要是不下雨的話；下雨，咱就去自習室。翻譯成三元表達式就是：

打球去吧 if 不下雨 else 去自習室

來看看三元表達式具體的使用：

>>>?y?=?5
>>>?print('y是一個負數'?if?y?<?0?else?'y是一個非負數')
y是一個非負數

python?的三元表達式也可以用來賦值：

>>>?y?=?5
>>>?x?=?-1?if?y?<?0?else?1
>>>?x

4. with - as

with 這個詞兒，英文里面不難翻譯，但在 Python 語法中怎么翻譯，我還真想不出來，大致上是一種上下文管理協議。作為初學者，不用關注 with 的各種方法以及機制如何，只需要了解它的應用場景就可以了。with 語句適合一些事先需要準備，事后需要處理的任務，比如，文件操作，需要先打開文件，操作完成后需要關閉文件。如果不使用with，文件操作通常得這樣：

fp?=?open(r"D:\CSDN\Column\temp\mpmap.py",?'r')
try:
contents?=?fp.readlines()
finally:
fp.close()

如果使用 with - as，那就優雅多了：

>>>?with?open(r"D:\CSDN\Column\temp\mpmap.py",?'r')?as?fp:
contents?=?fp.readlines()

5. 列表推導式

在各種稀奇古怪的語法中，列表推導式的使用頻率應該時最高的，對于代碼的簡化效果也非常明顯。比如，求列表各元素的平方，通常應該這樣寫（當然也有其他寫法，比如使用map函數）：

>>>?a?=?[1,?2,?3,?4,?5]
>>>?result?=?list()
>>>?for?i?in?a:
result.append(i*i)

>>>?result
[1,?4,?9,?16,?25]

如果使用列表推導式，看起來就舒服多了：

>>>?a?=?[1,?2,?3,?4,?5]
>>>?result?=?[i*i?for?i?in?a]
>>>?result
[1,?4,?9,?16,?25]

事實上，推導式不僅支持列表，也支持字典、集合、元組等對象。有興趣的話，可以自行研究。我有一篇博文《一行 Python 代碼能實現什么喪心病狂的功能？》，里面的例子，都是列表推導式實現的。

6. 列表索引的各種騷操作

Python 引入負整數作為數組的索引，這絕對是喜大普奔之舉。想想看，在C/C++中，想要數組最后一個元素，得先取得數組長度，減一之后做索引，嚴重影響了思維的連貫性。Python語言之所以獲得成功，我個人覺得，在諸多因素里面，列表操作的便捷性是不容忽視的一點。請看：

>>>?a?=?[0,?1,?2,?3,?4,?5]
>>>?a[2:4]
[2,?3]
>>>?a[3:]
[3,?4,?5]
>>>?a[1:]
[1,?2,?3,?4,?5]
>>>?a[:]
[0,?1,?2,?3,?4,?5]
>>>?a[::2]
[0,?2,?4]
>>>?a[1::2]
[1,?3,?5]
>>>?a[-1]
5
>>>?a[-2]
4
>>>?a[1:-1]
[1,?2,?3,?4]
>>>?a[::-1]
[5,?4,?3,?2,?1,?0]

如果說，這些你都很熟悉，也經常用，那么接下來這個用法，你一定會感覺很神奇：

>>>?a?=?[0,?1,?2,?3,?4,?5]
>>>?b?=?['a',?'b']
>>>?a[2:2]?=?b
>>>?a
[0,?1,?'a',?'b',?2,?3,?4,?5]
>>>?a[3:6]?=?b
>>>?a
[0,?1,?'a',?'a',?'b',?4,?5]

7. lambda函數

lambda 聽起來很高大上，其實就是匿名函數（了解js的同學一定很熟悉匿名函數）。匿名函數的應用場景是什么呢？就是僅在定義匿名函數的地方使用這個函數，其他地方用不到，所以就不需要給它取個阿貓阿狗之類的名字了。下面是一個求和的匿名函數，輸入參數有兩個，x和y，函數體就是x+y，省略了return關鍵字。

>>>?lambda?x,y:?x+y
<function?<lambda>?at?0x000001B2DE5BD598>
>>>?(lambda?x,y:?x+y)(3,4)?#?因為匿名函數沒有名字，使用的時候要用括號把它包起來

匿名函數一般不會單獨使用，而是配合其他方法，為其他方法提供內置的算法或判斷條件。比如，使用排序函數sorted對多維數組或者字典排序時，就可以指定排序規則。

>>>?a?=?[{'name':'B',?'age':50},?{'name':'A',?'age':30},?{'name':'C',?'age':40}]
>>>?sorted(a,?key=lambda?x:x['name'])?#?按姓名排序
[{'name':?'A',?'age':?30},?{'name':?'B',?'age':?50},?{'name':?'C',?'age':?40}]
>>>?sorted(a,?key=lambda?x:x['age'])?#?按年齡排序
[{'name':?'A',?'age':?30},?{'name':?'C',?'age':?40},?{'name':?'B',?'age':?50}]

再舉一個數組元素求平方的例子，這次用map函數：

>>>?a?=?[1,2,3]
>>>?for?item?in?map(lambda?x:x*x,?a):
print(item,?end=',?')

1,?4,?9,

8. yield 以及生成器和迭代器

yield 這詞兒，真不好翻譯，翻詞典也沒用。我干脆就讀作“一愛得”，算是外來詞匯吧。要理解 yield，得先了解 generator（生成器）。要了解generator，得先知道 iterator（迭代器）。哈哈哈，繞暈了吧？算了，我還是說白話吧。

話說py2時代，range()返回的是list，但如果range(10000000)的話，會消耗大量內存資源，所以，py2又搞了一個xrange()來解決這個問題。py3則只保留了xrange()，但寫作range()。xrange()返回的就是一個迭代器，它可以像list那樣被遍歷，但又不占用多少內存。generator（生成器）是一種特殊的迭代器，只能被遍歷一次，遍歷結束，就自動消失了。總之，不管是迭代器還是生成器，都是為了避免使用list，從而節省內存。那么，如何得到迭代器和生成器呢？

python內置了迭代函數 iter，用于生成迭代器，用法如下：

>>>?a?=?[1,2,3]
>>>?a_iter?=?iter(a)
>>>?a_iter
<list_iterator?object?at?0x000001B2DE434BA8>
>>>?for?i?in?a_iter:
print(i,?end=',?')

1,?2,?3,

yield 則是用于構造生成器的。比如，我們要寫一個函數，返回從0到某正整數的所有整數的平方，傳統的代碼寫法是這樣的：

>>>?def?get_square(n):
result?=?list()
for?i?in?range(n):
result.append(pow(i,2))
return?result

>>>?print(get_square(5))
[0,?1,?4,?9,?16]

但是如果計算1億以內的所有整數的平方，這個函數的內存開銷會非常大，這是 yield 就可以大顯身手了：

>>>?def?get_square(n):
for?i?in?range(n):
yield(pow(i,2))

>>>?a?=?get_square(5)
>>>?a
<generator?object?get_square?at?0x000001B2DE5CACF0>
>>>?for?i?in?a:
print(i,?end=',?')

0,?1,?4,?9,?16,

如果再次遍歷，則不會有輸出了。

9. 裝飾器

剛弄明白迭代器和生成器，這又來個裝飾器，Python 咋這么多器呢？的確，Python 為我們提供了很多的武器，裝飾器就是最有力的武器之一。裝飾器很強大，我在這里嘗試從需求的角度，用一個簡單的例子，說明裝飾器的使用方法和制造工藝。

假如我們需要定義很多個函數，在每個函數運行的時候要顯示這個函數的運行時長，解決方案有很多。比如，可以在調用每個函數之前讀一下時間戳，每個函數運行結束后再讀一下時間戳，求差即可；也可以在每個函數體內的開始和結束位置上讀時間戳，最后求差。不過，這兩個方法，都沒有使用裝飾器那么簡單、優雅。下面的例子，很好地展示了這一點。

>>>?import?time
>>>?def?timer(func):
def?wrapper(*args,**kwds):
t0?=?time.time()
func(*args,**kwds)
t1?=?time.time()
print('耗時%0.3f'%(t1-t0,))
return?wrapper

>>>?@timer
def?do_something(delay):
print('函數do_something開始')
time.sleep(delay)
print('函數do_something結束')

>>>?do_something(3)
函數do_something開始
函數do_something結束
耗時3.077

timer() 是我們定義的裝飾器函數，使用@把它附加在任何一個函數（比如do_something）定義之前，就等于把新定義的函數，當成了裝飾器函數的輸入參數。運行 do_something() 函數，可以理解為執行了timer(do_something) 。細節雖然復雜，不過這么理解不會偏差太大，且更易于把握裝飾器的制造和使用。

10. 巧用斷言assert

所謂斷言，就是聲明表達式的布爾值必須為真的判定，否則將觸發 AssertionError 異常。嚴格來講，assert是調試手段，不宜使用在生產環境中，但這不影響我們用斷言來實現一些特定功能，比如，輸入參數的格式、類型驗證等。

>>>?def?i_want_to_sleep(delay):
assert(isinstance(delay,?(int,float))),?'函數參數必須為整數或浮點數'
print('開始睡覺')
time.sleep(delay)
print('睡醒了')

>>>?i_want_to_sleep(1.1)
開始睡覺
睡醒了
>>>?i_want_to_sleep(2)
開始睡覺
睡醒了
>>>?i_want_to_sleep('2')
Traceback?(most?recent?call?last):
File?"<pyshell#247>",?line?1,?in?<module>
i_want_to_sleep('2')
File?"<pyshell#244>",?line?2,?in?i_want_to_sleep
assert(isinstance(delay,?(int,float))),?'函數參數必須為整數或浮點數'
AssertionError:?函數參數必須為整數或浮點數