本文,我们将分享一些有助于我们掌握 Python 的高级概念。如迭代器、生成器、装饰器等!
一、异常处理
异常处理是一个很重要的概念,它可以帮助我们更好地解决程序中的各种问题。
异常是在程序执行过程中发生并中断的情况。它可能由于多种原因而发生。比如:除法运算中分母为0的情况,会抛出:ZeroDivisionError;导入不存在的包时,会抛出:ImportError;列表越界时,会抛出:IndexError。python 中大约有30个内置异常。
我们使用 try 和 except 来处理 Python 中的异常。语法如下:
二、collections模块
collections 模块被称为用于存储数据的容器。例如列表、元组、集合、字典。Python 中有许多库是为了提供额外的数据结构而开发的, collections就是其中之一,旨在改进内置容器的功能。该模块中最常用的五种数据结构:
1. Counter
对可迭代对象的计数。
2. namedtuple
给元组元素命名,并且可以通过名字访问元素。
3. OrderedDict
OrderedDict 是一种可以记住它们插入顺序的字典。当然,在最新版本的 Python 中,内置的 dict 也可以记住它。
4. defaultdict
defaultdict 将返回字典中不存在的键的默认值,而不是显示键错误。当然新版的dict.get()方法也可以返回默认值。
5. deque
deque 是一个双端队列,可以从两侧添加和删除元素。
三、itertools 模块
Python itertools 模块提供了各种适用于组合计算的函数。
- product(iterable,iterable):两个iterables的笛卡尔积
- permutation(iterable):所有可能的排序,没有重复元素
- combinations(iterable,n):指定长度的所有可能组合,不重复。这里 n 是组合元组的大小。
- combinations_with_replacement(iterable,n):指定长度的所有可能的组合,重复。
- accumlate(iterable) :返回累积iterable元素的总和。
- groupby(iterable,key=FUNC) :返回一个迭代器,其中包含来自可迭代对象的连续键和组。
四、lambda 函数
lambda 函数是一种匿名函数,它的语法只包含一个语句,即:lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression。
五、装饰器
装饰器是 Python 的一个特性,它可以在不显式修改现有代码的情况下向现有代码添加一些新功能。
有两种类型的装饰器——函数装饰器和类装饰器。装饰器函数在函数名前有一个@。
要理解装饰器的概念,我们首先需要了解一件事——python 中的函数是类对象。与其他对象不同,它们可以在函数内部定义,在其他函数中作为参数传递,甚至作为函数返回。
让我们理解上面装饰器的例子:
首先,我们有一个函数名 add,它的工作是获取两个变量并返回它们的总和。现在经过一段时间的工作后,我们意识到需要为同一个函数添加乘法和除法功能。现在我们有两个选择,第一个是在同一个 add 函数中添加乘法和除法代码。或者我们可以使用装饰器来添加功能而无需显式更改函数。
为了使用装饰器,我们首先在第 2 行定义了一个装饰器函数。此函数将 func 作为输入。在第二行中,我们有另一个函数,因为我们知道我们可以在函数内部定义函数。它是一个具有 *args、**kwargs 函数参数的包装函数。有了这些,两者都定义为参数,现在我们可以在函数内部传递任意数量的参数。在包装函数的主体中,我们有乘法逻辑,然后仅使用加法逻辑调用实际的加法函数,最后我们有除法逻辑。当我们使用一些参数 add(5,6) 调用 add 函数时,输出将是:
因为它首先执行乘法逻辑并打印值,然后加法逻辑并保存值,然后除法逻辑并打印值,最后返回相加的值并打印值。
六、迭代器
生成器是一种返回可迭代对象的函数。它至少包含一个 yield 语句。yield 是 Python 中的一个关键字,用于从函数返回值而不破坏其当前状态或对局部变量的引用。带有 yield 关键字的函数称为生成器。相对于 return 你可以把 yield 理解为不中断函数的暂停,并且返回一个值。
生成器仅在需要时生成一次项目。它们的内存效率很高,占用的内存空间更少。
七、进程和线程
线程和多处理都用于同时运行多个脚本。进程是程序的一个实例,线程是进程中的一个实体。
线程化是多个线程同时运行以执行不同任务的技术,而多处理是多个进程同时运行在不同CPU上的技术。下图对进程和线程的区别进行了说明,更多的信息请参考:这儿
八、双下划线方法
Dunder 是 Double 和 Under 的缩写,称为双下划线方法,是python中的一种特殊方法。
这些方法主要用于重载预定义的运算符。例如,+、-、*、/ 是必须在数字对象周围使用的数字运算符,但 + 也用作两个字符串之间的连接运算符。所以我们可以说 + 运算符被重载来执行多个任务。
九、日志
日志记录是在代码执行时捕获代码流的过程。日志记录有助于轻松调试代码。它通常在文件中完成,以便我们以后可以检索它。在 python 中,我们有一个库日志记录,可以帮助我们将日志写入文件。有五个级别的日志记录:
- Debug 调试:用于诊断问题的详细信息。
- Info 信息:成功确认。
- Warning 警告:发生意外情况时。
- Error 错误:由于比警告更严重的问题。
- Critical 严重:严重错误后程序无法自行运行。
这儿作者推荐大家一个简单的日志记录工具:loguru。
十、上下文管理器
上下文管理器是 Python 中的一个很好的工具,可以帮助进行资源管理。它们允许您在需要时分配和释放资源。上下文管理器最常用和最受认可的例子是 with 语句。with 主要用于打开和关闭文件。
小节
上面分享的10个提供python水平的高级知识点,希望在你工作或面试中有所帮助。
在编程的路上,挑战与精进同在,尝试学习使用装饰器 、yield、itertool 之类的高级功能,可以让你的编程生活变得更加有趣!