一、上节补充
匿名函数
匿名函数就是不需要显式的指定函数
1 f = lambda x:x*x 2 print(f(9))
X就是形参
1 res = map(lambda x:x**2,[1,5,7,4,8]) 2 for i in res: 3 print(i) 4 #输出 5 # 1 6 # 25 7 # 49 8 # 16 9 # 64
就是将列表[1,5,7,4,8]中每一个元素进行平方运算再返回
内置参数
内置参数详解 https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii
1 __author__ = "Alex Li" 2 3 print( all([1,-5,3]) ) 4 print( any([]) ) 5 a= ascii([1,2,"开外挂开外挂"]) 6 print(type(a),[a]) 7 a = bytes("abcde",encoding="utf-8") 8 b = bytearray("abcde",encoding="utf-8") 9 print( b[1] ) 10 b[1]= 50 11 print(b) 12 13 14 print(a.capitalize(),a) 15 def sayhi():pass 16 print( callable(sayhi) ) 17 18 code = ''' 19 def fib(max): 10 20 n, a, b = 0, 0, 1 21 while n < max: n<10 22 print(b) 23 yield b 24 a, b = b, a + b 25 a = b a =1, b=2, a=b , a=2, 26 b = a +b b = 2+2 = 4 27 n = n + 1 28 return '---done---' 29 30 f= fib(10) 31 g = fib(6) 32 while True: 33 try: 34 x = next(g) 35 print('g:', x) 36 except StopIteration as e: 37 print('Generator return value:', e.value) 38 break 39 40 ''' 41 42 py_obj = compile(code,"err.log","exec") 43 exec(py_obj) 44 45 exec(code) 46 47 48 def sayhi(n): 49 print(n) 50 for i in range(n): 51 print(i) 52 sayhi(3) 53 54 (lambda n:print(n))(5) 55 calc = lambda n:3 if n<4 else n 56 print(calc(2)) 57 58 res = filter(lambda n:n>5,range(10)) 59 res = map(lambda n:n*2,range(10)) 60 res = [ lambda i:i*2 for i in range(10)] 61 import functools 62 res = functools.reduce( lambda x,y:x*y,range(1,10 )) 63 print(res ) 64 65 a = frozenset([1,4,333,212,33,33,12,4]) 66 print(globals()) 67 68 def test(): 69 local_var =333 70 print(locals()) 71 print(globals()) 72 test() 73 print(globals()) 74 print(globals().get('local_var')) 75 76 77 a = {6:2,8:0,1:4,-5:6,99:11,4:22} 78 79 print( sorted(a.items()) ) 80 print( sorted(a.items(),key=lambda x:x[1]) ) 81 print(a ) 82 83 a = [1,2,3,4,5,6] 84 b = ['a','b','c','d'] 85 86 for i in zip(a,b): 87 print(i) 88 89 #import 'decorator' 90 __import__('decorator')
二、本节内容
列表生成式,迭代器&生成器
列表生成式
1 >>> a = [i+1 for i in range(10)] 2 >>> a 3 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
生成器
通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表。但是,受到内存限制,列表容量肯定是有限的。而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。
所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的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。
要创建一个generator,有很多种方法。第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]
改成()
,就创建了一个generator:
1 >>> L = [x * x for x in range(10)] 2 >>> L 3 [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81] 4 >>> g = (x * x for x in range(10)) 5 >>> g 6 <generator object <genexpr> at 0x1022ef630>
创建L
和g
的区别仅在于最外层的[]
和()
,L
是一个list,而g
是一个generator。
我们可以直接打印出list的每一个元素,但我们怎么打印出generator的每一个元素呢?
如果要一个一个打印出来,可以通过next()
函数获得generator的下一个返回值:
1 >>> next(g) 2 0 3 >>> next(g) 4 1 5 。。。。。 6 >>> next(g) 7 Traceback (most recent call last): 8 File "<stdin>", line 1, in <module> 9 StopIteration
我们讲过,generator保存的是算法,每次调用next(g)
,就计算出g
的下一个元素的值,直到计算到最后一个元素,没有更多的元素时,抛出StopIteration
的错误。
当然,上面这种不断调用next(g)
实在是太变态了,正确的方法是使用for
循环,因为generator也是可迭代对象:
1 >>> g = (x * x for x in range(10)) 2 >>> for n in g: 3 ... print(n) 4 ... 5 0 6 。。。 7 81
所以,我们创建了一个generator后,基本上永远不会调用next()
,而是通过for
循环来迭代它,并且不需要关心StopIteration
的错误。
generator非常强大。如果推算的算法比较复杂,用类似列表生成式的for
循环无法实现的时候,还可以用函数来实现。
比如,著名的斐波拉契数列(Fibonacci),除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到:
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
斐波拉契数列用列表生成式写不出来,但是,用函数把它打印出来却很容易:
1 def fib(max): #10 2 n, a, b = 0, 0, 1 3 while n < max: #n<10 4 print(b) 5 a, b = b, a + b 6 n = n + 1 7 return '---done---'
注意,赋值语句:
a, b = b, a + b
相当于:
t = (b, a + b) # t是一个tuple a = t[0] b = t[1]
但不必显式写出临时变量t就可以赋值。
上面的函数可以输出斐波那契数列的前N个数:
>>> fib(6) 1 1 2 3 5 8 'done'
仔细观察,可以看出,fib
函数实际上是定义了斐波拉契数列的推算规则,可以从第一个元素开始,推算出后续任意的元素,这种逻辑其实非常类似generator。
也就是说,上面的函数和generator仅一步之遥。要把fib
函数变成generator,只需要把print(b)
改为yield b
就可以了:
1 def fib(max): 2 n, a, b = 0, 0, 1 3 while n < max: 4 yield b 5 a, b = b, a + b 6 n = n + 1 7 return 'done'
这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含yield
关键字,那么这个函数就不再是一个普通函数,而是一个generator:
>>> f = fib(6) >>> f <generator object fib at 0x104feaaa0>
这里,最难理解的就是generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行,遇到return
语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数,在每次调用next()
的时候执行,遇到yield
语句返回,再次执行时从上次返回的yield
语句处继续执行。
1 #!/usr/bin/env python3 2 # -*- coding: utf-8 -*- 3 def quqian(money): 4 while money > 0: 5 money -=100 6 yield 100 7 print("又来取钱了,傻Ⅹ") 8 a=quqian(1000) 9 print(a.__next__()) 10 print(a.__next__()) 11 print("买东西") 12 print(a.__next__()) 13 print(a.__next__()) 14 print(a.__next__()) 15 print(a.__next__()) 16 print(a.__next__()) 17 print(a.__next__()) 18 print(a.__next__()) 19 print(a.__next__())
异步并发
1 #!/usr/bin/env python3 2 # -*- coding: utf-8 -*- 3 import time 4 def chihuo(name): 5 print("开始吃烧饼了!") 6 while True: 7 sb=yield 8 print("{0}吃烧饼{1}了".format(name,sb)) 9 print("{}吃完了".format(name)) 10 def zuo(name2): 11 a=chihuo("小明") 12 b=chihuo("小聪") 13 a.__next__() 14 b.__next__() 15 print("{}开始做烧饼了".format(name2)) 16 for i in range(1,11): 17 time.sleep(2) 18 print("做了两个烧饼") 19 a.send(i) 20 b.send(i) 21 zuo("厨子")
练习
杨辉三角定义如下:
1 1 2 1 1 3 1 2 1 4 1 3 3 1 5 1 4 6 4 1 6 1 5 10 10 5 1
把每一行看做一个list,试写一个generator,不断输出下一行的list:
1 #!/usr/bin/env python3 2 # -*- coding: utf-8 -*- 3 # Author:Breakering 4 # 1 5 # 1 1 6 # 1 2 1 7 # 1 3 3 1 8 # 1 4 6 4 1 9 # 1 5 10 10 5 1 10 11 def triangle(): 12 l = [1] 13 while True: 14 yield l 15 l.append(0) 16 l = [l[i]+l[i-1] for i in range(len(l))] 17 18 count = 0 19 for i in triangle(): 20 if count < 10:print(i) 21 else:break 22 count+=1
结果如下:
1 [1] 2 [1, 1] 3 [1, 2, 1] 4 [1, 3, 3, 1] 5 [1, 4, 6, 4, 1] 6 [1, 5, 10, 10, 5, 1] 7 [1, 6, 15, 20, 15, 6, 1] 8 [1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1] 9 [1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1] 10 [1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
小结
generator是非常强大的工具,在Python中,可以简单地把列表生成式改成generator,也可以通过函数实现复杂逻辑的generator。
要理解generator的工作原理,它是在for
循环的过程中不断计算出下一个元素,并在适当的条件结束for
循环。对于函数改成的generator来说,遇到return
语句或者执行到函数体最后一行语句,就是结束generator的指令,for
循环随之结束。
请注意区分普通函数和generator函数,普通函数调用直接返回结果:
1 >>> r = abs(6) 2 >>> r 3 6
generator函数的“调用”实际返回一个generator对象:
1 >>> g = fib(6) 2 >>> g 3 <generator object fib at 0x1022ef948>
生成器笔记:
- 只有在调用时才会生成相应的数据
- 只记录当前位置
- 只有一个__next__()方法
迭代器
我们已经知道,可以直接作用于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。
这些可以直接作用于for
循环的对象统称为可迭代对象:Iterable
。
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Iterable
对象:
>>> from collections import Iterable >>> isinstance([], Iterable) True >>> isinstance({}, Iterable) True >>> isinstance('abc', Iterable) True >>> isinstance((x for x in range(10)), Iterable) True >>> isinstance(100, Iterable) False
而生成器不但可以作用于for
循环,还可以被next()
函数不断调用并返回下一个值,直到最后抛出StopIteration
错误表示无法继续返回下一个值了。
可以被next()
函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator
。
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Iterator
对象:
>>> from collections import Iterator >>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator) True >>> isinstance([], Iterator) False >>> isinstance({}, Iterator) False >>> isinstance('abc', Iterator) False
生成器都是Iterator
对象,但list
、dict
、str
虽然是Iterable
,却不是Iterator
。
把list
、dict
、str
等Iterable
变成Iterator
可以使用iter()
函数:
>>> isinstance(iter([]), Iterator) True >>> isinstance(iter('abc'), Iterator) True
你可能会问,为什么list
、dict
、str
等数据类型不是Iterator
?
这是因为Python的Iterator
对象表示的是一个数据流,Iterator对象可以被next()
函数调用并不断返回下一个数据,直到没有数据时抛出StopIteration
错误。可以把这个数据流看做是一个有序序列,但我们却不能提前知道序列的长度,只能不断通过next()
函数实现按需计算下一个数据,所以Iterator
的计算是惰性的,只有在需要返回下一个数据时它才会计算。
Iterator
甚至可以表示一个无限大的数据流,例如全体自然数。而使用list是永远不可能存储全体自然数的。
小结
凡是可作用于for
循环的对象都是Iterable
类型;
凡是可作用于next()
函数的对象都是Iterator
类型,它们表示一个惰性计算的序列;
集合数据类型如list
、dict
、str
等是Iterable
但不是Iterator
,不过可以通过iter()
函数获得一个Iterator
对象。
Python的for
循环本质上就是通过不断调用next()
函数实现的,例如:
for x in [1, 2, 3, 4, 5]: pass
实际上完全等价于:
# 首先获得Iterator对象: it = iter([1, 2, 3, 4, 5]) # 循环: while True: try: # 获得下一个值: x = next(it) except StopIteration: # 遇到StopIteration就退出循环 break
装饰器
装饰器:
定义:本质是函数,(装饰其他函数)就是为其他函数添加附加功能
原则:1.不能修改被装饰的函数的源代码
2.不能修改被装饰的函数的调用方式
实现装饰器知识储备:
1.函数即“变量”
2.高阶函数
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
(不修改函数的调用方式)
3.嵌套函数
高阶函数 + 嵌套函数 ===》 装饰器
1 import time 2 def timmer(func): 3 def warpper(*args,**kwargs): 4 start_time=time.time() 5 func() 6 stop_time=time.time() 7 print('the func run time is %s' %(stop_time-start_time)) 8 return warpper 9 10 @timmer 11 def test1(): 12 time.sleep(3) 13 print('in the test1') 14 15 test1()
函数即变量理解:
前奏1
1 #函数即变量 2 3 #示范一: 4 # def foo(): 5 # print('in the foo') 6 # foo() 7 8 #示范二: 9 def bar(): 10 print('in the bar') 11 def foo(): 12 print('in the foo') 13 bar() 14 foo() 15 16 #示范三: 17 def foo(): 18 print('in the foo') 19 bar() 20 def bar(): 21 print('in the bar') 22 foo() 23 24 #示范四: 25 # def foo(): 26 # print('in the foo') 27 # bar() 28 #foo() 29 # def bar(): 30 # print('in the bar')
前奏2
1 # import time 2 # def bar(): 3 # time.sleep(3) 4 # print('in the bar') 5 # 6 # def test1(func): 7 # start_time=time.time() 8 # func() #run bar 9 # stop_time=time.time() 10 # print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time)) 11 # 12 # test1(bar) 13 # bar() 14 15 16 # x=1 17 # y=x 18 # 19 # func=bar 20 # func() 21 22 import time 23 def bar(): 24 time.sleep(3) 25 print('in the bar') 26 def test2(func): 27 print(func) 28 return func 29 30 # print(test2(bar)) 31 bar=test2(bar) 32 bar() #run bar
前奏3
1 def foo(): 2 print('in the foo') 3 def bar(): 4 print('in the bar') 5 6 bar() 7 foo()
正题
1 import time 2 def timer(func): #timer(test1) func=test1 3 def deco(*args,**kwargs): 4 start_time=time.time() 5 func(*args,**kwargs) #run test1() 6 stop_time = time.time() 7 print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time)) 8 return deco 9 @timer #test1=timer(test1) 10 def test1(): 11 time.sleep(1) 12 print('in the test1') 13 14 @timer # test2 = timer(test2) = deco test2(name) =deco(name) 15 def test2(name,age): 16 print("test2:",name,age) 17 18 test1() 19 test2("alex",22)
带参数的装饰器
1 user,passwd = 'alex','abc123' 2 def auth(auth_type): 3 print("auth func:",auth_type) 4 def outer_wrapper(func): 5 def wrapper(*args, **kwargs): 6 print("wrapper func args:", *args, **kwargs) 7 if auth_type == "local": 8 username = input("Username:").strip() 9 password = input("Password:").strip() 10 if user == username and passwd == password: 11 print("