函数以def关键词开头,后接函数名和圆括号()。 函数执行的代码以冒号起始,并且缩进。 return [表达式] 结束函数,选择性地返回一个值给调用方。不带表达式的return相当于返回None def functionname (parameters): “函数_文档字符串” function_suite return [expression]
位置参数 def functionname(arg1): “函数_文档字符串” function_suite return [expression] arg1 - 位置参数 ,这些参数在调用函数 (call function) 时位置要固定。
默认参数 def functionname(arg1, arg2=v): “函数_文档字符串” function_suite return [expression]
arg2 = v - 默认参数 = 默认值,调用函数时,默认参数的值如果没有传入,则被认为是默认值。 默认参数一定要放在位置参数 后面,不然程序会报错。
def printinfo(name, age=8): print('Name:{0},Age:{1}'.format(name, age)) printinfo('小马') # Name:小马,Age:8 printinfo('小马', 10) # Name:小马,Age:10Python 允许函数调用时参数的顺序与声明时不一致,因为 Python 解释器能够用参数名匹配参数值,就是参数顺序不同,但结果一致
可变参数 就是传入的参数个数是可变的,可以是 0, 1, 2 到任意个,是不定长的参数。 def functionname(arg1, arg2=v, *args): “函数_文档字符串” function_suite return [expression] args - 可变参数,可以是从零个到任意个,自动组装成元组。注意是元组 加了星号()的变量名会存放所有未命名的变量参数。
def printinfo(arg1, *args): print(arg1) for var in args: print(var) printinfo(10) # 10 printinfo(70, 60, 50) #70 #60 #50关键字参数 def functionname(arg1, arg2=v, *args, **kw): “函数_文档字符串” function_suite return [expression] **kw - 关键字参数,可以是从零个到任意个,自动组装成字典。注意是字典
def printinfo(arg1, *args, **kwargs): print(arg1) print(args) print(kwargs) printinfo(70, 60, 50) #70 #(60, 50) #{} printinfo(70, 60, 50,a=1, b=2) #70 #(60, 50) #{'a': 1, 'b': 2}命名关键字参数 def functionname(arg1, arg2=v, args, *, nkw, *kw): “函数_文档字符串” function_suite return [expression] *, nkw - 命名关键字参数,用户想要输入的关键字参数,定义方式是在nkw 前面加个分隔符 *。 如果要限制关键字参数的名字,就可以用「命名关键字参数」 使用命名关键字参数时,要特别注意不能缺少参数名。
def printinfo(arg1, *, nkw, **kwargs): print(arg1) print(nkw) print(kwargs) printinfo(70, nkw=10, a=1, b=2) #70 #10 #{'a': 1, 'b': 2} printinfo(70, 10, a=1, b=2) #TypeError: printinfo() takes 1 positional argument but 2 were given#没有写参数名nwk,因此 10 被当成「位置参数」,而原函数只有 1 个位置函数,现在调用了 2 个,因此程序会报错。
参数组合 在 Python 中定义函数,可以用位置参数、默认参数、可变参数、命名关键字参数和关键字参数,这 5 种参数中的 4 个都可以一起使用,但是注意,参数定义的顺序必须是: 位置参数、默认参数、可变参数和关键字参数。 位置参数、默认参数、命名关键字参数和关键字参数。
要注意定义可变参数和关键字参数的语法: *args 是可变参数,args 接收的是一个 tuple **kw 是关键字参数,kw 接收的是一个 dict *,nkw是命名关键字参数 命名关键字参数是为了限制调用者可以传入的参数名,同时可以提供默认值。定义命名关键字参数不要忘了写分隔符 *,否则定义的是位置参数。 警告:虽然可以组合多达 5 种参数,但不要同时使用太多的组合,否则函数很难懂。
局部变量只能在其被声明的函数内部访问,而全局变量可以在整个程序范围内访问 当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到global和nonlocal关键字了。
num = 1#此时为全局变量 def fun1(): global num # 需要使用 global 关键字声明,将num定义为全局 print(num) # 1 num = 123 print(num) # 123 fun1() print(num) # 123内嵌函数
def outer(): print('outer函数在这被调用') def inner(): print('inner函数在这被调用') inner() # 该函数只能在outer函数内部被调用 outer() #outer函数在这被调用 #inner函数在这被调用闭包 是函数式编程的一个重要的语法结构,是一种特殊的内嵌函数。 如果在一个内部函数里对外层非全局作用域的变量进行引用,那么内部函数就被认为是闭包。 通过闭包可以访问外层非全局作用域的变量,这个作用域称为 闭包作用域。
def funX(x): def funY(y): return x * y return funY i = funX(8) print(type(i)) # <class 'function'> print(i(5)) # 40闭包的返回值通常是函数
def make_counter(init): counter = [init] def inc(): counter[0] += 1 def dec(): counter[0] -= 1 def get(): return counter[0] def reset(): counter[0] = init#init是一个非全局变量 return inc, dec, get, reset inc, dec, get, reset = make_counter(0)#用来可以调用内部函数 inc() inc() inc() print(get()) # 3,调用了三次加1 dec() print(get()) # 2 reset() print(get()) # 0如果要修改闭包作用域中的变量则需要 nonlocal 关键字,即将跟当前内部函数中的同名参数定义为私有
def outer(): num = 10 def inner(): nonlocal num # nonlocal关键字声明,把outer()中的非全局num定义在inner()为私有 num = 100 print(num) inner() print(num) outer() #100 #100递归 如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数
#利用循环 n = 5 for k in range(1, 5): n = n * k print(n) # 120 #利用递归 def factorial(n): if n == 1: return 1 return n * factorial(n - 1) print(factorial(5)) # 120斐波那契数列 f(n)=f(n-1)+f(n-2), f(0)=0 f(1)=1
在 Python 里有两类函数: 第一类:用 def 关键词定义的正规函数 第二类:用 lambda 关键词定义的匿名函数 Python 使用 lambda 关键词来创建匿名函数,而非def关键词,它没有函数名,其语法结构如下: lambda argument_list: expression lambda - 定义匿名函数的关键词。 argument_list - 函数参数,它们可以是位置参数、默认参数、关键字参数,和正规函数里的参数类型一样。 :- 冒号,在函数参数和表达式中间要加个冒号。 expression - 只是一个表达式,输入函数参数,输出一些值。 注意: expression 中没有 return 语句,因为 lambda 不需要它来返回,表达式本身结果就是返回值。 匿名函数拥有自己的命名空间,且不能访问自己参数列表之外或全局命名空间里的参数。
sumary = lambda arg1, arg2: arg1 + arg2 print(sumary(10, 20)) # 30 func = lambda *args: sum(args) print(func(1, 2, 3, 4, 5)) # 15函数式编程 是指代码中每一块都是不可变的,都由纯函数的形式组成。这里的纯函数,是指函数本身相互独立、互不影响, 对于相同的输入,总会有相同的输出,没有任何副作用。
非函数式编程
def f(x): for i in range(0, len(x)): x[i] += 10 return x x = [1, 2, 3] f(x) print(x) #[11, 12, 13] 函数式编程 def f(x): y = [] for item in x: y.append(item + 10) return y #返回的是y x = [1, 2, 3] f(x) print(x) #[1, 2, 3]匿名函数 常常应用于函数式编程的高阶函数 (high-order function)中,主要有两种形式: 参数是函数 (filter, map) 返回值是函数 (closure) 如,在 filter和map函数中的应用:
filter(function, iterable) 过滤序列,过滤掉不符合条件的元素,返回一个迭代器对象,如果要转换为列表,可以使用 list() 来转换。
odd = lambda x: x % 2 == 1 templist = filter(odd, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) print(list(templist)) # [1, 3, 5, 7, 9]map(function, *iterables) 根据提供的函数对指定序列做映射。
m1 = map(lambda x: x ** 2, [1, 2, 3, 4, 5]) print(list(m1)) #[1, 4, 9, 16, 25] m2 = map(lambda x, y: x + y, [1, 3, 5, 7, 9], [2, 4, 6, 8, 10]) print(list(m2)) #[3, 7, 11, 15, 19] 自定义方法: def apply_to_list(fun, some_list): return fun(some_list) lst = [1, 2, 3, 4, 5] print(apply_to_list(sum, lst)) #15 print(apply_to_list(len, lst)) #5 print(apply_to_list(lambda x: sum(x) / len(x), lst)) #3.0对象 = 属性 + 方法 对象是类的实例。换句话说,类主要定义对象的结构,然后我们以类为模板创建对象。类不但包含方法定义,而且还包含所有实例共享的数据。
封装:信息隐蔽技术 我们可以使用关键字 class 定义 Python 类,关键字后面紧跟类的名称、分号和类的实现。
class Turtle: # Python中的类名约定以大写字母开头 """关于类的一个简单例子""" # 属性 color = 'green' # 方法 def climb(self): print('我正在很努力的向前爬...') tt = Turtle() print(tt) #<__main__.Turtle object at 0x0000007C32D67F98> print(type(tt)) #<class '__main__.Turtle'> print(tt.__class__) #<class '__main__.Turtle'> print(tt.__class__.__name__) #Turtle tt.climb() #我正在很努力的向前爬... print(type(Turtle)) #<class 'type'>继承:子类自动共享父类之间数据和方法的机制
class MyList(list): pass lst = MyList([1, 5, 2, 7, 8]) lst.append(9) lst.sort() print(lst) #[1, 2, 5, 7, 8, 9]多态:不同对象对同一方法响应不同的行动
Python 的 self 相当于 C++ 的 this 指针。类的方法与普通的函数只有一个特别的区别 —— 它们必须有一个额外的第一个参数名称(对应于该实例,即该对象本身),按照惯例它的名称是 self。 在调用方法时,我们无需明确提供与参数 self 相对应的参数。
class Ball: def setName(self, name): self.name = name def kick(self): print("我叫%s,该死的,谁踢我..." % self.name) a = Ball() a.setName("球A") b = Ball() b.setName("球B") c = Ball() c.setName("球C") a.kick() #我叫球A,该死的,谁踢我... b.kick() #我叫球B,该死的,谁踢我...如果你的对象实现了这些方法中的某一个,那么这个方法就会在特殊的情况下被 Python 所调用,而这一切都是自动发生的… 类有一名为__init__(self[, param1, param2…])的魔法方法,该方法在类实例化时会自动调用。
class Ball: def __init__(self, name): self.name = name def kick(self): print("我叫%s,该死的,谁踢我..." % self.name) a = Ball("球A") b = Ball("球B") c = Ball("球C") a.kick() #我叫球A,该死的,谁踢我... b.kick() #我叫球B,该死的,谁踢我...在 Python 中定义私有变量只需要在变量名或函数名前加上“__”两个下划线,那么这个函数或变量就会为私有的了
class Site: def __init__(self, name, url): self.name = name # public self.__url = url # private def who(self): print('name : ', self.name) print('url : ', self.__url) def __foo(self): # 私有方法 print('这是私有方法') def foo(self): # 公共方法 print('这是公共方法') self.__foo() x = Site('老马的程序人生', 'https://blog.csdn.net/LSGO_MYP') x.who() #name : 老马的程序人生 #url : https://blog.csdn.net/LSGO_MYP x.foo() #这是公共方法 #这是私有方法 x.__foo() #AttributeError: 'Site' object has no attribute '__foo'如果子类中定义与父类同名的方法或属性,则会自动覆盖父类对应的方法或属性。
#类定义 class people: # 定义基本属性 name = '' age = 0 # 定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问 __weight = 0 # 定义构造方法 def __init__(self, n, a, w): self.name = n self.age = a self.__weight = w def speak(self): print("%s 说: 我 %d 岁。" % (self.name, self.age)) #单继承示例 class student(people): grade = '' def __init__(self, n, a, w, g): # 调用父类的构函 people.__init__(self, n, a, w) self.grade = g # 覆写父类的方法 def speak(self): print("%s 说: 我 %d 岁了,我在读 %d 年级" % (self.name, self.age, self.grade)) s = student('小马的程序人生', 10, 60, 3) s.speak() #小马的程序人生 说: 我 10 岁了,我在读 3 年级注意:如果上面的程序去掉:people.init(self, n, a, w),则输出:说: 我 0 岁了,我在读 3 年级,因为子类的构造方法把父类的构造方法覆盖了。
import random class Fish: def __init__(self): self.x = random.randint(0, 10) self.y = random.randint(0, 10) def move(self): self.x -= 1 print("我的位置", self.x, self.y) class GoldFish(Fish): # 金鱼 pass class Carp(Fish): # 鲤鱼 pass class Salmon(Fish): # 三文鱼 pass #调用未绑定的父类方法Fish.__init__(self) class Shark(Fish): # 鲨鱼 def __init__(self): Fish.__init__(self) self.hungry = True def eat(self): if self.hungry: print("吃货的梦想就是天天有得吃!") self.hungry = False else: print("太撑了,吃不下了!") self.hungry = True #使用super函数super().__init__() class Shark(Fish): # 鲨鱼 def __init__(self): super().__init__() self.hungry = True def eat(self): if self.hungry: print("吃货的梦想就是天天有得吃!") self.hungry = False else: print("太撑了,吃不下了!") self.hungry = True g = GoldFish() g.move() # 我的位置 9 4 s = Shark() s.eat() # 吃货的梦想就是天天有得吃!类对象:创建一个类,其实也是一个对象也在内存开辟了一块空间,称为类对象,类对象只有一个。 class A(object): pass 实例对象:就是通过实例化类创建的对象,称为实例对象,实例对象可以有多个。
class A(object): pass #实例化对象 a、b、c都属于实例对象。 a = A() b = A() c = A()类属性:类里面方法外面定义的变量称为类属性,类属性所属于类对象并且多个实例对象之间共享同一个类属性,说白了就是类属性所有的通过该类实例化的对象都能共享。
class A(): a = 0 #类属性 def __init__(self, xx): A.a = xx #使用类属性可以通过 (类名.类属性)调用。实例属性:实例属性和具体的某个实例对象有关系,并且一个实例对象和另外一个实例对象是不共享属性的, 说白了实例属性只能在自己的对象里面使用,其他的对象不能直接使用,因为self是谁调用,它的值就属于该对象。
#创建类对象 class Test(object): class_attr = 100 # 类属性 def __init__(self): self.sl_attr = 100 # 实例属性 def func(self): print('类对象.类属性的值:', Test.class_attr) # 调用类属性 print('self.类属性的值', self.class_attr) # 相当于把类属性 变成实例属性 print('self.实例属性的值', self.sl_attr) # 调用实例属性 a = Test() a.func() #类对象.类属性的值: 100 #self.类属性的值 100 #self.实例属性的值 100 a.class_attr = 200 a.sl_attr = 200 a.func() #类对象.类属性的值: 100 #self.类属性的值 200 #self.实例属性的值 200注意:属性与方法名相同,属性会覆盖方法。
class A: def x(self): print('x_man') aa = A() aa.x() # x_man aa.x = 1#此时属性x调用,后面再使用x()方法时就会覆盖 print(aa.x) # 1 aa.x() #TypeError: 'int' object is not callablePython 严格要求方法需要有实例才能被调用,这种限制其实就是 Python 所谓的绑定概念。 Python 对象的数据属性通常存储在名为.__ dict__的字典中,我们可以直接访问__dict__,或利用 Python 的内置函数vars()获取.__ dict__。
class CC: def setXY(self, x, y): self.x = x self.y = y def printXY(self): print(self.x, self.y) dd = CC() print(dd.__dict__) #{} print(vars(dd)) #{} dd.setXY(4, 5) print(dd.__dict__) #{'x': 4, 'y': 5}9.一些相关的内置函数(BIF)
issubclass(class, classinfo) 方法用于判断参数 class 是否是类型参数 classinfo 的子类。 一个类被认为是其自身的子类。 classinfo可以是类对象的元组,只要class是其中任何一个候选类的子类,则返回True。
isinstance(object, classinfo) 方法用于判断一个对象是否是一个已知的类型,类似type()。 type()不会认为子类是一种父类类型,不考虑继承关系。 isinstance()会认为子类是一种父类类型,考虑继承关系。 如果第一个参数不是对象,则永远返回False。 如果第二个参数不是类或者由类对象组成的元组,会抛出一个TypeError异常。
a = 2 print(isinstance(a, (str, int, list))) # True class A: pass class B(A): pass print(isinstance(A(), A)) # True print(type(A()) == A) # True print(isinstance(B(), A)) # True print(type(B()) == A) # Falsehasattr(object, name)用于判断对象是否包含对应的属性。
class Coordinate: x = 10 y = -5 z = 0 point1 = Coordinate() print(hasattr(point1, 'x')) # Truegetattr(object, name[, default])用于返回一个对象属性值。
class A(object): bar = 1 a = A() print(getattr(a, 'bar')) # 1 print(getattr(a, 'bar2', 3)) # 3setattr(object, name, value)对应函数 getattr(),用于设置属性值,该属性不一定是存在的。
class A(object): bar = 1 a = A() print(getattr(a, 'bar')) # 1 setattr(a, 'bar', 5) print(a.bar) # 5delattr(object, name)用于删除属性。
class property([fget[, fset[, fdel[, doc]]]])用于在新式类中返回属性值。 fget – 获取属性值的函数 fset – 设置属性值的函数 fdel – 删除属性值函数 doc – 属性描述信息
魔法方法总是被双下划线包围,例如__init__。 魔法方法是面向对象的 Python 的一切,如果你不知道魔法方法,说明你还没能意识到面向对象的 Python 的强大。 魔法方法的“魔力”体现在它们总能够在适当的时候被自动调用。 魔法方法的第一个参数应为cls(类方法) 或者self(实例方法)。 cls:代表一个类的名称 self:代表一个实例对象的名称
init(self[, …]) 构造器,当一个实例被创建的时候调用的初始化方法 new(cls[, …]) 在一个对象实例化的时候所调用的第一个方法,在调用__init__初始化前,先调用__new__。 new__至少要有一个参数cls,代表要实例化的类,此参数在实例化时由 Python 解释器自动提供,后面的参数直接传递给__init。 new__对当前类进行了实例化,并将实例返回,传给__init__的self。但是,执行了__new,并不一定会进入__init__,只有__new__返回了,当前类cls的实例,当前类的__init__才会进入。
class A(object): def __init__(self, value): print("into A __init__") self.value = value def __new__(cls, *args, **kwargs): print("into A __new__") print(cls) return object.__new__(cls)若__new__没有正确返回当前类cls的实例,那__init__是不会被调用的,即使是父类的实例也不行,将没有__init__被调用。 __new__方法主要是当你继承一些不可变的 class 时(比如int, str, tuple), 提供给你一个自定义这些类的实例化过程的途径。
class CapStr(str): def __new__(cls, string): string = string.upper() return str.__new__(cls, string) a = CapStr("i love lsgogroup") print(a) # I LOVE LSGOGROUPdel(self) 析构器,当一个对象将要被系统回收之时调用的方法。 Python 采用自动引用计数(ARC)方式来回收对象所占用的空间,当程序中有一个变量引用该 Python 对象时,Python 会自动保证该对象引用计数为 1;当程序中有两个变量引用该 Python 对象时,Python 会自动保证该对象引用计数为 2,依此类推,如果一个对象的引用计数变成了 0,则说明程序中不再有变量引用该对象,表明程序不再需要该对象,因此 Python 就会回收该对象。 大部分时候,Python 的 ARC 都能准确、高效地回收系统中的每个对象。但如果系统中出现循环引用的情况,比如对象 a 持有一个实例变量引用对象 b,而对象 b 又持有一个实例变量引用对象 a,此时两个对象的引用计数都是 1,而实际上程序已经不再有变量引用它们,系统应该回收它们,此时 Python 的垃圾回收器就可能没那么快,要等专门的循环垃圾回收器(Cyclic Garbage Collector)来检测并回收这种引用循环。
class C(object): def __init__(self): print('into C __init__') def __del__(self): print('into C __del__') c1 = C() #into C __init__ c2 = c1 c3 = c2 del c3 del c2 del c1 #into C __del__str(self): 当你打印一个对象的时候,触发__str__ 当你使用%s格式化的时候,触发__str__ str强转数据类型的时候,触发__str__
repr(self): repr是str的备胎 有__str__的时候执行__str__,没有实现__str__的时候,执行__repr__ repr(obj)内置函数对应的结果是__repr__的返回值 当你使用%r格式化的时候 触发__repr__
class Cat: """定义一个猫类""" def __init__(self, new_name, new_age): """在创建完对象之后 会自动调用, 它完成对象的初始化的功能""" self.name = new_name self.age = new_age def __str__(self): """返回一个对象的描述信息""" return "名字是:%s , 年龄是:%d" % (self.name, self.age) def __repr__(self): """返回一个对象的描述信息""" return "Cat:(%s,%d)" % (self.name, self.age) def eat(self): print("%s在吃鱼...." % self.name) def drink(self): print("%s在喝可乐..." % self.name) def introduce(self): print("名字是:%s, 年龄是:%d" % (self.name, self.age)) #创建了一个对象 tom = Cat("汤姆", 30) print(tom) # 名字是:汤姆 , 年龄是:30 print(str(tom)) # 名字是:汤姆 , 年龄是:30 print(repr(tom)) # Cat:(汤姆,30) tom.eat() # 汤姆在吃鱼.... tom.introduce() # 名字是:汤姆, 年龄是:30str(self) 的返回结果可读性强。也就是说,str 的意义是得到便于人们阅读的信息,就像下面的 ‘2019-10-11’ 一样。 repr(self) 的返回结果应更准确。怎么说,repr 存在的目的在于调试,便于开发者使用。
类型工厂函数,指的是“不通过类而是通过函数来创建对象”。
class C: pass print(type(len)) # <class 'builtin_function_or_method'> print(type(dir)) # <class 'builtin_function_or_method'> print(type(int)) # <class 'type'> print(type(list)) # <class 'type'> print(type(tuple)) # <class 'type'> print(type(C)) # <class 'type'> print(int('123')) # 123 #这个例子中list工厂函数把一个元祖对象加工成了一个列表对象。 print(list((1, 2, 3))) # [1, 2, 3]add(self, other)定义加法的行为:+ sub(self, other)定义减法的行为:-
class MyClass: def __init__(self, height, weight): self.height = height self.weight = weight # 两个对象的长相加,宽不变.返回一个新的类 def __add__(self, others): return MyClass(self.height + others.height, self.weight + others.weight) # 两个对象的宽相减,长不变.返回一个新的类 def __sub__(self, others): return MyClass(self.height - others.height, self.weight - others.weight) # 说一下自己的参数 def intro(self): print("高为", self.height, " 重为", self.weight) def main(): a = MyClass(height=10, weight=5) a.intro() b = MyClass(height=20, weight=10) b.intro() c = b - a c.intro() d = a + b d.intro() if __name__ == '__main__': main()mul(self, other)定义乘法的行为:* truediv(self, other)定义真除法的行为:/ floordiv(self, other)定义整数除法的行为:// mod(self, other) 定义取模算法的行为:% divmod(self, other)定义当被 divmod() 调用时的行为 divmod(a, b)把除数和余数运算结果结合起来,返回一个包含商和余数的元组(a // b, a % b)。
pow(self, other[, module])定义当被 power() 调用或 ** 运算时的行为 lshift(self, other)定义按位左移位的行为:<< rshift(self, other)定义按位右移位的行为:>> and(self, other)定义按位与操作的行为:& xor(self, other)定义按位异或操作的行为:^ or(self, other)定义按位或操作的行为:|
反运算魔方方法,与算术运算符保持一一对应,不同之处就是反运算的魔法方法多了一个“r”。当文件左操作不支持相应的操作时被调用。 radd(self, other)定义加法的行为:+ rsub(self, other)定义减法的行为:- rmul(self, other)定义乘法的行为:* rtruediv(self, other)定义真除法的行为:/ rfloordiv(self, other)定义整数除法的行为:// rmod(self, other) 定义取模算法的行为:% rdivmod(self, other)定义当被 divmod() 调用时的行为 rpow(self, other[, module])定义当被 power() 调用或 ** 运算时的行为 rlshift(self, other)定义按位左移位的行为:<< rrshift(self, other)定义按位右移位的行为:>> rand(self, other)定义按位与操作的行为:& rxor(self, other)定义按位异或操作的行为:^ ror(self, other)定义按位或操作的行为:| a + b 这里加数是a,被加数是b,因此是a主动,反运算就是如果a对象的__add__()方法没有实现或者不支持相应的操作,那么 Python 就会调用b的__radd__()方法。
描述符就是将某种特殊类型的类的实例指派给另一个类的属性。
__get__(self, instance, owner)用于访问属性,它返回属性的值。 __set__(self, instance, value)将在属性分配操作中调用,不返回任何内容。 __del__(self, instance)控制删除操作,不返回任何内容。协议(Protocols)与其它编程语言中的接口很相似,它规定你哪些方法必须要定义。然而,在 Python 中的协议就显得不那么正式。事实上,在 Python 中,协议更像是一种指南。 容器类型的协议 如果说你希望定制的容器是不可变的话,你只需要定义__len__()和__getitem__()方法。 如果你希望定制的容器是可变的话,除了__len__()和__getitem__()方法,你还需要定义__setitem__()和__delitem__()两个方法。 【例子】编写一个不可改变的自定义列表,要求记录列表中每个元素被访问的次数。
class CountList: def __init__(self, *args): self.values = [x for x in args] self.count = {}.fromkeys(range(len(self.values)), 0) def __len__(self): return len(self.values) def __getitem__(self, item): self.count[item] += 1 return self.values[item] c1 = CountList(1, 3, 5, 7, 9) c2 = CountList(2, 4, 6, 8, 10) print(c1[1]) # 3 print(c2[2]) # 6 print(c1[1] + c2[1]) # 7 print(c1.count) #{0: 0, 1: 2, 2: 0, 3: 0, 4: 0} print(c2.count) #{0: 0, 1: 1, 2: 1, 3: 0, 4: 0} __len__(self)定义当被len()调用时的行为(返回容器中元素的个数)。 __getitem__(self, key)定义获取容器中元素的行为,相当于self[key]。 __setitem__(self, key, value)定义设置容器中指定元素的行为,相当于self[key] = value。 __delitem__(self, key)定义删除容器中指定元素的行为,相当于del self[key]。【例子】编写一个可改变的自定义列表,要求记录列表中每个元素被访问的次数。
class CountList: def __init__(self, *args): self.values = [x for x in args] self.count = {}.fromkeys(range(len(self.values)), 0) def __len__(self): return len(self.values) def __getitem__(self, item): self.count[item] += 1 return self.values[item] def __setitem__(self, key, value): self.values[key] = value def __delitem__(self, key): del self.values[key] for i in range(0, len(self.values)): if i >= key: self.count[i] = self.count[i + 1] self.count.pop(len(self.values)) c1 = CountList(1, 3, 5, 7, 9) c2 = CountList(2, 4, 6, 8, 10) print(c1[1]) # 3 print(c2[2]) # 6 c2[2] = 12 print(c1[1] + c2[2]) # 15 print(c1.count) #{0: 0, 1: 2, 2: 0, 3: 0, 4: 0} print(c2.count) #{0: 0, 1: 0, 2: 2, 3: 0, 4: 0} del c1[1] print(c1.count) #{0: 0, 1: 0, 2: 0, 3: 0}迭代是 Python 最强大的功能之一,是访问集合元素的一种方式。 迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。 迭代器对象从集合的第一个元素开始访问,直到所有的元素被访问完结束。 迭代器只能往前不会后退。 字符串,列表或元组对象都可用于创建迭代器:
迭代器有两个基本的方法:iter() 和 next()。 iter(object) 函数用来生成迭代器。 next(iterator[, default]) 返回迭代器的下一个项目。 iterator – 可迭代对象 default – 可选,用于设置在没有下一个元素时返回该默认值,如果不设置,又没有下一个元素则会触发 StopIteration 异常。
把一个类作为一个迭代器使用需要在类中实现两个魔法方法 iter() 与 next() 。 iter(self)定义当迭代容器中的元素的行为,返回一个特殊的迭代器对象, 这个迭代器对象实现了 next() 方法并通过 StopIteration 异常标识迭代的完成。 next() 返回下一个迭代器对象。 StopIteration 异常用于标识迭代的完成,防止出现无限循环的情况,在 next() 方法中我们可以设置在完成指定循环次数后触发 StopIteration 异常来结束迭代。
class Fibs: def __init__(self, n=10): self.a = 0 self.b = 1 self.n = n def __iter__(self): return self def __next__(self): self.a, self.b = self.b, self.a + self.b if self.a > self.n: raise StopIteration return self.a fibs = Fibs(100) for each in fibs: print(each, end=' ') #1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89##10 生成器
在 Python 中,使用了 yield 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,更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。
