【python】python一些热点问题

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Python和多线程(multi-threading),这是个好主意码?列举一些让Python代码以并行方式运行的方法。

 

“奇怪”的输出


Python和多线程(multi-threading),这是个好主意码?列举一些让Python代码以并行方式运行的方法。

答案

       Python并不支持真正意义上的多线程。Python中提供了多线程包,但是如果你想通过多线程提高代码的速度,使用多线程包并不是个好主意。

       Python中有一个被称为Global Interpreter Lock(GIL)的东西,它会确保任何时候你的多个线程中,只有一个被执行。线程的执行速度非常之快,会让你误以为线程是并行执行的,但是实际上都是轮流执行。经过GIL这一道关卡处理,会增加执行的开销。这意味着,如果你想提高代码的运行速度,使用threading包并不是一个很好的方法。

       不过还是有很多理由促使我们使用threading包的。如果你想同时执行一些任务,而且不考虑效率问题,那么使用这个包是完全没问题的,而且也很方便。但是大部分情况下,并不是这么一回事,你会希望把多线程的部分外包给操作系统完成(通过开启多个进程),或者是某些调用你的Python代码的外部程序(例如Spark或Hadoop),又或者是你的Python代码调用的其他代码(例如,你可以在Python中调用C函数,用于处理开销较大的多线程工作)。

为什么提这个问题

因为GIL就是个混账东西(A-hole)。很多人花费大量的时间,试图寻找自己多线程代码中的瓶颈,直到他们明白GIL的存在。

 

“奇怪”的输出

下面代码会输出什么:

def f(x,l=[]):
    for i in range(x):
        l.append(i*i)
    print(l)

f(2)
f(3,[3,2,1])
f(3)

答案:

[0, 1]
[3, 2, 1, 0, 1, 4]
[0, 1, 0, 1, 4]

第一个函数调用十分明显,for循环先后将0和1添加至了空列表l中。l是变量的名字,指向内存中存储的一个列表。

第二个函数调用在一块新的内存中创建了新的列表。l这时指向了新生成的列表。之后再往新列表中添加0、1、和4。很棒吧。

第三个函数调用的结果就有些奇怪了。它使用了之前内存地址中存储的旧列表。这就是为什么它的前两个元素是0和1了。

不明白的话就试着运行下面的代码吧:

 

 

l_mem = []
l = l_mem           # the first call
for i in range(2):
    l.append(i*i)
print(l)             # [0, 1]
l = [3,2,1]         # the second call
for i in range(3):
    l.append(i*i)
print(l)             # [3, 2, 1, 0, 1, 4]

l = l_mem           # the third call
for i in range(3):
    l.append(i*i)
print(l)             # [0, 1, 0, 1, 4]

 

这两个参数是什么意思:*args,**kwargs?我们为什么要使用它们?

这两个参数是什么意思:*args,**kwargs?我们为什么要使用它们?

答案

如果我们不确定要往函数中传入多少个参数,或者我们想往函数中以列表和元组的形式传参数时,那就使要用*args;
如果我们不知道要往函数中传入多少个关键词参数,或者想传入字典的值作为关键词参数时,那就要使用**kwargs。

args和kwargs这两个标识符是约定俗成的用法,你当然还可以用*bob和**billy,但是这样就并不太妥。


下面是具体的示例:

def f(*args,**kwargs):
    print(args,kwargs)

l = [1,2,3]
t = (4,5,6)
d = {'a':7,'b':8,'c':9}

f()
f(1,2,3)                    # (1, 2, 3) {}
f(1,2,3,"groovy")           # (1, 2, 3, 'groovy') {}
f(a=1,b=2,c=3)              # () {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}
f(a=1,b=2,c=3,zzz="hi")     # () {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2, 'zzz': 'hi'}
f(1,2,3,a=1,b=2,c=3)        # (1, 2, 3) {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}

f(*l,**d)                   # (1, 2, 3) {'a': 7, 'c': 9, 'b': 8}
f(*t,**d)                   # (4, 5, 6) {'a': 7, 'c': 9, 'b': 8}
f(1,2,*t)                   # (1, 2, 4, 5, 6) {}
f(q="winning",**d)          # () {'a': 7, 'q': 'winning', 'c': 9, 'b': 8}
f(1,2,*t,q="winning",**d)   # (1, 2, 4, 5, 6) {'a': 7, 'q': 'winning', 'c': 9, 'b': 8}


def f2(arg1,arg2,*args,**kwargs):
    print arg1,arg2, args, kwargs

f2(1,2,3)                       # 1 2 (3,) {}
f2(1,2,3,"groovy")              # 1 2 (3, 'groovy') {}
f2(arg1=1,arg2=2,c=3)           # 1 2 () {'c': 3}
f2(arg1=1,arg2=2,c=3,zzz="hi")  # 1 2 () {'c': 3, 'zzz': 'hi'}
f2(1,2,3,a=1,b=2,c=3)           # 1 2 (3,) {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}

f2(*l,**d)                   # 1 2 (3,) {'a': 7, 'c': 9, 'b': 8}
f2(*t,**d)                   # 4 5 (6,) {'a': 7, 'c': 9, 'b': 8}
f2(1,2,*t)                   # 1 2 (4, 5, 6) {}
f2(1,1,q="winning",**d)      # 1 1 () {'a': 7, 'q': 'winning', 'c': 9, 'b': 8}
f2(1,2,*t,q="winning",**d)   # 1 2 (4, 5, 6) {'a': 7, 'q': 'winning', 'c': 9, 'b': 8}


为什么提这个问题?

有时候,我们需要往函数中传入未知个数的参数或关键词参数。有时候,我们也希望把参数或关键词参数储存起来,以备以后使用。有时候,仅仅是为了节省时间。

class MyClass(object):
    def __init__(self):
        self._some_property = "properties are nice"
        self._some_other_property = "VERY nice"
    def normal_method(*args,**kwargs):
        print("calling normal_method({0},{1})".format(args,kwargs))
    @classmethod
    def class_method(*args,**kwargs):
        print("calling class_method({0},{1})".format(args,kwargs))
    @staticmethod
    def static_method(*args,**kwargs):
        print("calling static_method({0},{1})".format(args,kwargs))
    @property
    def some_property(self,*args,**kwargs):
        print("calling some_property getter({0},{1},{2})".format(self,args,kwargs))
        return self._some_property
    @some_property.setter
    def some_property(self,*args,**kwargs):
        print("calling some_property setter({0},{1},{2})".format(self,args,kwargs))
        self._some_property = args[0]
    @property
    def some_other_property(self,*args,**kwargs):
        print("calling some_other_property getter({0},{1},{2})".format(self,args,kwargs))
        return self._some_other_property

 

o = MyClass()
# 未装饰的方法还是正常的行为方式,需要当前的类实例(self)作为第一个参数

o.normal_method
# <bound method MyClass.normal_method of <__main__.MyClass instance at 0x7fdd2537ea28>> #当前实例

o.normal_method()
# normal_method((<__main__.MyClass instance at 0x7fdd2537ea28>,),{})

o.normal_method(1,2,x=3,y=4)
# normal_method((<__main__.MyClass instance at 0x7fdd2537ea28>, 1, 2),{'y': 4, 'x': 3})
 

 

# 方法的第一个参数永远是该类

o.class_method
# <bound method classobj.class_method of <class __main__.MyClass at 0x7fdd2536a390>>#当前类

o.class_method()
# class_method((<class __main__.MyClass at 0x7fdd2536a390>,),{})

o.class_method(1,2,x=3,y=4)
# class_method((<class __main__.MyClass at 0x7fdd2536a390>, 1, 2),{'y': 4, 'x': 3})
 

 

# 静态方法(static method)中除了你调用时传入的参数以外,没有其他的参数。

o.static_method
# <function static_method at 0x7fdd25375848>

o.static_method()
# static_method((),{})


o.static_method(1,2,x=3,y=4)
# static_method((1, 2),{'y': 4, 'x': 3})
# @property是实现getter和setter方法的一种方式。直接调用它们是错误的。
# “只读”属性可以通过只定义getter方法,不定义setter方法实现。

 

o.some_property
# 调用some_property的getter(<__main__.MyClass instance at 0x7fb2b70877e8>,(),{})
# 'properties are nice'

# “属性”是很好的功能

o.some_property()
# calling some_property getter(<__main__.MyClass instance at 0x7fb2b70877e8>,(),{})
# Traceback (most recent call last):
#  File "<stdin>", line 1, in <module>
# TypeError: 'str' object is not callable

o.some_other_property
# calling some_other_property getter(<__main__.MyClass instance at 0x7fb2b70877e8>,(),{})
# 'VERY nice'

# o.some_other_property()
# calling some_other_property getter(<__main__.MyClass instance at 0x7fb2b70877e8>,(),{})
# Traceback (most recent call last):
#  File "<stdin>", line 1, in <module>
# TypeError: 'str' object is not callable

o.some_property = "groovy"
# calling some_property setter(<__main__.MyClass object at 0x7fb2b7077890>,('groovy',),{})

o.some_property
# calling some_property getter(<__main__.MyClass object at 0x7fb2b7077890>,(),{})
# 'groovy'

o.some_other_property = "very groovy"
# Traceback (most recent call last):
#   File "<stdin>", line 1, in <module>
# AttributeError: can't set attribute

o.some_other_property
# calling some_other_property getter(<__main__.MyClass object at 0x7fb2b7077890>,(),{})

 

面向对象编程

阅读下面的代码,它的输出结果是什么?

class A(object):
    def go(self):
        print("go A go!")
    def stop(self):
        print("stop A stop!")
    def pause(self):
        raise Exception("Not Implemented")

class B(A):
    def go(self):
        super(B, self).go() #super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法,
#(Python3:super().xxx Python2:super(Class, self).xxx)
        print("go B go!")

class C(A):
    def go(self):
        super(C, self).go()
        print("go C go!")
    def stop(self):
        super(C, self).stop()
        print("stop C stop!")

class D(B,C):
    def go(self):
        super(D, self).go()
        print("go D go!")
    def stop(self):
        super(D, self).stop()
        print("stop D stop!")
    def pause(self):
        print("wait D wait!")

class E(B,C): pass
#pass是空语句,是为了保持程序结构的完整性。
#pass 不做任何事情,一般用做占位语句。




答案

输出结果以注释的形式表示:

a.go()
# go A go!

b.go()
# go A go!
# go B go!

c.go()
# go A go!
# go C go!

d.go()
# go A go!
# go C go!
# go B go!
# go D go!

e.go()
# go A go!
# go C go!
# go B go!

a.stop()
# stop A stop!

b.stop()
# stop A stop!

c.stop()
# stop A stop!
# stop C stop!

d.stop()
# stop A stop!
# stop C stop!
# stop D stop!

e.stop()

stop A stop!
stop C stop!

a.pause()
# ... Exception: Not Implemented

b.pause()
# ... Exception: Not Implemented

c.pause()
# ... Exception: Not Implemented

d.pause()
# wait D wait!

e.pause()
# ...Exception: Not Implemented

为什么提这个问题?

因为面向对象的编程真的真的很重要。不骗你。答对这道问题说明你理解了继承和Python中super函数的用法。

 

未来得及消化的

问题11

阅读下面的代码,它的输出结果是什么?

class Node(object):
    def __init__(self,sName):
        self._lChildren = []
        self.sName = sName
    def __repr__(self):
        return "<Node '{}'>".format(self.sName)
    def append(self,*args,**kwargs):
        self._lChildren.append(*args,**kwargs)
    def print_all_1(self):
        print self
        for oChild in self._lChildren:
            oChild.print_all_1()
    def print_all_2(self):
        def gen(o):
            lAll = [o,]
            while lAll:
                oNext = lAll.pop(0)
                lAll.extend(oNext._lChildren)
                yield oNext
        for oNode in gen(self):
            print oNode

oRoot = Node("root")
oChild1 = Node("child1")
oChild2 = Node("child2")
oChild3 = Node("child3")
oChild4 = Node("child4")
oChild5 = Node("child5")
oChild6 = Node("child6")
oChild7 = Node("child7")
oChild8 = Node("child8")
oChild9 = Node("child9")
oChild10 = Node("child10")

oRoot.append(oChild1)
oRoot.append(oChild2)
oRoot.append(oChild3)
oChild1.append(oChild4)
oChild1.append(oChild5)
oChild2.append(oChild6)
oChild4.append(oChild7)
oChild3.append(oChild8)
oChild3.append(oChild9)
oChild6.append(oChild10)

# 说明下面代码的输出结果

oRoot.print_all_1()
oRoot.print_all_2()

答案

oRoot.print_all_1()会打印下面的结果:

<Node 'root'>
<Node 'child1'>
<Node 'child4'>
<Node 'child7'>
<Node 'child5'>
<Node 'child2'>
<Node 'child6'>
<Node 'child10'>
<Node 'child3'>
<Node 'child8'>
<Node 'child9'>

oRoot.print_all_1()会打印下面的结果:

<Node 'root'>
<Node 'child1'>
<Node 'child2'>
<Node 'child3'>
<Node 'child4'>
<Node 'child5'>
<Node 'child6'>
<Node 'child8'>
<Node 'child9'>
<Node 'child7'>
<Node 'child10'>

为什么提这个问题?

因为对象的精髓就在于组合(composition)与对象构造(object construction)。对象需要有组合成分构成,而且得以某种方式初始化。这里也涉及到递归和生成器(generator)的使用。

生成器是很棒的数据类型。你可以只通过构造一个很长的列表,然后打印列表的内容,就可以取得与print_all_2类似的功能。生成器还有一个好处,就是不用占据很多内存。

有一点还值得指出,就是print_all_1会以深度优先(depth-first)的方式遍历树(tree),而print_all_2则是宽度优先(width-first)。有时候,一种遍历方式比另一种更合适。但这要看你的应用的具体情况。


问题12

简要描述Python的垃圾回收机制(garbage collection)。

答案

这里能说的很多。你应该提到下面几个主要的点:

    Python在内存中存储了每个对象的引用计数(reference count)。如果计数值变成0,那么相应的对象就会小时,分配给该对象的内存就会释放出来用作他用。
    偶尔也会出现引用循环(reference cycle)。垃圾回收器会定时寻找这个循环,并将其回收。举个例子,假设有两个对象o1和o2,而且符合o1.x == o2和o2.x == o1这两个条件。如果o1和o2没有其他代码引用,那么它们就不应该继续存在。但它们的引用计数都是1。
    Python中使用了某些启发式算法(heuristics)来加速垃圾回收。例如,越晚创建的对象更有可能被回收。对象被创建之后,垃圾回收器会分配它们所属的代(generation)。每个对象都会被分配一个代,而被分配更年轻代的对象是优先被处理的。

问题13

将下面的函数按照执行效率高低排序。它们都接受由0至1之间的数字构成的列表作为输入。这个列表可以很长。一个输入列表的示例如下:[random.random() for i in range(100000)]。你如何证明自己的答案是正确的。

def f1(lIn):
    l1 = sorted(lIn)
    l2 = [i for i in l1 if i<0.5]
    return [i*i for i in l2]

def f2(lIn):
    l1 = [i for i in lIn if i<0.5]
    l2 = sorted(l1)
    return [i*i for i in l2]

def f3(lIn):
    l1 = [i*i for i in lIn]
    l2 = sorted(l1)
    return [i for i in l1 if i<(0.5*0.5)]

答案

按执行效率从高到低排列:f2、f1和f3。要证明这个答案是对的,你应该知道如何分析自己代码的性能。Python中有一个很好的程序分析包,可以满足这个需求。

import cProfile
lIn = [random.random() for i in range(100000)]
cProfile.run('f1(lIn)')
cProfile.run('f2(lIn)')
cProfile.run('f3(lIn)')

为了向大家进行完整地说明,下面我们给出上述分析代码的输出结果:

>>> cProfile.run('f1(lIn)')
         4 function calls in 0.045 seconds

   Ordered by: standard name

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.009    0.009    0.044    0.044 <stdin>:1(f1)
        1    0.001    0.001    0.045    0.045 <string>:1(<module>)
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}
        1    0.035    0.035    0.035    0.035 {sorted}


>>> cProfile.run('f2(lIn)')
         4 function calls in 0.024 seconds

   Ordered by: standard name

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.008    0.008    0.023    0.023 <stdin>:1(f2)
        1    0.001    0.001    0.024    0.024 <string>:1(<module>)
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}
        1    0.016    0.016    0.016    0.016 {sorted}


>>> cProfile.run('f3(lIn)')
         4 function calls in 0.055 seconds

   Ordered by: standard name

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.016    0.016    0.054    0.054 <stdin>:1(f3)
        1    0.001    0.001    0.055    0.055 <string>:1(<module>)
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}
        1    0.038    0.038    0.038    0.038 {sorted}

为什么提这个问题?

定位并避免代码瓶颈是非常有价值的技能。想要编写许多高效的代码,最终都要回答常识上来——在上面的例子中,如果列表较小的话,很明显是先进行排序更快,因此如果你可以在排序前先进行筛选,那通常都是比较好的做法。其他不显而易见的问题仍然可以通过恰当的工具来定位。因此了解这些工具是有好处的。
问题14


你有过失败的经历吗?

错误的答案

我从来没有失败过!

为什么提这个问题?

恰当地回答这个问题说明你用于承认错误,为自己的错误负责,并且能够从错误中学习。如果你想变得对别人有帮助的话,所有这些都是特别重要的。如果你真的是个完人,那就太糟了,回答这个问题的时候你可能都有点创意了。
问题15

你有实施过个人项目吗?

真的?

如果做过个人项目,这说明从更新自己的技能水平方面来看,你愿意比最低要求付出更多的努力。如果你有维护的个人项目,工作之外也坚持编码,那么你的雇主就更可能把你视作为会增值的资产。即使他们不问这个问题,我也认为谈谈这个话题很有帮助。
结语

我给出的这些问题时,有意涉及了多个领域。而且答案也是特意写的较为啰嗦。

在编程面试中,你需要展示你对语言的理解,如果你能简要地说清楚,那请务必那样做。我尽量在答案中提供了足够的信息,即使是你之前从来没有了解过这些领域,你也可以从答案中学到些东西。我希望本文能够帮助你找到满意的工作。

加油!

 

posted on 2022-10-04 01:28  bdy  阅读(39)  评论(0编辑  收藏  举报

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