详解Python 3.1新变化之核心语言篇

    来自:http://www.yqdown.com/chengxukaifa/shujujiegou/9701_6.htm 

  一、字符串的格式化 
　　Python的最新版本为我们带来了讨人喜欢的格式字段的自动填数功能。我们知道，许多程序中经常须要 格式化字符串。Python 2.x版本运用 的是类似[s]printf函数的百分号操作符，如下所示： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> '%s, %s!' % ('Hello', 'World')　　'Hello, World!' 
　　而Python 3.0则添加了更高级的字符串格式化功能，如下所示： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> '{0}, {1}!'.format('Hello', 'World')　　'Hello, World!' 
　　如今，Python 3.1则在字符串格式化方面又有了新的改良 。对于Python 3.0来说，每当您想在格式串中引用位置参数时，您必须给出每个位置参数的索引。但是在Python 3.1中，您就可以将这些索引抛在脑后了，因为Python会依次替您填充这些参数： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> '{}, {}!'.format('Hello', 'World')　　'Hello, World!'
　　二、PEP-378：用于千位分隔符的格式说明符 
　　在财务使用 程序中，通常要在数字中运用 千位分隔符。从事金融或者财会方面工作的人士是不这样写的“您欠我$12345678”，而是“您欠我$12,345,678”，他们惯于运用 逗号作为分隔符。那么，如何 运用 Python达到这种效果呢： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> format(12345678, ',')　　'12,345,678' 
　　您可以运用 其他区分符对数字执行 分组。这里的宽度说明符(这里为8)包括了逗号和小数点： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> format(12345.678, '8,.1f')　　'12,345.7' 

 逗号通常作为默认的分隔字符，如果要运用 其他字符作为分隔字符的话，只需通过replace函数用您喜欢的字符替换逗号即可，具体如下所示： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> format(1234, ',').replace(',', '_')　　'1_234' 
　　当然，您还可以运用 format函数来作为字符串要领 ： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> '{0:8,.1f}'.format(123.456)　　' 123.5' 
　　三、Maketrans函数 
　　运用 maketrans()和translate()函数，我们可以运用 一组字符来替换另一组字符。运用 这一替换功能时，多少有点繁琐，因为它要求运用 maketrans()函数(该函数的作用是把输入字符映射到输出字符)建立一个转换表，然后，再把这个转换表传递给translate()函数。当然，string模块仍然有它自己的maketrans()函数，不过Python 3.1不赞成运用 它，而是赞赏运用 单独的maketrans()函数来操作字节、字节数组和字符串。 
　　下面的例子演示了如何 运用 maketrans()和translate()函数处理字节对象。须要 留心 的是，用于字节的转换表具有256个表项(每一项对应于一个可能的字节)，并且这个例子把大部分字节都映射到它们自身，只有1，2和3例外，因为它们分别映射到了4，5和6。如下所示： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> tt = bytes.maketrans(b'123', b'456')　　>>> len(tt)　　256　　>>> tt　　b'\x00\x01\x02\x03\x04\x05\x06\x07\x08\　　t\n\x0b\x0c\r\x0e\x0f\x10\x11\x12\x13\　　x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1a\x1b\x1c\x1d\　　x1e\x1f !"#$%&\'()*+,-./0456456789:;<=>　　?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\\]^_`abcd　　efghijklmnopqrstuvwxyz{}~\x7f\x80\x81\　　x82\x83\x84\x85\x86\x87\x88\x89\x8a\x8b\　　x8c\x8d\x8e\x8f\x90\x91\x92\x93\x94\x95\　　x96\x97\x98\x99\x9a\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f\　　xa0\xa1\xa2\xa3\xa4\xa5\xa6\xa7\xa8\xa9\　　xaa\xab\xac\xad\xae\xaf\xb0\xb1\xb2\xb3\　　xb4\xb5\xb6\xb7\xb8\xb9\xba\xbb\xbc\xbd\　　xbe\xbf\xc0\xc1\xc2\xc3\xc4\xc5\xc6\xc7\　　xc8\xc9\xca\xcb\xcc\xcd\xce\xcf\xd0\xd1\　　xd2\xd3\xd4\xd5\xd6\xd7\xd8\xd9\xda\xdb\　　xdc\xdd\xde\xdf\xe0\xe1\xe2\xe3\xe4\xe5\　　xe6\xe7\xe8\xe9\xea\xeb\xec\xed\xee\xef\　　xf0\xf1\xf2\xf3\xf4\xf5\xf6\xf7\xf8\xf9\　　xfa\xfb\xfc\xfd\xfe\xff'

建好转换表之后，我们只需把它传递给translate()函数即可，如下所示： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> b'123456'.translate(tt)　　b'456456' 
　　我们还可以传递其它的参数作为要删除的字符： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> b'123456'.translate(tt, b'5')　　b'45646' 
　　我们可以看到，原来的5已经从123456从删掉了，但是转换得到的5(请记得 ，我们的映射表将2转化为5)并没有删除。这说明，系统是先从原来的字符串中删除相应的字符，然后才执行 的转换操作。 
　　字符串的转换稍微有些不同，字符串版本的maketrans函数返回的是一个字典： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> tt = str.maketrans('123', '456')　　{49: 52, 50: 53, 51: 54}　　>>> '123456'.translate(tt)　　'456456'
　　四、与数学有关的变化 
　　3.1版本在与数学有关的方面也有所改动 。 
　　Int添加了一个bit_length要领 
　　新版本中，int变量具有一个bit_length要领 ，它能返回该int变量以二进制数表示的时候的位数。例如，数字19的二进制表示为10011，那么它的位数就是5： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> int.bit_length(19)　　5　　>>> bin(19)　　'0b10011' 
　　浮点数的舍入 
　　在Python 3.0以及早先的round()函数有点反复无常：如果您不指定精度的时候，它返回的是一个整数;如果指定精度的话，它返回的是您输入数据的类型： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> round(1000)　　1000　　>>> round(1000.0)　　1000　　>>> round(1000, 2)　　1000　　>>> round(1000.0, 2)　　1000.0 
　　在Python 3.1中，只要输入的数字是一个整数(即使它是用浮点数的形式表示的，例如1000.0)，那么它总是返回一个整型数： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> round(1000)　　1000　　>>> round(1000.0)　　1000　　>>> round(1000, 2)　　1000　　>>> round(1000.0, 2)　　1000 

浮点数的表示 
　　目前，实数在大部分的硬件和操作系统中都是用32位(单精度)或者64位(双精度)来表示的。然而，这会导致一些实数不能 精确表示。由于计算机存储器的二进制特征 ，某些数字运用 十进制表示形式非常简洁，但是要是运用 浮点方案表示的话，就要复杂了。举例来说，运用 32位的单精度浮点数表示数字0.6，则为0.59999999999999998： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> 0.6　　0.59999999999999998 
　　对于这种表示方案，上面的数字是为了做到尽可能的精确，但是对用户来说却很不友好。 Python 3.1运用 了一个新算法，以便使得原值的表示尽可能得简练。所以在Python 3.1中，人们输入上面的数字，一个更简洁的表示： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> 0.6　　0.6 
　　这已经很精确了，除非遇到算术运算。举例来说，表达式0.7+0.1的值用32位浮点表示法表示的话，它是 0.79999999999999993，而数字0.8的值用32位浮点数表示则是 0.80000000000000004。 这样一来，就意味着0.7+0.1并不等于0.8，这会导致一些疑问 。例如，下面的循环将永不休止： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> x = 0.0　　>>> while x != 1.0:　　... print(repr(x))　　... x += 0.1 
　　输出的结果： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　0　　0.10000000000000001　　0.20000000000000001　　0.30000000000000004　　0.40000000000000002　　0.5　　0.59999999999999998　　0.69999999999999996　　0.79999999999999993　　0.89999999999999991　　0.99999999999999989　　1.0999999999999999　　1.2　　1.3　　1.4000000000000001　　1.5000000000000002　　1.6000000000000003　　... 
　　在Python 3.0中，repr()函数返回的是实际表示;而在Python 3.1中，它返回的是简洁表示。无论是在Python 3.0还是在Python 3.1中，print()函数显示的都是简洁表示： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> print(0.1)　　0.1　　>>> print(0.10000000000000001)　　0.1 

Python语言还有一个称为decimal的模块，可用于精确的实数表示。它运用 一个不同的表示方案来表示浮点数，并且在内存运行的情况下，用尽量多的数位来表示一个实数——并且，当执行 算术的时候不会出现舍入误差。在Python 3.0中，Decimal类型运用 了一种新要领 来从一个字符串原始 化它表示的值;在Python 3.1中，又添加 了另一个新要领 即from_float()来接收浮点数。留心 ，即使当运用 from_float()的时候，Decimal模块也会比32位更精确。 Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　>>> from decimal import Decimal　　>>> Decimal.from_float(0.1)　　Decimal('0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625') 
　　五、改良 的WITH语句 
　　在Python 2.5中，WITH语句是作为一个__future__特征 引入的，该语句的正式引入实际上是从Python 3.0开始的。到了Python 3.1版本，该语句已经能够支持更多的资源。最多见 的情形是，它可以打开输入、输出文件并在处理完成后关上 它们。在Python 3.0中，我们要么运用 嵌套的with语句，要么显式闭合在文件中。下面是一个Python 3.0的例子，它打开了一个输入文件，将其内容作为字符串读取，用字符串的title()要领 处理内容，并将结果写到一个输出文件中。 
　　这个示例中含有两个嵌套的with语句，留心 嵌套的with语句中的最后一行。当代码试图读取out.txt的时候，结果为空，因为此文件是被缓冲处理的，并且还没有写入。当此with语句完成的时候，Python会关上 此文件，所以最后一行代码会认定out.txt的内容的确是大写文字。 Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　open('in.txt', 'w').write('abc def')　　with open('in.txt') as in_file:　　with open('out.txt', 'w') as out_file:　　text = in_file.read()　　assert text == 'abc def'　　text = text.title()　　assert text == 'Abc Def'　　out_file.write(text)　　assert open('out.txt').read() == ''　　assert open('out.txt').read() == 'Abc Def' 
　　看到嵌套的with语句，是不是感觉有点头疼，呵呵。接下来，我们要打开两个两个文件，并在处理完成后关上 它们(如果您须要 打开三个文件，那么就须要 三个嵌套的with语句)。 Python 3.1运行您运用 单个WITH语句打开所有文件： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->　　open('in.txt', 'w').write('abc def')　　with open('in.txt') as in_file:　　with open('out.txt', 'w') as out_file:　　text = in_file.read()　　assert text == 'abc def'　　text = text.title()　　assert text == 'Abc Def'　　out_file.write(text)　　assert open('out.txt').read() == ''　　assert open('out.txt').read() == 'Abc Def' 

Python 3.1的另一项改良 就是，gzip.GzipFile和bz2.BZ2File现在也可以 用于WITH语句。我们知道，这些都是压缩后的文件格式。下面的示例代码将运用 gzip文件和bz2文件来存储5000个字节的内容，并显示其尺寸。这里还有用到一些额外的Python 3特征 ，比如带有命名属性的统计结果和高级字符串格式化。 Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->from bz2 import BZ2Filefrom gzip import GzipFileimport oswith GzipFile('1.gz', 'wb') as g, BZ2File('1.bz2', 'wb') as b:  g.write(b'X' * 5000)  b.write(b'X' * 5000)for ext in ('.gz', '.bz2'):  filename = '1' + ext  print ('The size of the {0} file is {1.st_size} bytes'.format(ext, os.stat(filename))) 
　　输出的结果： Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->The size of the .gz file is 43 bytesThe size of the .bz2 file is 45 bytes 
　　六、小结 
　　Python 3.0揭晓 七个月之后，Python核心开发人员于2009年6月27日揭晓 了新的Python 3.1版本。虽然此3.1版本只是对Python 3.0的一次小型升级，但是它不仅为开发者带来许多让人感兴趣的特征 ，同时在性能方面也有所改善。本文为读者细致 介绍了Python 3.1版本在核心语言方面的变化，在接下来的文章中，我们将继续为读者介绍新版本中标准程序库和性能改善方面的变化。