你不得不了解的Python3.x新特性
从 3.0 到 3.8,Python 3 已经更新了一波又一波,但似乎我们用起来和 2.7 没有太大区别?以前该怎么写 2.7 的代码现在就怎么写,只不过少数表达方式变了而已。在这篇文章中,作者介绍了 3.0 以来真正 Amazing 的新函数与新方法,也许这些方法我们都不太熟,但它们确实在实践中非常重要。
一、格式化字符串f-string
在任何的编程语言中,不使用字符串都是寸步难行的。而为了保持思路清晰,你会希望有一种结构化的方法来处理字符串。Python中格式化字符串目前有四种方法,大家可以参见我的这篇博客:https://www.cnblogs.com/zhangyafei/p/9837602.html
大多数使用 Python 的人会偏向于使用「format」方法。
# format user = "Jane Doe" action = "buy" log_message = 'User {} has logged in and did an action {}.'.format( user, action ) print(log_message) # User Jane Doe has logged in and did an action buy.
除了「format」,Python 3 还提供了一种通过「f-string」进行字符串插入的灵活方法。使用「f-string」编写的与上面功能相同的代码是这样的:
# f-string user = "Jane Doe" action = "buy" log_message = f'User {user} has logged in and did an action {action}.' print(log_message) # User Jane Doe has logged in and did an action buy.
相比于常见的字符串格式符 %s 或 format 方法,f-strings 直接在占位符中插入变量显得更加方便,也更好理解。
二、路径管理库 Pathlib(最低 Python 版本为 3.4)
f-string 非常强大,但是有些像文件路径这样的字符串有他们自己的库,这些库使得对它们的操作更加容易。Python 3 提供了一种处理文件路径的抽象库「pathlib」。如果你不知道为什么应该使用 pathlib,请参阅下面这篇 Trey Hunner 编写的炒鸡棒的博文:「https://treyhunner.com/2018/12/why-you-should-be-using-pathlib/」
from pathlib import Path root = Path('post_sub_folder') print(root) # post_sub_folder path = root / 'happy_user' # Make the path absolute print(path.resolve()) # /home/weenkus/Workspace/Projects/DataWhatNow-Codes/how_your_python3_should_look_like/post_sub_folder/happy_user
如上所示,我们可以直接对路径的字符串进行「/」操作,并在绝对与相对地址间做转换。
三、类型提示 Type hinting(最低 Python 版本为 3.5)
静态和动态类型是软件工程中一个热门的话题,几乎每个人 对此有自己的看法。读者应该自己决定何时应该编写何种类型,因此你至少需要知道 Python 3 是支持类型提示的。
def sentence_has_animal(sentence: str) -> bool: return "animal" in sentence sentence_has_animal("Donald had a farm without animals") # True
四、枚举(最低 Python 版本为 3.4)
Python 3 支持通过「Enum」类编写枚举的简单方法。枚举是一种封装常量列表的便捷方法,因此这些列表不会在结构性不强的情况下随机分布在代码中。
from enum import Enum, auto class Monster(Enum): ZOMBIE = auto() WARRIOR = auto() BEAR = auto() print(Monster.ZOMBIE) # Monster.ZOMBIE
枚举是符号名称(成员)的集合,这些符号名称与唯一的常量值绑定在一起。在枚举中,可以通过标识对成员进行比较操作,枚举本身也可以被遍历。
参考:https://docs.python.org/3/library/enum.html
for monster in Monster: print(monster) # Monster.ZOMBIE # Monster.WARRIOR # Monster.BEAR
五、原生 LRU 缓存(最低 Python 版本为 3.2)
目前,几乎所有层面上的软件和硬件中都需要缓存。Python 3 将 LRU(最近最少使用算法)缓存作为一个名为「lru_cache」的装饰器,使得对缓存的使用非常简单。
下面是一个简单的斐波那契函数,我们知道使用缓存将有助于该函数的计算,因为它会通过递归多次执行相同的工作。
import time def fib(number: int) -> int: if number == 0: return 0 if number == 1: return 1 return fib(number-1) + fib(number-2) start = time.time() fib(40) print(f'Duration: {time.time() - start}s')
# Duration: 59.59635329246521s
现在,我们可以使用「lru_cache」来优化它(这种优化技术被称为「memoization」)。通过这种优化,我们将执行时间从几十秒降低到了几纳秒。
from functools import lru_cache @lru_cache(maxsize=512) def fib_memoization(number: int) -> int: if number == 0: return 0 if number == 1: return 1 return fib_memoization(number-1) + fib_memoization(number-2) start = time.time() fib_memoization(40) print(f'Duration: {time.time() - start}s')
# Duration: 0.0s
六、扩展的可迭代对象解包(最低 Python 版本为 3.0)
对于这个特性,代码就说明了一切。
参考:https://www.python.org/dev/peps/pep-3132/
head, *body, tail = range(5) print(head, body, tail) # 0 [1, 2, 3] 4 py, filename, *cmds = "python3.7 script.py -n 5 -l 15".split() print(py) print(filename) print(cmds) # python3.7 # script.py # ['-n', '5', '-l', '15'] first, _, third, *_ = range(10) print(first, third) # 0 2
七、Data class 装饰器(最低 Python 版本为 3.7)
Python 3 引入了「data class」,它们没有太多的限制,可以用来减少对样板代码的使用,因为装饰器会自动生成诸如「__init__()」和「__repr()__」这样的特殊方法。在官方的文档中,它们被描述为「带有缺省值的可变命名元组」。
class Armor: def __init__(self, armor: float, description: str, level: int = 1): self.armor = armor self.level = level self.description = description def power(self) -> float: return self.armor * self.level armor = Armor(5.2, "Common armor.", 2) armor.power() # 10.4 print(armor) # <__main__.Armor object at 0x7fc4800e2cf8>
使用「Data class」实现相同的 Armor 类。
from dataclasses import dataclass @dataclass class Armor: armor: float description: str level: int = 1 def power(self) -> float: return self.armor * self.level armor = Armor(5.2, "Common armor.", 2) result = armor.power() print(armor) print(result) # Armor(armor=5.2, description='Common armor.', level=2) # 10.4