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对于Python初学者.我所总结的一些建议和技巧

达内Python人工智能 2017-10-30

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对于Python初学者.我所总结的一些建议和技巧

Python是一种计算机程序设计语言。你可能已经听说过很多种流行的编程语言,比如非常难学的C语言,非常流行的Java语言,适合初学者的Basic语言,适合网页编程的JavaScript语言等等。

那Python是一种什么语言?

首先,我们普及一下编程语言的基础知识。用任何编程语言来开发程序,都是为了让计算机干活,比如下载一个MP3,编写一个文档等等,而计算机干活的CPU只认识机器指令,所以,尽管不同的编程语言差异极大,最后都得“翻译”成CPU可以执行的机器指令。而不同的编程语言,干同一个活,编写的代码量,差距也很大。

比如,完成同一个任务,C语言要写1000行代码,Java只需要写100行,而Python可能只要20行。

所以Python是一种相当高级的语言。

你也许会问,代码少还不好?代码少的代价是运行速度慢,C程序运行1秒钟,Java程序可能需要2秒,而Python程序可能就需要10秒。

那是不是越低级的程序越难学,越高级的程序越简单?表面上来说,是的,但是,在非常高的抽象计算中,高级的Python程序设计也是非常难学的,所以,高级程序语言不等于简单。

但是,对于初学者和完成普通任务,Python语言是非常简单易用的。连Google都在大规模使用Python,你就不用担心学了会没用。

用Python可以做什么?

可以做日常任务,比如自动备份你的MP3;可以做网站,很多著名的网站包括YouTube就是Python写的;可以做网络游戏的后台,很多在线游戏的后台都是Python开发的。总之就是能干很多很多事啦。

Python当然也有不能干的事情,比如写操作系统,这个只能用C语言写;写手机应用,只能用Objective-C(针对iPhone)和Java(针对Android);写3D游戏,最好用C或C++。

此外Python是一种非常富有表现力的语言。它为我们提供了一个庞大的标准库和许多内置模块,帮助我们快速完成工作。然而,许多人可能会迷失在它提供的功能中,不能充分利用标准库,过度重视单行脚本,以及误解Python基本结构等。

本文是一个关于Python新手可能会陷入的一些陷阱的不完全列表。


1不知道Python版本

这是一个在StackOverflow上反复出现的问题。许多人能写出在某个版本上完美工作的代码,但在他们在自己的系统上安装有不同版本的Python。要确保你知道你正在使用的Python版本。

你可以通过下边的代码查看Python版本:

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上面两种方法都是可以的


2不使用版本管理器

pyenv是一个极好的管理不同Python版本的工具,但很不幸,它只工作在*nix系统上。在Mac系统上,你可以简单地通过brew install pyenv安装它,在Linux上,也有一个自动安装程序。


3沉迷于一行程序

许多人热衷于一行程序带来的兴奋感。即使他们的一行解决方案比一个多行解决方案低效,他们也会吹嘘。

Python中的一行程序在本质上意味着具有多个表达式的复杂推导。

老实讲,我看到很多人都写类似的代码。这样的代码在一个星期后就会变得难以理解。如果你想做一些稍微复杂的事情,例如根据条件简单地在一个列表或集合中添加一个元素,你可能就会犯错误。

单行代码并不是什么成就,是的,他们可能看起来很灵活,但不是什么成就。想象一下,这就像是你在打扫房间时把所有的东西都塞进你的衣橱。好的代码应该是干净的,易于阅读的和高效的。

4利用错误的方式初始化一个集合

这是一个更微妙的问题,可能让你措手不及。集合推导很像列表推导。

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上面就是集合推导的一个例子。集合就像列表,也是一个容器。所不同的是,一个集合中不能有任何重复的值,而且是无序的。看到集合推导人们经常错误地认为{}能初始化一个空集合。但其实不然,它初始化一个空字典。


对于Python初学者.我所总结的一些建议和技巧

如果你想初始化一个空集合,可以简单地调用set()方法。

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>>> set()

set()

>>> type(set())

注意一个空集合用set()表示,但是一个包含一些元素的集合就就要用花括号包围元素来表示。

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这和直觉是相反的,因为你期望类似于set([1, 2])的一些东西。


5误解GIL

GIL(全局解释器锁)意味着在Python程序中,任意一个时间点只能有一个线程在运行。这意味着当我们创建一个线程并希望它并行运行时,它并不会那样。Python解释器实际的工作是在不同的运行线程之间快速进行切换。但这只是对实际发生事情的一个非常简单的解释,实际情况要复杂的多。有很多种并行运行的实例,例如使用本质为C扩展的各种库。但运行Python代码时,大部分时间里它不会并行执行。换句话说,Python中的线程并不像Java或C++中的线程。

许多人会尝试为Python辩解,说这些都是真正的线程。这确实是真的,但并不能改变这样一个事实:Python处理线程的方式和你期望的方式是不同的。Ruby语言也有相同的情况(Ruby也有一个解释器锁)。

指定的解决方案是使用multiprocessing模块。multiprocessing模块提供Process类,它是一个对fork的很好的覆盖。然而,fork过程比一个线程的代价高得多,所以你可能不会每次都能看到性能上的提升,因为不同的process之间需要做大量的工作来进行相互协调。

然而,这个问题并不存在于每一个Python的实现版本中。例如,Python的一个实现PyPy-stm就试图摆脱GIL(仍未稳定)。建立在其他平台,如JVM(Jython)或CLR(IronPython),上的Python实现,也没有GIL的问题。

总之,使用Thread类时要多加小心,你得到的可能不是你想要的。

6使用旧式类

在Python 2中,有两种类型的类,分别为“旧式”类和“新式”类。如果你使用Python 3,那么你默认使用“新式”类。为了确保在Python2中使用“新式”类,你需要让你新创建的每一个类都继承object类,且类不能已继承了内置类型,例如int或list。换句话说,你的基类、类如果不继承其他类,就总是需要继承object类。

class MyNewObject(object):

# stuff here

这些“新式”类解决一些老式类的根本缺陷,想要详细了解新式类和旧式类请参见《python新式类和旧式类区别》《python2中的__new__与__init__,新式类和经典类》。

7按错误的方式迭代

对于这门语言的新手来说,下边的代码是非常常见的:

for name_index in range(len(names)):

print(names[name_index])

在上边的例子中,没有必须调用len函数,因为列表迭代实际上要简单得多:

for name in names:

print(name)

此外,还有一大堆其他的工具帮助你简化迭代。例如,可以使用zip同时遍历两个列表:

for cat, dog in zip(cats, dogs):

print(cat, dog)

如果你想同时考虑列表变量的索引和值,可以使用enumerate:

for index, cat in enumerate(cats):

print(cat, index)

在itertools中也有很多有用的函数供你选择。然而请注意,使用itertools函数并不总是正确的选择。如果itertools中的一个函数为你试图解决的问题提供了一个非常方便的解决办法,例如铺平一个列表或根据给定的列表创建一个其内容的排列,那就用它吧。但是不要仅仅因为你想要它而去适应你代码的一部分。

滥用itertools引发的问题出现的过于频繁,以至于在StackOverflow上一个德高望重的Python贡献者已经贡献他们资料的重要组成部分来解决这些问题。

8使用可变的默认参数

我多次见到过如下的代码:

def foo(a, b, c=[]):

# append to c

# do some more stuff

永远不要使用可变的默认参数,可以使用如下的代码代替:

def foo(a, b, c=None):

if c is None:

c = []

# append to c

# do some more stuff

与其解释这个问题是什么,不如展示下使用可变默认参数的影响:

对于Python初学者.我所总结的一些建议和技巧


同一个变量c在函数调用的每一次都被反复引用。这可能有一些意想不到的后果。

总结

这些只是相对来说刚接触Python的人可能会遇到的一些问题。然而请注意,可能会遇到的问题远非就这么些。然而另一些缺陷是人们像使用Java或C++一样使用Python,并且试图按他们熟悉的方式使用Python。

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