python 中的9个实用技巧，助你提高开发效率

2023-07-17 16:01:03 241

整理字符串输入

整理用户输入的问题在编程过程中极为常见。通常情况下，将字符转换为小写或大写就够了，有时你可以使用正则表达式模块「Regex」完成这项工作。但是如果问题很复杂，可能有更好的方法来解决：

user_input="This
stringhassomewhitespaces...
"
character_map={
ord(
):,
ord():,
ord(
):None
}
user_input.translate(character_map)#Thisstringhassomewhitespaces...

在本例中，你可以看到空格符「n」和「t」都被替换成了单个空格，「r」都被删掉了。这只是个很简单的例子，我们可以更进一步，使用「unicodedata」程序包生成大型重映射表，并使用其中的「combining()」进行生成和映射，我们可以

迭代器切片（Slice）

如果对迭代器进行切片操作，会返回一个「TypeError」，提示生成器对象没有下标，但是我们可以用一个简单的方案来解决这个问题：

importitertools
s=itertools.islice(range(50),10,20)#
forvalins:
...

我们可以使用「itertools.islice」创建一个「islice」对象，该对象是一个迭代器，可以产生我们想要的项。但需要注意的是，该操作要使用切片之前的所有生成器项，以及「islice」对象中的所有项。

跳过可迭代对象的开头

有时你要处理一些以不需要的行（如注释）开头的文件。「itertools」再次提供了一种简单的解决方案：

string_from_file="""
//Author:...
//License:...
//
//Date:...
Actualcontent...
"""
importitertools
forlineinitertools.dropwhile(lambdaline:line.startswith("//"),string_from_file.split("
")):
print(line)

这段代码只打印初始注释部分之后的内容。如果我们只想舍弃可迭代对象的开头部分（本示例中为开头的注释行），而又不知道要这部分有多长时，这种方法就很有用了。

只包含关键字参数的函数(kwargs)

当我们使用下面的函数时，创建仅仅需要关键字参数作为输入的函数来提供更清晰的函数定义，会很有帮助：

deftest(*,a,b):
pass
test("valuefora","valueforb")#TypeError:test()takes0positionalarguments...
test(a="value",b="value2")#Works...

如你所见，在关键字参数之前加上一个「*」就可以解决这个问题。如果我们将某些参数放在「*」参数之前，它们显然是位置参数。

创建支持「with」语句的对象

举例而言，我们都知道如何使用「with」语句打开文件或获取锁，但是我们可以实现自己上下文表达式吗？是的，我们可以使用「__enter__」和「__exit__」来实现上下文管理协议:

classConnection:
def__init__(self):
...
def__enter__(self):
#Initializeconnection...
def__exit__(self,type,value,traceback):
#Closeconnection...
withConnection()asc:
#__enter__()executes
...
#conn.__exit__()executes

这是在Python中最常见的实现上下文管理的方法，但是还有更简单的方法:

fromcontextlibimportcontextmanager
@contextmanager
deftag(name):
print(f"<{name}>")
yield
print(f"")
withtag("h1"):
print("ThisisTitle.")

上面这段代码使用contextmanager的manager装饰器实现了内容管理协议。在进入with块时tag函数的第一部分（在yield之前的部分）就已经执行了，然后with块才被执行，最后执行tag函数的其余部分。

用「__slots__」节省内存

如果你曾经编写过一个创建了某种类的大量实例的程序，那么你可能已经注意到，你的程序突然需要大量的内存。那是因为Python使用字典来表示类实例的属性，这使其速度很快，但内存使用效率却不是很高。通常情况下，这并不是一个严重的问题。但是，如果你的程序因此受到严重的影响，不妨试一下「__slots__」：

classPerson:
__slots__=["first_name","last_name","phone"]
def__init__(self,first_name,last_name,phone):
self.first_name=first_name
self.last_name=last_name
self.phone=phone

当我们定义了「__slots__」属性时，Python没有使用字典来表示属性，而是使用小的固定大小的数组，这大大减少了每个实例所需的内存。使用「__slots__」也有一些缺点：我们不能声明任何新的属性，我们只能使用「__slots__」上现有的属性。而且，带有「__slots__」的类不能使用多重继承。

限制「CPU」和内存使用量

如果不是想优化程序对内存或CPU的使用率，而是想直接将其限制为某个确定的数字，Python也有一个对应的库可以做到：

importsignal
importresource
importos
#ToLimitCPUtime
deftime_exceeded(signo,frame):
print("CPUexceeded...")
raiseSystemExit(1)
defset_max_runtime(seconds):
#Installthesignalhandlerandsetaresourcelimit
soft,hard=resource.getrlimit(resource.RLIMIT_CPU)
resource.setrlimit(resource.RLIMIT_CPU,(seconds,hard))
signal.signal(signal.SIGXCPU,time_exceeded)
#Tolimitmemoryusage
defset_max_memory(size):
soft,hard=resource.getrlimit(resource.RLIMIT_AS)
resource.setrlimit(resource.RLIMIT_AS,(size,hard))

我们可以看到，在上面的代码片段中，同时包含设置最大CPU运行时间和最大内存使用限制的选项。在限制CPU的运行时间时，我们首先获得该特定资源（RLIMIT_CPU）的软限制和硬限制，然后使用通过参数指定的秒数和先前检索到的硬限制来进行设置。最后，如果CPU的运行时间超过了限制，我们将发出系统退出的信号。在内存使用方面，我们再次检索软限制和硬限制，并使用带「size」参数的「setrlimit」和先前检索到的硬限制来设置它。

控制可以/不可以导入什么

有些语言有非常明显的机制来导出成员（变量、方法、接口），例如在Golang中只有以大写字母开头的成员被导出。然而，在Python中，所有成员都会被导出（除非我们使用了「__all__」）：

deffoo():
pass
defbar():
pass
__all__=["bar"]

在上面这段代码中，我们知道只有「bar」函数被导出了。同样，我们可以让「__all__」为空，这样就不会导出任何东西，当从这个模块导入的时候，会造成「AttributeError」。

实现比较运算符的简单方法

为一个类实现所有的比较运算符（如__lt__,__le__,__gt__,__ge__）是很繁琐的。有更简单的方法可以做到这一点吗？这种时候，「functools.total_ordering」就是一个很好的帮手：

fromfunctoolsimporttotal_ordering
@total_ordering
classNumber:
def__init__(self,value):
self.value=value
def__lt__(self,other):
returnself.valueNumber(3))
print(Number(1)=Number(15))
print(Number(10)<=Number(2))

这里的工作原理究竟是怎样的呢？我们用「total_ordering」装饰器简化实现对类实例排序的过程。我们只需要定义「__lt__」和「__eq__」就可以了，它们是实现其余操作所需要的最小的操作集合（这里也体现了装饰器的作用——为我们填补空白）。

结语

并非本文中所有提到的功能在日常的Python编程中都是必需或有用的，但是其中某些功能可能会不时派上用场，而且它们也可能简化一些原本就很冗长且令人烦恼的任务。还需指出的是，所有这些功能都是Python标准库的一部分。而在我看来，其中一些功能似乎并不像标准库中包含的标准内容，所以当你使用Python实现本文提到的某些功能时，请先参阅Python的标准库，如果你不能找到想要的功能，可能只是因为你还没有尽力查找（如果真的没有，那它肯定也存在于一些第三方库）。

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