Python函数高级(1)

关于封装的三种方法

1.私有属性添加set、get方法

class Money(object):
    def __init__(self):
        self.__money = 0

    def getMoney(self):
        return self.__money

    def setMoney(self, value):
        #isinstance(值,类型) 判断值是什么类型
        if isinstance(value, int):
            self.__money = value
        else:
            print("error:不是整型数字")

2.使用property升级getter和setter方法

class Money(object):
    def __init__(self):
        self.__money = 0

    def getMoney(self):
        return self.__money

    def setMoney(self, value):
        if isinstance(value, int):
            self.__money = value
        else:
            print("error:不是整型数字")
    money = property(getMoney, setMoney)  #关键代码 
运行结果:
In [1]: from get_set import Money

In [2]: 

In [2]: a = Money()

In [3]: 

In [3]: a.money
Out[3]: 0

In [4]: a.money = 100

In [5]: a.money
Out[5]: 100

In [6]: a.getMoney()
Out[6]: 100

3.使用property取代getter和setter方法
@property成为属性函数,可以对属性赋值时做必要的检查,并保证代码的清晰短小,主要有2个作用

  • 将方法转换为只读
  • 重新实现一个属性的设置和读取方法,可做边界判定
class Money(object):
    def __init__(self):
        self.__money = 0

    @property
    def money(self):
        return self.__money

    @money.setter
    def money(self, value):
        if isinstance(value, int):
            self.__money = value
        else:
            print("error:不是整型数字")
运行结果
In [3]: a = Money()

In [4]: 

In [4]: 

In [4]: a.money
Out[4]: 0

In [5]: a.money = 100

In [6]: a.money
Out[6]: 100

被封装的函数 可以通过User._属性 查看
注意 调用函数时要带括号 如果不带括号就是方法的引用传递

递归 调用函数本身 递归一定要有结束条件


生成器

通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表。但是,受到内存限制,列表容量肯定是有限的。而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。

创建生成器方法1
第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的 [ ]改成 ( )

In [15]: L = [ x*2 for x in range(5)]

In [16]: L
Out[16]: [0, 2, 4, 6, 8]

In [17]: G = ( x*2 for x in range(5))

In [18]: G
Out[18]:  at 0x7f626c132db0>

In [19]:`

创建 L 和 G 的区别仅在于最外层的 [ ] 和 ( ) , L 是一个列表,而 G 是一个生成器。我们可以直接打印出L的每一个元素,但我们怎么打印出G的每一个元素呢?如果要一个一个打印出来,可以通过 next() 函数获得生成器的下一个返回值:

In [19]: next(G)
Out[19]: 0

In [20]: next(G)
Out[20]: 2

In [21]: next(G)
Out[21]: 4

In [22]: next(G)
Out[22]: 6

In [23]: next(G)
Out[23]: 8

In [24]: next(G)
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)
 in ()
----> 1 next(G)

StopIteration: 

In [25]:
In [26]: G = ( x*2 for x in range(5))

In [27]: for x in G:
   ....:     print(x)
   ....:     
0
2
4
6
8

In [28]:

生成器保存的是算法,每次调用 next(G) ,就计算出 G 的下一个元素的值,直到计算到最后一个元素,没有更多的元素时,抛出 StopIteration 的异常。当然,这种不断调用 next() 实在是太变态了,正确的方法是使用 for 循环,因为生成器也是可迭代对象。所以,我们创建了一个生成器后,基本上永远不会调用 next() ,而是通过 for 循环来迭代它,并且不需要关心 StopIteration 异常。

创建生成器方法2
enerator非常强大。如果推算的算法比较复杂,用类似列表生成式的 for 循环无法实现的时候,还可以用函数来实现。
比如,著名的斐波拉契数列(Fibonacci),除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到:
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
斐波拉契数列用列表生成式写不出来,但是,用函数把它打印出来却很容易:

def fib(times):
   ....:     n = 0
   ....:     a,b = 0,1
   ....:     while n in ()
----> 1 next(F)

StopIteration: done                     

在上面fib 的例子,我们在循环过程中不断调用 yield ,就会不断中断。当然要给循环设置一个条件来退出循环,不然就会产生一个无限数列出来。同样的,把函数改成generator后,我们基本上从来不会用 next() 来获取下一个返回值,而是直接使用 for 循环来迭代:

In [38]: for n in fib(5):
   ....:     print(n)
   ....:     
1
1
2
3
5

In [39]:

但是用for循环调用generator时,发现拿不到generator的return语句的返回值。如果想要拿到返回值,必须捕获StopIteration错误,返回值包含在StopIteration的value中:

In [39]: g = fib(5)

In [40]: while True:
   ....:     try:
   ....:         x = next(g)
   ....:         print("value:%d"%x)      
   ....:     except StopIteration as e:
   ....:         print("生成器返回值:%s"%e.value)
   ....:         break
   ....:     
value:1
value:1
value:2
value:3
value:5
生成器返回值:done

yield的运行方式是先运行 yield之前的代码 然后打印 接着输出yield之后的直到yiled之前结束一轮循环

In [10]: def gen():
   ....:     i = 0
   ....:     while i<3:
   ....:         temp = yield i
   ....:         print(temp)
   ....:         i+=1
   ....:
使用next函数
In [11]: f = gen()

In [12]: next(f)
Out[12]: 0

In [13]: next(f)
None
Out[13]: 1

In [14]: next(f)
None
Out[14]: 2

next()等于 __ next__

使用__ next__方法

In [18]: f = gen()

In [19]: f.__next__()
Out[19]: 0

In [20]: f.__next__()
None
Out[20]: 1

In [21]: f.__next__()
None
Out[21]: 2

send

send可以影响生成器的流程
我们使用send来控制生成器函数的流程时应该让生成器next一次
执行到yield时,gen函数作用暂时保存,返回i的值;temp接收下次c.send("python"),send发送过来的值,c.next()等价c.send(None)

使用send方法

 f = gen()

In [44]: f.__next__()
Out[44]: 0

In [45]: f.send('haha')
haha
Out[45]: 1

In [46]: f.__next__()
None
Out[46]: 2

In [47]: f.send('haha')
haha
Out[47]: 3

In [48]:

实现多任务

模拟多任务(进程,线程,协程)实现方式之一:协程

def test1():
    while True:
        print("--1--")
        yield None

def test2():
    while True:
        print("--2--")
        yield None


t1 = test1()
t2 = test2()
while True:
    t1.__next__()
    t2.__next__()

总结

生成器是这样一个函数,它记住上一次返回时在函数体中的位置。对生成器函数的第二次(或第 n 次)调用跳转至该函数中间,而上次调用的所有局部变量都保持不变。
生成器不仅“记住”了它数据状态;生成器还“记住”了它在流控制构造(在命令式编程中,这种构造不只是数据值)中的位置。
生成器的特点:

  • 节约内存
  • 迭代到下一次的调用时,所使用的参数都是第一次所保留下的,即是说,在整个所有函数调用的参数都是第一次所调用时保留的,而不是新创建的

迭代器

迭代是访问集合元素的一种方式。迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。迭代器对象从集合的第一个元素开始访问,直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

可迭代对象

以直接作用于 for 循环的数据类型有以下几种:
一类是集合数据类型,如 list 、 tuple 、 dict 、 set 、 str 等;
一类是 generator ,包括生成器和带 yield 的generator function。
这些可以直接作用于 for 循环的对象统称为可迭代对象: Iterable 。

判断是否可以迭代

isinstance() 判断一个对象是否是 Iterable 对象:

 from collections import Iterable

In [51]: isinstance([], Iterable)
Out[51]: True

In [52]: isinstance({}, Iterable)
Out[52]: True

In [53]: isinstance('abc', Iterable)
Out[53]: True

In [54]: isinstance((x for x in range(10)), Iterable)
Out[54]: True

In [55]: isinstance(100, Iterable)
Out[55]: False

而生成器不但可以作用于 for 循环,还可以被 next() 函数不断调用并返回下一个值,直到最后抛出 StopIteration 错误表示无法继续返回下一个值了。

迭代器

可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator。
可以使用 isinstance() 判断一个对象是否是 Iterator 对象:

In [56]: from collections import Iterator

In [57]: isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
Out[57]: True

In [58]: isinstance([], Iterator)
Out[58]: False

In [59]: isinstance({}, Iterator)
Out[59]: False

In [60]: isinstance('abc', Iterator)
Out[60]: False

In [61]: isinstance(100, Iterator)
Out[61]: False

iter()函数

生成器都是 Iterator 对象,但 list 、 dict 、 str 虽然是 Iterable ,却不是 Iterator 。
把 list 、 dict 、 str 等 Iterable 变成 Iterator 可以使用 iter() 函数:

In [62]: isinstance(iter([]), Iterator)
Out[62]: True

In [63]: isinstance(iter('abc'), Iterator)
Out[63]: True

总结

凡是可作用于 for 循环的对象都是 Iterable 类型;
凡是可作用于 next() 函数的对象都是 Iterator 类型
集合数据类型如 list 、 dict 、 str 等是 Iterable 但不是 Iterator ,不过可以通过 iter() 函数获得一个 Iterator 对象。
目的是在使用迭代器的时候,减少内存的占用。

函数

所以的函数都可以当做参数传递给另一个参数
递归、函数变量赋值、参数中的函数、匿名函数、闭包、偏函数
递归:函数的递归就是让在函数的内部调用函数自身的情况,这个函数就是递归函数。
注意:递归一定要有结束条件,否则就会成为一个死循环。
函数变量赋值:我们可以将一个函数赋值给一个变量(注意,不是调用哦),这个这个变量也会指向该函数。
参数中的函数:函数作为一个对象,我们同样可以将函数当成一个实际参数传递给另一个函数进行处理,这个是动态语言才用的特性,也使得动态语言变得相当的灵活和好用哦~~~
匿名函数:例如:前面我们使用的在一个函数中,参数是另外一个函数。常规方式当我们调用的时候,需要创建一个函数,昨晚调用函数的参数。但是我们也可以使用匿名函数来完成。
匿名函数的格式如下:
lambda[参数列表]://代码(函数体)【返回值不需要写】
这样写的好处就是,代码简化,坏处就是降低了阅读性。慎用!!
偏函数:
常规函数操作中,我们在函数的参数中可以添加参数的默认值来简化函数的操作,偏函数也可以做到这一点,偏函数可以在一定程度上更加方便的管理我们的函数操作
偏函数通过内置模块functools的partial函数进行定义和处理。
functools.partial()函数语法结构
新函数名称 = functools.partial(函数名称, 默认赋值参数)

进制数据转换

int()里面两个参数 第二个参数默认是十进制的
int("FF",base=16)结果是255
原始的2进制数据转换 int("111", base=2)
~执行结果:7
引入我们需要的模块functools import functools
通过偏函数扩展一个新的函数int2
int2 = functools.partial(int, base=2)
使用新的函数,新的函数等价于上面的
int("111", base=2)
int2("111")
~执行结果:7

未完待续~

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