Python 是一種代表簡單思想的語言，其語法相對簡單，很容易上手。不過，如果就此小視 Python 語法的精妙和深邃，那就大錯特錯了。本文精心篩選了最能展現(xiàn) Python 語法之精妙的十個知識點，并附上詳細的實例代碼。如能在實戰(zhàn)中融會貫通、靈活使用，必將使代碼更為精煉、高效，同時也會極大提升代碼B格，使之看上去更老練，讀起來更優(yōu)雅。for - else
什么？不是 if 和 else 才是原配嗎？No，你可能不知道，else 是個腳踩兩只船的家伙，for 和 else 也是一對，而且是合法的。十大裝B語法，for-else 絕對算得上南無灣！不信，請看：>>> for i in [1,2,3,4]:
print(i)
else:
print(i, '我是else')
1
2
3
4
4 我是else
如果在 for 和 else 之間（循環(huán)體內(nèi)）有第三者 if 插足，也不會影響 for 和 else 的關(guān)系。因為 for 的級別比 if 高，else 又是一個攀附權(quán)貴的家伙，根本不在乎是否有 if，以及是否執(zhí)行了滿足 if 條件的語句。else 的眼里只有 for，只要 for 順利執(zhí)行完畢，else 就會屁顛兒屁顛兒地跑一遍：>>> for i in [1,2,3,4]:
if i > 2:
print(i)
else:
print(i, '我是else')
3
4
4 我是else
那么，如何拆散 for 和 else 這對冤家呢？只有當 for 循環(huán)被 break 語句中斷之后，才會跳過 else 語句：>>> for i in [1,2,3,4]:
if i>2:
print(i)
break
else:
print(i, '我是else')
3
一顆星()和兩顆星(*)
有沒有發(fā)現(xiàn)，星(*)真是一個神奇的符號！想一想，沒有它，C語言還有啥好玩的？同樣，因為有它，Python 才會如此的儀態(tài)萬方、風姿綽約、楚楚動人！Python 函數(shù)支持默認參數(shù)和可變參數(shù)，一顆星表示不限數(shù)量的單值參數(shù)，兩顆星表示不限數(shù)量的鍵值對參數(shù)。我們還是舉例說明吧：設(shè)計一個函數(shù)，返回多個輸入數(shù)值的和。我們固然可以把這些輸入數(shù)值做成一個list傳給函數(shù)，但這個方法，遠沒有使用一顆星的可變參數(shù)來得優(yōu)雅：>>> def multi_sum(*args):
s = 0
for item in args:
s += item
return s
>>> multi_sum(3,4,5)
12
Python 函數(shù)允許同時全部或部分使用固定參數(shù)、默認參數(shù)、單值（一顆星）可變參數(shù)、鍵值對（兩顆星）可變參數(shù)，使用時必須按照前述順序書寫。>>> def do_something(name, age, gender='男', *args, **kwds):
print('姓名：%s，年齡：%d，性別：%s'%(name, age, gender))
print(args)
print(kwds)
>>> do_something('xufive', 50, '男', 175, 75, math=99, english=90)
姓名：xufive，年齡：50，性別：男
(175, 75)
{'math': 99, 'english': 90}
三元表達式
熟悉 C/C++ 的程序員，初上手 python 時，一定會懷念經(jīng)典的三元操作符，因為想表達同樣的思想，用python 寫起來似乎更麻煩。比如：>>> y = 5
>>> if y < 0:
print('y是一個負數(shù)')
else:
print('y是一個非負數(shù)')
y是一個非負數(shù)
其實，python 是支持三元表達式的，只是稍微怪異了一點，類似于我們山東人講話。比如，山東人最喜歡用倒裝句：打球去吧，要是不下雨的話；下雨，咱就去自習室。翻譯成三元表達式就是：>>> y = 5
>>> print('y是一個負數(shù)' if y < 0 else 'y是一個非負數(shù)')
y是一個非負數(shù)
>>> y = 5
>>> x = -1 if y < 0 else 1
>>> x
1
with - as
with 這個詞兒，英文里面不難翻譯，但在 Python 語法中怎么翻譯，我還真想不出來，大致上是一種上下文管理協(xié)議。作為初學者，不用關(guān)注 with 的各種方法以及機制如何，只需要了解它的應(yīng)用場景就可以了。with 語句適合一些事先需要準備，事后需要處理的任務(wù)，比如，文件操作，需要先打開文件，操作完成后需要關(guān)閉文件。如果不使用with，文件操作通常得這樣：fp = open(r'D:\CSDN\Column\temp\mpmap.py', 'r')
try:
contents = fp.readlines()
finally:
fp.close()
如果使用 with - as，那就優(yōu)雅多了：>>> with open(r'D:\CSDN\Column\temp\mpmap.py', 'r') as fp:
contents = fp.readlines()
列表推導(dǎo)式
在各種稀奇古怪的語法中，列表推導(dǎo)式的使用頻率應(yīng)該時最高的，對于代碼的簡化效果也非常明顯。比如，求列表各元素的平方，通常應(yīng)該這樣寫（當然也有其他寫法，比如使用map函數(shù)）：>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> result = list()
>>> for i in a:
result.append(i*i)
>>> result
[1, 4, 9, 16, 25]
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> result = [i*i for i in a]
>>> result
[1, 4, 9, 16, 25]
事實上，推導(dǎo)式不僅支持列表，也支持字典、集合、元組等對象。有興趣的話，可以自行研究。我有一篇博文《一行 Python 代碼能實現(xiàn)什么喪心病狂的功能？》，里面的例子，都是列表推導(dǎo)式實現(xiàn)的。
列表索引的各種騷操作
Python 引入負整數(shù)作為數(shù)組的索引，這絕對是喜大普奔之舉。想想看，在C/C++中，想要數(shù)組最后一個元素，得先取得數(shù)組長度，減一之后做索引，嚴重影響了思維的連貫性。Python語言之所以獲得成功，我個人覺得，在諸多因素里面，列表操作的便捷性是不容忽視的一點。請看：>>> a = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> a[2:4]
[2, 3]
>>> a[3:]
[3, 4, 5]
>>> a[1:]
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> a[:]
[0, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> a[::2]
[0, 2, 4]
>>> a[1::2]
[1, 3, 5]
>>> a[-1]
5
>>> a[-2]
4
>>> a[1:-1]
[1, 2, 3, 4]
>>> a[::-1]
[5, 4, 3, 2, 1, 0]
如果說，這些你都很熟悉，也經(jīng)常用，那么接下來這個用法，你一定會感覺很神奇：>>> a = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> b = ['a', 'b']
>>> a[2:2] = b
>>> a
[0, 1, 'a', 'b', 2, 3, 4, 5]
>>> a[3:6] = b
>>> a
[0, 1, 'a', 'a', 'b', 4, 5]
lambda函數(shù)
lambda 聽起來很高大上，其實就是匿名函數(shù)（了解js的同學一定很熟悉匿名函數(shù)）。匿名函數(shù)的應(yīng)用場景是什么呢？就是僅在定義匿名函數(shù)的地方使用這個函數(shù)，其他地方用不到，所以就不需要給它取個阿貓阿狗之類的名字了。下面是一個求和的匿名函數(shù)，輸入?yún)?shù)有兩個，x和y，函數(shù)體就是x+y，省略了return關(guān)鍵字。>>> lambda x,y: x+y
<function <lambda> at 0x000001B2DE5BD598>
>>> (lambda x,y: x+y)(3,4) # 因為匿名函數(shù)沒有名字，使用的時候要用括號把它包起來
匿名函數(shù)一般不會單獨使用，而是配合其他方法，為其他方法提供內(nèi)置的算法或判斷條件。比如，使用排序函數(shù)sorted對多維數(shù)組或者字典排序時，就可以指定排序規(guī)則。>>> a = [{'name':'B', 'age':50}, {'name':'A', 'age':30}, {'name':'C', 'age':40}]
>>> sorted(a, key=lambda x:x['name']) # 按姓名排序
[{'name': 'A', 'age': 30}, {'name': 'B', 'age': 50}, {'name': 'C', 'age': 40}]
>>> sorted(a, key=lambda x:x['age']) # 按年齡排序
[{'name': 'A', 'age': 30}, {'name': 'C', 'age': 40}, {'name': 'B', 'age': 50}]
再舉一個數(shù)組元素求平方的例子，這次用map函數(shù)：>>> a = [1,2,3]
>>> for item in map(lambda x:x*x, a):
print(item, end=', ')
1, 4, 9,
yield 以及生成器和迭代器
yield 這詞兒，真不好翻譯，翻詞典也沒用。我干脆就讀作“一愛得”，算是外來詞匯吧。要理解 yield，得先了解 generator（生成器）。要了解generator，得先知道 iterator（迭代器）。哈哈哈，繞暈了吧？算了，我還是說白話吧。話說py2時代，range()返回的是list，但如果range(10000000)的話，會消耗大量內(nèi)存資源，所以，py2又搞了一個xrange()來解決這個問題。py3則只保留了xrange()，但寫作range()。xrange()返回的就是一個迭代器，它可以像list那樣被遍歷，但又不占用多少內(nèi)存。generator（生成器）是一種特殊的迭代器，只能被遍歷一次，遍歷結(jié)束，就自動消失了?？傊还苁堑鬟€是生成器，都是為了避免使用list，從而節(jié)省內(nèi)存。那么，如何得到迭代器和生成器呢？pyrhon內(nèi)置了迭代函數(shù) iter，用于生成迭代器，用法如下：>>> a = [1,2,3]
>>> a_iter = iter(a)
>>> a_iter
<list_iterator object at 0x000001B2DE434BA8>
>>> for i in a_iter:
print(i, end=', ')
1, 2, 3,
yield 則是用于構(gòu)造生成器的。比如，我們要寫一個函數(shù)，返回從0到某正整數(shù)的所有整數(shù)的平方，傳統(tǒng)的代碼寫法是這樣的：>>> def get_square(n):
result = list()
for i in range(n):
result.append(pow(i,2))
return result
>>> print(get_square(5))
[0, 1, 4, 9, 16]
但是如果計算1億以內(nèi)的所有整數(shù)的平方，這個函數(shù)的內(nèi)存開銷會非常大，這是 yield 就可以大顯身手了：>>> def get_square(n):
for i in range(n):
yield(pow(i,2))
>>> a = get_square(5)
>>> a
<generator object get_square at 0x000001B2DE5CACF0>
>>> for i in a:
print(i, end=', ')
0, 1, 4, 9, 16,
裝飾器
剛弄明白迭代器和生成器，這又來個裝飾器，Python 咋這么多器呢？的確，Python 為我們提供了很多的武器，裝飾器就是最有力的武器之一。裝飾器很強大，我在這里嘗試從需求的角度，用一個簡單的例子，說明裝飾器的使用方法和制造工藝。假如我們需要定義很多個函數(shù)，在每個函數(shù)運行的時候要顯示這個函數(shù)的運行時長，解決方案有很多。比如，可以在調(diào)用每個函數(shù)之前讀一下時間戳，每個函數(shù)運行結(jié)束后再讀一下時間戳，求差即可；也可以在每個函數(shù)體內(nèi)的開始和結(jié)束位置上讀時間戳，最后求差。不過，這兩個方法，都沒有使用裝飾器那么簡單、優(yōu)雅。下面的例子，很好地展示了這一點。>>> import time
>>> def timer(func):
def wrapper(*args,**kwds):
t0 = time.time()
func(*args,**kwds)
t1 = time.time()
print('耗時%0.3f'%(t1-t0,))
return wrapper
>>> @timer
def do_something(delay):
print('函數(shù)do_something開始')
time.sleep(delay)
print('函數(shù)do_something結(jié)束')
>>> do_something(3)
函數(shù)do_something開始
函數(shù)do_something結(jié)束
耗時3.077
timer() 是我們定義的裝飾器函數(shù)，使用@把它附加在任何一個函數(shù)（比如do_something）定義之前，就等于把新定義的函數(shù)，當成了裝飾器函數(shù)的輸入?yún)?shù)。運行 do_something() 函數(shù)，可以理解為執(zhí)行了timer(do_something) 。細節(jié)雖然復(fù)雜，不過這么理解不會偏差太大，且更易于把握裝飾器的制造和使用。
巧用斷言assert
所謂斷言，就是聲明表達式的布爾值必須為真的判定，否則將觸發(fā) AssertionError 異常。嚴格來講，assert是調(diào)試手段，不宜使用在生產(chǎn)環(huán)境中，但這不影響我們用斷言來實現(xiàn)一些特定功能，比如，輸入?yún)?shù)的格式、類型驗證等。>>> def i_want_to_sleep(delay):
assert(isinstance(delay, (int,float))), '函數(shù)參數(shù)必須為整數(shù)或浮點數(shù)'
print('開始睡覺')
time.sleep(delay)
print('睡醒了')
>>> i_want_to_sleep(1.1)
開始睡覺
睡醒了
>>> i_want_to_sleep(2)
開始睡覺
睡醒了
>>> i_want_to_sleep('2')
Traceback (most recent call last):
File '<pyshell#247>', line 1, in <module>
i_want_to_sleep('2')
File '<pyshell#244>', line 2, in i_want_to_sleep
assert(isinstance(delay, (int,float))), '函數(shù)參數(shù)必須為整數(shù)或浮點數(shù)'
AssertionError: 函數(shù)參數(shù)必須為整數(shù)或浮點數(shù)
作者許向武長期從事數(shù)據(jù)處理工作，服務(wù)于多個科研機構(gòu)和科研項目。參與過子午工程、氣象衛(wèi)星、空間探測星、嫦娥等多個項目的數(shù)據(jù)處理。熟悉C，C++，單一使用python語言編程超過10年。他在CSDN的APP創(chuàng)建了一個小組，名為“python作業(yè)輔導(dǎo)小組”，面向python初學者，為大家提供咨詢服務(wù)、輔導(dǎo)python作業(yè)。
【End】
