如何以Pythonic思维模式开启编程学习之旅？

本文共计2621个文字，预计阅读时间需要11分钟。

这篇章节改编自《Effective Python——编写高质量Python代码的59个有效方法》（作者：布赖恩·克雷布斯·斯洛特金、爱丽斯·弗里德曼、译者：译飞）。书中内容涉及Python编程技巧，以下是我的一些感悟和笔记：

1. 书中强调了Python编程中的高效性，让我意识到编写简洁、易读的代码的重要性。

2.书中提到的59个方法涵盖了Python编程的各个方面，包括数据结构、函数、模块、类等，让我对Python语言有了更深入的了解。

3.书中强调的代码质量观念，让我认识到在编程过程中，关注代码的可读性、可维护性和可扩展性至关重要。

4.书中提到的Pythonic编程风格，让我更加注重Python语言的特点，例如使用内置函数、链式调用等。

以下是我对书中部分内容的摘录：

- 使用生成器而非列表推导可以节省内存，特别是在处理大量数据时。

- 在函数中，尽量避免使用全局变量，以减少命名冲突和代码耦合。- 使用装饰器可以简化代码，提高代码的可读性。- 在编写类时，遵循PEP 8编码规范，可以使代码更加易读。- 了解Python的内置数据结构，如列表、字典、集合等，可以让你在编写代码时更加高效。

通过阅读《Effective Python》，我对Python编程有了更深入的理解，并将这些技巧应用到实际项目中，提高了代码质量。

这篇文章是基于《Effective Python——编写高质量Python代码的59个有效方法》[美] 布雷特·斯拉特金 著 爱飞翔 译 这本书中的内容，写写自己在某方面的感悟，并摘录一些作为读书笔记供今后鞭策。侵删。

第 1 条：确认自己所用的Python版本

• 如果你现在想入手Python学习，那么就选择python3。

$ python --version
Python 2.7.8

• 流行的Python运行环境：CPython、Jython、IronPython、PyPy。

memo

• 选择什么版本Python下载？

• 按照我的经验来看，最好不要选择最新版本的型号，因为会有一些包并没有匹配最新版本的，可以试试3.5/3.6。

• 解释器的问题
  我们在编写python代码时，会得到一个以.py结尾的文件，而我们需要使用解释器去执行我们的.py文件。

• CPython解释器：这是Python自带的一种解释器，通过 cmd(command line，命令行)便可以打开，在cmd下，输入"python"，或是直接在“运行”（win+R打开）中输入python均可以进入交互式命令行界面（解释器），如下图所示：
  方法一：
  
  
  方法二：
  
  
  python还自带了一种可以直接打开的CPython解释器——IDLE （ 集成开发环境），当安装好python后，便可以发现如下图所示的应用程序，打开即可，如果找不到的话，可以在电脑中搜索idle.exe。
  
  打开后便可以看到如下的界面中的一个：图中的Python Shell可以打开右侧的界面，点击File->New Files可以新建出左侧的界面。我们可以在右侧进行交互式编程，可以用它来当作计算器使用，在左侧界面中可以编写脚本或者小程序。
  
• IPyhton解释器：一种交互方式更友好的python解释器。功能和CPython并没有区别，如下图所示：
  
• Pypy解释器：能够提高Python代码的执行速度，会对代码进行编译，而非传统的解释执行，如果你对C语言是如何运行的有所了解的话，可能你能够理解。
• Jython解释器：运行在Java平台的解释器。
• IronPython解释器：运行在Microsoft.NET平台上的解释器。

第 2 条：遵循PEP 8 风格指南

​​Python官方关于PEP8的规范​​

空白

• 使用space来表示缩进，不要使用tab。
• 每行字符数不应该超过79。
• 对于占据多行的长表达式来说，除了首行之外的其余各行都应该在通常的缩进级别上再加4个空格。
• 在同一个类中，各方法之间应该用一个空行隔开。
• 文件中的函数与类之间应该用两个空行隔开。
• 为变量赋值的时候，在等号两边添加一个空格，其余条件下等号两边能不加空格就不要加。

memo

• python中的空格和tab键不能混用
  否则的话则会报类似如下的错误：

IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

• Pycharm中如何设置每行字符个数？
  File→Settings→Code Style→ columns
  
  可以看到右侧显示了一条竖线来表示字符范围。
  
• 如何在pycharm设置pep8外部工具，实现代码的自动排版？

• 安装autopep8

pip install autopep8

• 本文使用的Pycharm版本如下

PyCharm 2019.3.1 (Community Edition)
Build #PC-193.5662.61, built on December 19, 2019
Runtime version: 11.0.5+10-b520.17 amd64
VM: OpenJDK 64-Bit Server VM by JetBrains s.r.o
Windows 10 10.0
GC: ParNew, ConcurrentMarkSweep
Memory: 974M
Cores: 4
Registry:
Non-Bundled Plugins: izhangzhihao.rainbow.brackets

• File - Settings - Tools - External Tools
  
  
  上图的内容如下：

Name:autoPep8
Program:autopep8
Arguments: --in-place --aggressive --aggressive $FilePath$
Working directory: $ProjectFileDir$
Output filters: $FILE_PATH$\:$LINE$\:$COLUMN$\:.*

点击OK即可配置成功。

这是未经规范化的代码：

# coding: utf-8
# !/usr/bin/python
"""
@File : useNewTemplate.py
@Author : jiaming
@Modify Time: 2019/11/29 21:30
@Contact :
@Version : 1.0
@Desciption : None
"""
import os
import random

import pysnooper

class Tree(object):
"""
xxx.
"""

def __init__(self, left,right):
"""
构造函数
:param left: 左节点
:param right: 右节点
"""
self.left = left
self.right=right
pass

def print_array(self):
pass

@pysnooper.snoop()
def main():
"""
主函数
:return:
"""
pass


if __name__ == "__main__":
main()

点击完毕autopep8后，我们可以看到如下的效果。

# coding: utf-8
# !/usr/bin/python
"""
@File : useNewTemplate.py
@Author : jiaming
@Modify Time: 2019/11/29 21:30
@Contact :
@Version : 1.0
@Desciption : None
"""
import os
import random

import pysnooper


class Tree(object):
"""
xxx.
"""

def __init__(self, left, right):
"""
构造函数
:param left: 左节点
:param right: 右节点
"""
self.left = left
self.right = right
pass

def print_array(self):
pass


@pysnooper.snoop()
def main():
"""
主函数
:return:
"""
pass


if __name__ == "__main__":
main()

命名

• 函数、类属性、变量：小写字母+下划线 （lowercase_underscore）
• 受保护的类属性：以单个下划线开头 （_leading_underscore）
• 私有的类属性：应该以两个下划线开头 （__double_leading_underscore）
• 类与异常：采用驼峰命名法。​​百度百科：驼峰命名法​​
• 模块级常量：大写+下划线分隔
• 类中实例方法首个参数：默认为self就好
• 类中的类方法的首个参数：默认为cls就好

表达式语句

• 判断是否为空值或是非空值，不应该采用长度判断法，应该使用条件判断，比如：

>>> l = []
>>> l is None
False
>>> len(l) == 0
True
>>> l.append(1)
>>> l is None
False

可以参考我的这篇博文，探究None和False的区别None和False

• 将单行的if、while、for、except的复合语句拆分成多行完成。
• import语句总是应该在文件开头
• 引入模块时采用 from…import…as…格式
• 将引入模块按照顺序引入：标准库模块，第三方模块，自用模块。每一部分的模块均按照字母顺序排列。

第 3 条：了解bytes、str与unicode的区别

Python 3有两种表示字符序列的类型：bytes和str。前者的实例包含原始的8位值，后者的实例包含Unicode字符。把Unicode字符表示为二进制数据有许多种方法，最常见的编码方式是UTF-8。
要想把Unicode字符转化成为二进制数据，就必须使用encode方法，要想把二进制数据转换成为Unicode字符，则必须使用decode方法。来看下面这个样例：

>>> s = 'a'.encode()
>>> s
b'a'
>>> type(s)
<class 'bytes'>
>>> s = '123'.encode()
>>> s
b'123'
>>> s = '我喜欢Python'.encode()
>>> s
b'\xe6\x88\x91\xe5\x96\x9c\xe6\xac\xa2Python'
>>> s.decode('UTF-8')
'我喜欢Python'

在Python 3中编写接受str或bytes，并返回str的方法：
以下是在交互式命令行中运行的结果。

>>> def to_str(bytes_or_str):
... if isinstance(bytes_or_str, bytes):
... value = bytes_or_str.decode('utf-8')
... else:
... value = bytes_or_str
... return value
...

在Python 3中编写接受str或bytes，并返回bytes的方法：
以下是在交互式命令行中运行的结果。

>>> def to_bytes(bytes_or_str):
... if isinstance(bytes_or_str, str):
... value = bytes_or_str.encode('utf-8')
... else:
... value = bytes_or_str
... return value
...

memo

• 对于操作二进制文件可能出现的问题
  在python 3中，如果内置的open函数获取了文件的句柄，那么请注意，该句柄^{​​1​​}会采用UTF-8编码格式来操作文件。
  向文件中写入二进制数据：使用的方式为(‘wb’)而不是(‘w’)。读取数据时采用(‘rb’)而不是(‘r’)

第 4 条：使用辅助函数来代替复杂表达式

一行代码可以有多复杂？

print('\n'.join([''.join([('Love'[(x-y) % len('Love')] if ((x*0.05)**2+(y*0.1)**2-1)**3-(x*0.05)**2*(y*0.1)**3 <= 0 else ' ') for x in range(-30, 30)]) for y in range(30, -30, -1)]))

下图展现了它的结果。代码解释请参考我的这篇博客：心形

针对上述极为复杂的代码我们应该采取使用函数的方式来简化。我们只需要将上面代码中的各个语句拆分出来即可。这会让代码变得更加易读，比原来密集的写法更好。
由于Python短小精悍，功能强大，所以很容易就能够写出非常复杂的表达式，我们要避免这种写法。

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是一种标识符或者指针，可以理解为文件的描述符，用来指代开发者将要操作的文件。
​​​↩︎​​