Python 函數(shù)的七個(gè)重要知識(shí)點(diǎn):類型提示以增加代碼可讀性;*args和**kwargs、Lambda函數(shù)和高階函數(shù)提供代碼靈活性;裝飾器讓我們無(wú)需修改原函數(shù)即可改變其行為;生成器函數(shù)實(shí)現(xiàn)惰性評(píng)估;最后,魔術(shù)方法在Python類中定義了特殊行為。這些知識(shí)點(diǎn)是每個(gè)Python開(kāi)發(fā)者的必備工具。
下面的代碼在工作中隨處可見(jiàn)!
def magic(a, b): return a + b
我們可以輕易地編寫(xiě)如上的函數(shù),因?yàn)?Python 是動(dòng)態(tài)類型的——也就是說(shuō),變量數(shù)據(jù)類型是在運(yùn)行時(shí)確定的。
def magic(a: int, b: int) -> int: return a + b
不過(guò),也可以編寫(xiě)如上與先前完全相同,但帶有類型提示的函數(shù):
當(dāng)代碼庫(kù)變的更大時(shí),類型提示在保持代碼盡可能地具有可讀性方面變得越來(lái)越重要。想想看,有 10,000 個(gè)函數(shù),你需要推斷它們所接受的數(shù)據(jù)類型以及它們的返回類型,那就太“好玩”了。
def test1(ls: list[int], x: float) -> list[float]: pass
ls是整數(shù)列表,x應(yīng)該是浮點(diǎn)數(shù),函數(shù)應(yīng)返回浮點(diǎn)數(shù)列表。
def test2(a: str, b: bool, c: dict[str, str]) -> dict[str, int]: pass
a應(yīng)為字符串,b應(yīng)為布爾值,c應(yīng)為字典,其中鍵為字符串,值為字符串。返回值應(yīng)為一個(gè)字典,其鍵為字符串,但值為整數(shù)。
請(qǐng)注意:類型提示只是提示,并不強(qiáng)制執(zhí)行。如果我們沒(méi)有遵循類型提示給出的類型,Python 仍會(huì)允許這個(gè)操作。
在真實(shí)的開(kāi)發(fā)中,會(huì)有大量的*args 和**kwargs參數(shù):
所有的位置參數(shù)都會(huì)被捕獲為元組參數(shù),所有的關(guān)鍵字參數(shù)都會(huì)被捕獲為字典參數(shù)。
magic(1, 2, 'apple', a=4, b=5, c=[1, 2, 3])
def magic(*args, **kwargs): print('args =', args) print('kwargs =', kwargs)magic(1, 2, 'apple', a=4, b=5, c=[1, 2, 3])# args = (1, 2, 'apple')# kwargs = {'a':4, 'b':5, 'c':[1, 2, 3]}
Lambda 函數(shù)是一種小型匿名函數(shù)。例如:
def add(x, y): return x + y
可以將它重寫(xiě)為 lambda 函數(shù):
add = lambda x, y: x + y
函數(shù)的輸入在":"之前,返回值在":"之后:
# 另一個(gè)例子def add10(x): return x + 10# 等同于add10 = lambda x: x + 10
Lambda 函數(shù)可以是匿名的,并且在需要將一個(gè)函數(shù)作為另一個(gè)函數(shù)的參數(shù)時(shí),Lambda 函數(shù)可能非常有用:
def apply(func, x): return func(x)x = apply(lambda x: x + 10, 7)print(x) # 17
高階函數(shù)可以接受另一個(gè)函數(shù)作為參數(shù),或者返回另一個(gè)函數(shù),或者同時(shí)滿足這兩個(gè)條件。比如以下的 apply 函數(shù):
def apply(func, x): return func(x)x = apply(lambda x: x + 10, 7)print(x) # 17
在上述示例中,apply函數(shù)就是一個(gè)高階函數(shù),因?yàn)樗邮芰肆硪粋€(gè)函數(shù)即func作為參數(shù)。
能熟練運(yùn)用高階函數(shù),會(huì)讓你的代碼更為靈活強(qiáng)大。
裝飾器是能夠接受并返回函數(shù)的特殊高階函數(shù),它的目標(biāo)是在不改變?cè)瘮?shù)源代碼的情況下改變函數(shù)的行為。
注意:裝飾器函數(shù)既接受函數(shù)又返回函數(shù)。
# 這是 decorator 函數(shù)def add_exclamation(func): def wrapper(name): return func(name) + '!' return wrapper# 這是被裝飾的函數(shù)def hello(name): return 'hello ' + name# 實(shí)際的裝飾動(dòng)作在此進(jìn)行hello = add_exclamation(hello)# 現(xiàn)在,我們的函數(shù)的行為略有變化print(hello('tom')) # hello tom!
我們可以用@add_exclamation替代hello=add_exclamation(hello),因?yàn)閷?shí)際上它們做的事情是完全一樣的。
def add_exclamation(func): def wrapper(name): return func(name) + '!' return wrapper@add_exclamationdef hello(name): return 'hello ' + nameprint(hello('tom')) # hello tom!
裝飾器可以用于日志記錄、計(jì)時(shí)、處理異常、驗(yàn)證身份、REST API等任務(wù),是一個(gè)非常有用的工具!
你是否曾遇到過(guò)這樣的類似于<generator object x at 0x1029b4a90>的信息?當(dāng)我們使用生成器函數(shù)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)這種情況。
當(dāng)我們使用yield時(shí),函數(shù)就變成了生成器函數(shù)。yield和return關(guān)鍵字類似,都是從函數(shù)中輸出一個(gè)值,但與return不同的是,yield并不會(huì)停止整個(gè)函數(shù)。
# 常規(guī)函數(shù)def test(): return [1, 2, 3]x = test()print(x) # [1, 2, 3]
# 生成器函數(shù),但我們?nèi)匀环Q之為標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)def test(): yield 1 yield 2 yield 3x = test()print(x) # <generator object x at 0x1029b4a90>
# 生成器函數(shù),但我們使用循環(huán)調(diào)用它def test(): yield 1 yield 2 yield 3for i in test(): print(i, end=' ')# 1 2 3
生成器執(zhí)行了惰性評(píng)估——也就是說(shuō),它只在絕對(duì)必要的情況下起作用(例如,當(dāng)我們使用循環(huán)時(shí))。這使代碼在某些方面更為高效。
這些在企業(yè) Python 代碼中也隨處可見(jiàn),特別是在涉及到面向?qū)ο缶幊虝r(shí)。魔術(shù)方法以兩個(gè)下劃線字符開(kāi)始和結(jié)束,例如__init__,__str__,__getitem__,__add__等等。它們?cè)?Python 類中定義了特殊行為。
class Dog: # 定義如何為 dog 分配屬性 def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age # 定義當(dāng)我們對(duì) dog 執(zhí)行 str() 時(shí)會(huì)返回什么 def __str__(self): return 'Dog!' # 定義當(dāng)我們執(zhí)行 dog + something 時(shí)會(huì)返回什么 def __add__(self, something): return 'Dog ' + str(something) # 定義當(dāng)我們執(zhí)行 dog[something] 時(shí)會(huì)返回什么 def __getitem__(self, something): return 123
了解更多的魔術(shù)方法可以讓你的類更靈活,滿足更多場(chǎng)景的需求。
本文概述了 Python 函數(shù)的七個(gè)重要知識(shí)點(diǎn):類型提示以增加代碼可讀性;*args和**kwargs、Lambda函數(shù)和高階函數(shù)提供代碼靈活性;裝飾器讓我們無(wú)需修改原函數(shù)即可改變其行為;生成器函數(shù)實(shí)現(xiàn)惰性評(píng)估;最后,魔術(shù)方法在Python類中定義了特殊行為。這些知識(shí)點(diǎn)是每個(gè)Python開(kāi)發(fā)者的必備工具。
希望這篇文章對(duì)你有所幫助,讓你能更好地理解 python 函數(shù)。
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