Python 有哪些好玩的语法糖?

什么是语法糖?

很多人在Python语法糖相关的问题,但是估计其中有不少同学甚至都不知道语法糖是什么概念。

其实,它并没有那么高大上,如果你跟着正常的学习链路把一门编程语言的语法学会,可能你日常开发过程中已经用到了很多语法糖。

在正式回答问题之前,我觉得有必要先解释一下什么是语法糖。

语法糖(Syntactic sugar),由英国计算机科学家Peter J. Landin于1964年提出,简单来说,语法糖是指计算机语言中添加的某种语法,这种语法对语言的功能没有影响,但是更方便程序员使用。语法糖让程序更加简洁,有更高的可读性。

引用维基百科上的一个例子:

许多程序语言提供专门的语法来对数组中的元素进行引用和更新。从理论上来讲,一个数组元素的引用涉及到两个参数:数组和下标向量,比如这样的表达式:get_array(Array, vector(i, j))。然而,许多语言支持这样直接引用:Array[i, j]。同理,数组元素的更新涉及到三个参数:set_array(Array, vector(i, j), value),但是很多语言提供直接赋值:Array[i, j] = value。

举一个比较常见的for循环的例子:

for (i = 0; i < 10; i++) {
    // P
}

满足同样的功能和效果,我们可以通过while来实现:

i = 0;
while (i < 10) {
    // P
    i++;
}

这就是一个简单的语法糖。

由此可见,语法糖并不是什么高大上的东西,可能我们现在开发中已经用了很多Python语法糖。

除此之外,语法糖还派生出一些词汇。例如,语法盐(syntactic salt),指的是不容易写出坏代码的语法特性。语法糖精(syntactic saccharine),或者说语法糖浆(syntactic syrup),指的是未能让编程更加方便的附加语法。

花了很大功夫来解释什么是语法糖,为的就是让大家更加容易理解、循序渐进,而不是上来就罗列一堆语法糖,很多基础薄弱的同学不明所以。

讲完语法糖的概念,接下来就介绍一些Python中那些好玩的语法糖。

魔法方法

魔法方法(Magic methods),有时也被称为特殊方法,是一种具有预定义名称的方法,其特征是在开头和结尾处有双下划线,例如, init 。

它们之所以是 “魔法”,是因为这些方法是间接调用的,你不需要直接调用它们,一切都在背后完成。

例如,当你实例化一个类 x = MyClass() 时,Python 将调用__new__ 和 __init__进行构造或者初始化。

举一个简单的打印字符串的例子:

x = 'hello world'
print(x)
​
# 输出
'hello world'

其实它间接的调用了背后的魔法方法,我们可以来试一下:

x.__repr__()
​
# 输出
'hello world'

可以看出,__repr__其实就是绑定到知名的print()方法上了。

除此之外,还有很多常用的魔法方法和我们常用的操作效果相同的:

'name' in my_list      ->      my_list.__contains__(‘name’)
len(my_list)           ->      my_list.__len__()
print(my_list)         ->      my_list.__repr__()
my_list == “value”     ->      my_list.__eq__(“value”)
my_list[7]             ->      my_list.__getitem__(7)

装饰器是典型的Python语法糖,通过装饰器的使用,可以让Python语法格外简洁,而且可读性也很高。

比如,我现在写了3个函数,并且要统计3个函数的执行时间。

按常规的需要这样写:

from time import time, sleep
​
def fun_one():
    start = time()
    sleep(1)
    end = time()
    cost_time = end - start
    print("func one run time {}".format(cost_time))
    
def fun_two():
    start = time()
    sleep(1)
    end = time()
    cost_time = end - start
    print("func two run time {}".format(cost_time))
    
def fun_three():
    start = time()
    sleep(1)
    end = time()
    cost_time = end - start
    print("func three run time {}".format(cost_time))

这样不仅麻烦,而且有很多冗余代码。

这时候,我们就可以实现一个计时的装饰器,并且在每个函数上通过@<装饰器名>来调用:

def run_time(func):
    def wrapper():
        start = time()
        func()                  # 函数在这里运行
        end = time()
        cost_time = end - start
        print("func three run time {}".format(cost_time))
    return wrapper
​
@run_time
def fun_one():
    sleep(1)
    
@run_time
def fun_two():
    sleep(1)
    
@run_time
def fun_three():
    sleep(1)

除此之外,装饰器还有很多妙用,感兴趣的同学可以看看我的另外一篇文章:

如果对装饰器的基本概念和用法不清楚,我之前也写过一篇非常受欢迎的回答,需要的也可以看一下:

比较运算

开发过程中经常会用到比较运算符,比如,要判断一个变量是否在一个区间内,很多语言需要这样写:

x > 1 and x < 10

在Python中,可以这样写:

1 < x < 10

这样更符合我们日常使用习惯,也更容易理解。

如果有一个列表或者字典,该如何遍历?

很多同学估计都会这样做:

# 列表
y = []
for i in range(10):
  y.append(i)
  
# 字典
y = []
for key, value in d.items():
  y.append(value)

在Python中,可以用更简洁的方法实现,一行代码就够了:

y = [x for x in range(10)] 
​
y = [value for key, value in d.items()]

千位分割

假如有这么一个数字:

big_number = 1000000000

这是多少?

估计很多人开始逐个数零了。

如果接触过财务或者会计的同学应该知道,有一种千位数字分割样式,这样更便于读取和理解。

在Python中,它提供了一种语法糖可以这样表示

big_number = 1_000_000_000

这种效果和上面这种一样,但是更加容易理解和读取。

可以验证一下:

x = 1_1000
x += 1
​
# 输出
1001

除了上面这些,Python在字符串、列表、函数等方面还有很多语法糖。

总之,语法糖的目的就是让程序更加简洁,有更高的可读性。这和我们编程过程中一直坚持的思想是一直的,实现一项功能的方法有很多,但是,我们一直在努力让代码具有更优秀的扩展性、阅读性、简洁性。除了语法糖,我们也可以通过养成良好的编程习惯、学习设计模式等方式来优化我们的代码。

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转载自blog.csdn.net/m0_59485658/article/details/125880524