你别不信,这些python中的隐藏功能你能用过几个?
“ 解锁Python的隐藏魔法,让你的代码更高效!”
相信你应该开发过不少python程序,也掌握了许多技巧,但还是有一些隐藏功能你可能没用过,你不信?接着往下看。
这篇文章主要探讨一些python中的隐藏功能,开启你的新探索之路。
01
节省内存的黑科技——__slots__
在面向对象开发为主的python中,一个类的创建那是信手拈来,相当方便,使用class即可创建一个类:
class Person:
def __init__(self):
self.name = '小明'
self.age = 12
这是我们最常用的方法,它默认是使用字典的形式存储属性的,每个类都有它的__dict__方法,虽然灵活,但带来了额外开销,接下来请出__slots__来进行一次优化,有请:
class Person:
__slots__ = ['name', 'age']
def __init__(self):
self.name = '小明'
self.age = 12
很简单,仅需要申明出需要公开的属性名称,即可实现优化。但这也带来了一个缺点:
未使用__slots__声明的属性如果存在或调用,将会报错:
class Person:
__slots__ = ['name', 'age']
def __init__(self):
self.name = '小明'
self.age = 12
self.sex = 0
p = Person()
print(p.sex)
报错:AttributeError: 'Person' object has no attribute 'sex'
接下来我们比对一下使用__slots__前后对象的大小变化:
正常Persion对象大小 | __slots__优化后Person对象大小 |
376字节 | 160字节 |
效果非常明显,直接内存下降50%,非常推荐使用。
02
加速递归的利器——functools.lru_cache
递归函数是开发中经常使用的一种函数方法,很多时候它的性能优化是整个程序中的重点突击部分,只要能把它优化好了,性能优化就好了大半了。
functools.lru_cache是一个装饰器,这就表示如果想要进行优化提升,仅仅需要在函数名称上方添加装饰器即可完成蜕变。
functools.lru_cache的原理是缓存,它通过缓存输出结果,避免重复计算来完成提优。
接下来我们来测试斐波那契数列,其特点是每一个数字都是前两个数字的和,通常从前两项0和1开始。
def fibonacci(n):
if n <= 1:
return n
else:
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
print(fibonacci(40)) # 花费21秒
可以看到我们仅40次递归就需要花费21秒,然后添加lru_cache的装饰器再试一次:
from functools import lru_cache
@lru_cache
def fibonacci(n):
if n <= 1:
return n
else:
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
print(fibonacci(40)) # 花费0.0000001秒
两次对比结果是:
正常递归调用 | lru_cache优化后递归调用 |
21秒 | 0.0000001秒 |
可以看到这个前后对比非常之明显,推荐,推荐。
03
简化上下文管理——contextmanager
你是否经常使用with来优化代码?你是否厌倦了写__enter__和__exit__?那么contextmanager就是你的菜。首先我们看最原始的写法:
class TimeDiff:
def __init__(self):
self.start = None
self.end = None
def __enter__(self):
self.start = time.time()
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
self.end = time.time()
print(f'共花费{self.end - self.start}秒')
with TimeDiff():
total = 0
for i in range(100):
total += i
这是一个用来判断运行时间的类,可以看到如果用正常写法是比较冗长的,接下来看看contextmanager来如何优化:
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def time_diff():
start = time.time()
try:
yield
finally:
end = time.time()
print(f'共花费{end - start}秒')
with time_diff():
total = 0
for i in range(100):
total += i
仅需要通过contextmanager装饰器来构造我们的方法,即可实现with功能,非常好用,推荐。
04
enumerate的隐藏参数——start
循环是一个非常实用的方法,很多同学也经常使用enumerate来进行循环,但你可能不知道enumerate有一个start参数可以自定义索引的开始下标,比如以下做法:
fruits = ['apple', 'banner', 'peach', 'pineapple']
for i, f in enumerate(fruits, start=2):
print(f'{i}: {f}')
输出结果是:
2: apple
3: banner
4: peach
5: pineapple
可以看到,原来的下标从0开始,现在变为了从2开始。
这个方法按实际情况来使用,虽然不是实用方法,但可能在一些场景下能带来不错的代码优化效果。
05
字典操作小妙招——setdefault
我们经常有过这样的场景,通过字典来计算某些内容的个数来进行判断或者处理一些事物。比如我想要计算一串数据中男性和女性的个数:
students = [{'name': '小明', 'sex': 0}, {'name': '小红', 'sex': 1}, {'name': '小黑', 'sex': 1}, {'name': '大力', 'sex': 1}]
count_dict = {}
for stu in students:
sex = stu.get('sex')
if sex not in count_dict:
count_dict[sex] = 0
count_dict[sex] += 1
print(count_dict) # {0: 1, 1: 3}
sex表示男女,其中0为男,1为女,我们一般会通过以上形式来编写代码。这样的代码多了会产生疲惫感,因此可以通过setdefault来简化这样的代码:
students = [{'name': '小明', 'sex': 0}, {'name': '小红', 'sex': 1}, {'name': '小黑', 'sex': 1}, {'name': '大力', 'sex': 1}]
count_dict = {}
for stu in students:
sex = stu.get('sex')
count_dict.setdefault(sex, 0)
count_dict[sex] += 1
print(count_dict) # {0: 1, 1: 3}
正如字面意思,setdefault会通过判断相应键是否存在来添加默认值,例如sex键如果不存在,则设其为0,如果存在则保持不变。
结尾
这些Python冷知识,你用过几个?快来评论区分享你的发现吧!
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