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____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!

如果你还知道其他隐藏功能,欢迎留言告诉我!

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