十个你必须知道的Python内置函数

发表于:2021-9-17 09:38

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 作者:刘志军    来源:Python之禅

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Python
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  自从把精力投入到次幂数据(www.cimidata.com) 这个产品后,貌似很久很久没有写过原创文章了,人一旦懒起来也会形成习惯,反之亦然。一个目标之所以难以坚持,很大可能是太大了。
  在我们的一个跑步群里,每周5公里这件事,我们已经坚持了100天。如果欢成每天5公里,我相信你很快会放弃的。而每周5公里,7天内任意一天完成就算达成目标,所以一直坚持着,甚至还能超额完成。
  1. reduce()
  reduce() 是 functools 模块下面的一个函数,接收两个参数,一个是函数对象,一个是可迭代对象(比如list), reduce每次会把迭代对象中的下一个元素作用在函数上做累积计算,最后得到一个值。
  来看个例子你就明白:
  # 创建函数  
  def add(a, b):  
      result = a + b  
      print(f"{a} + {b} = {result}")  
      return result  
  from functools import reduce  
  result = reduce(add, [1, 2, 3, 4])  
  print("结果:", result) 
  输出
  1 + 2 = 3  
  3 + 3 = 6  
  6 + 4 = 10  
  结果: 10 
  执行过程:第一次将列表中的前两个数取出来作为函数add的参数,第二次将上一次函数add的返回值与列表的第3个数作为参数,依此类推,最后得到一个值。这就是reduce的作用。有点像万物归一的感觉。
  当然,如果只是计算列表中的元素之和,大可不必绕这么大弯子用reduce来处理,直接用 sum 函数就可以解决。
  result = sum([1, 2, 3, 4]) 
  如果是计算列表中元素的乘积,python并没有内置的函数直接计算,这时候我们可以借用reduce来处理。
  def mul(a, b):  
      return a * b  
  result = reduce(mul, [1, 2, 3, 4])  
  print("结果:", result) 
  输出
  结果: 24 
  或者使用 lambda 匿名函数:
  result = reduce(lambda a, b: a * b, [1, 2, 3, 4]) 
  甚至可以直接使用operator模块下的乘法操作符函数。
  from operator import mul  
  result = reduce(mul, [1, 2, 3, 4]) 
  print("结果:", result) 
  最后你会发现解法其实很多种,不过我们应该记住python之禅里面那句话:
  There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
  用最合适的方式去做一件事
  2. split()
  split 接收一个参数,用于将字符串切割成列表,比如一段英文字符串按照空格切割就可以统计出单词的个数。
  words = "python is the best programming language"  
  wordswords = words.split(" ")  
  print(words) 
  输出:
  ['column1', 'column2', 'column3'] 
  3. enumerate()
  enumerate 函数用于迭代列表等可迭代对象,它的使用场景一般出现在你需要获取列表的下标位置时,我们知道直接用for循环去迭代列表时,是拿不到元素下标位置的,而 enumerate 就可以获取,否则你还得自己去定义一个索引变量。
  words = ['python', 'is', 'the', 'best', 'programming', 'language']  
  index = 0  
  for w in words:  
      print(index, w)  
      index += 1  
  0 python  
  1 is  
  2 the  
  3 best  
  4 programming  
  5 language 
  使用 enumerate 函数,处理起来就更优雅了。
  for index, w in enumerate(words):  
      print(index, w)  
  0 python  
  1 is  
  2 the  
  3 best  
  4 programming  
  5 language  
  4. map()
  map是一个与reduce函数对应的函数,Google的map/reduce框架的思想其实就是从这两个函数借鉴而来的。map函数用于把一个列表通过函数处理,映射成一个新的列表。例如给列表的每个元素做平方,将列表元素转换成字符串,得到一个新的列表。
  result = map(lambda x: str(x), [1, 2, 3, 4])  
  print(list(result))  
  result = map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4]))  
  print(list(result)) 
  输出:
  ['1', '2', '3', '4']  
  [1, 4, 9, 16] 
  此外,map 函数还可以接受多个列表参数,使得多个列表合并为一个列表成为可能,例如,将两个列表相同位置的元素相加得到一个新的列表
  def merge(x, y):  
      return x + y  
  result = map(merge, [1, 2, 3], [3, 2, 1])  
  print(list(result)) 
  输出:
  [4, 4, 4] 
  5. getattr()
  getattr() 返回对象属性对应的值,接受两个参数,第一个是对象,第二个是属性名,这个函数通常用户动态或者某个对象下面的某些属性的值,看例子:
  class Foo:  
      def __init__(self):  
          self.a = 10  
  foo = Foo()  
  a = getattr(foo, "a")  
  print(a) 
  输出:
  10 
  你可能会问,我直接 foo.a 不就可以获取a属性的值了吗?正常情况是这样没错,如果是你在不知道什么情况下要获取什么属性的值时,这时候getattr就可以派上用场了。初学者可能还体验不到,当你尝试去写些框架级的代码时,你要想起来有这样的函数可以使用就行。
  6. slice
  slice 是一个切片函数,切片操作你可能使用过,通过切片来获取列表的子集, 例如:
  s = [1,2,3,4] 
   
  >>> s[1:3]  # 获取列表s中第1到第3之间的元素组成的子列表 
  "1:3" 其就是 就是 slice(1:3) 函数的缩写方式,前者就像是语法糖。
  s = [1, 2, 3, 4]  
  print(s[slice(1, 3)]) 
  通常实际应用过程中,直接用语法糖的写法就可以,没必要用slice函数进行切片,但是你至少应该知道slice是怎么用的。
  7. sorted()
  sorted 函数应该日常代码中,算是一个高频函数了,用于将列表等可迭代对象进行排序,它不会改变原列表的顺序,而是返回一个新的列表。默认按照升序排列
  nums = [4, 5, 6, 3, 1]  
  print(sorted(nums)) 
  输出:
  [1, 3, 4, 5, 6] 
  如果想要降序排列,则需要指定第二个参数:reverse=True
  nums = [4, 5, 6, 3, 1]  
  print(sorted(nums, reverse=True))  # [6, 5, 4, 3, 1] 
  sorted 函数的强大之处远不止如此,因为你还可以自定义排序规则,比如参与比较是一个自定义的类Student, 我需要按照Student里面的年龄age进行排序,这时候我们需要自定义排序因子函数。
  def my_sort_key(s):  
      return s.age  
  class Student:  
      def __init__(self, age):  
          self.age = age  
      def __str__(self): 
          return f"Student({self.age})"  
  s1 = Student(12)  
  s2 = Student(2)  
  s3 = Student(30)  
  new_list = (sorted([s1, s2, s3], key=my_sort_key))  
  for i in new_list:  
      print(i) 
  输出:
  Student(2)  
  Student(12)  
  Student(30) 
  8. format
  format 函数曾经字符串格式化最常用的函数,使用也是非常简单,但自从f字符串出现之后,format 的功能逐渐被取代,但是3.6之前还是可以常见到该函数的应用场景。
  s = "{} is first name"  
  print(s.format("liu")) 
  如果需要占位符比较多搞不清次序的话,可以给每个占位符一个名字,这样就不拍对不上位置了。
  s = "{first_name} is first name"  
  print(s.format(first_name="liu")) 
  9. join()
  join 也是比较常用的一个内置函数,它可以将列表对象用指定的字符作为元素之间的连接,转换为字符串。
  words = ['python', 'is', 'the', 'best', 'programming', 'language']  
  print(" ".join(words)) # 用空格连接 python is the best programming language 
  10. type
  type 我认为是python最难理解的一个内置函数了,新手可能以为type就是一个用来查看某个对象的类型是什么,例如:
  print(type(10)) # <class 'int'>  
  print(type([])) # <class 'list'>  
  print(type("s"))#  <class 'str'> 
  它的另一个作用是可以用type来创建类,一般情况下,我们都用关键字 class 来定义一个类,而type也可以用来创建类。
  >>> Person = type("Person", (), {"live":True})  
  >>> Person  
  <class '__main__.Person'> 
  第一个参数 Person是类的名字, 第二个参数用来指定父类是谁, 第三个参数是这个类的类属性有哪些。上面这段代码等价于:
  >>> class Person:  
  ...     live = True  
  ...  
  >>> Person  
  <class '__main__.Person'> 
  创建Person这类的type函数其实是一个叫“元类”的东西。而关于元类甚至可以话一整篇文章来讲解了,好在我在之前的文章中有介绍过,感兴趣的可以查看一下之前写的一篇叫什么是 Python 元类这篇文章。元类在写一些框架时用的较多,比如你去按sqlalchemy的源码的时候,你会发现有大量使用元类的场景。

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