9个提高 Python 编程的小技巧

Python 是一门易学易用且功能强大的编程语言。本篇攻略列举了9个小技巧，让您在日常 Python 编程中更高效、更舒适。

1. 使用虚拟环境

虚拟环境是为 Python 应用创建独立的环境，用于隔离该应用所依赖的 Python 包，防止与其他应用程序冲突。通过虚拟环境，您可以在同一台机器上为不同的 Python 应用程序创建不同的环境，甚至为每个项目创建一个独立的环境。

创建虚拟环境的第一步是安装 virtualenv。在命令行中执行以下命令即可：

pip install virtualenv

安装完成后，进入项目目录并执行以下命令创建虚拟环境：

virtualenv env

这将在当前目录下创建一个名称为 env 的虚拟环境。激活虚拟环境的方式取决于您所使用的操作系统：

操作系统	激活方式
Windows	env\Scripts\activate.bat
macOS/Linux	source env/bin/activate

激活后，您的命令行提示符将显示当前正在使用的虚拟环境，您可以在其中安装特定版本的 Python 包。

2. 利用列表解析式

列表解析式（List comprehension）是一种简单但灵活的方式，用于在单个表达式中对一个列表进行转换或过滤操作。例如，将一个列表中的所有数字平方并返回结果列表，可能需要编写以下代码：

original_list = [1, 2, 3, 4, 5]
squares_list = []
for num in original_list:
    squares_list.append(num ** 2)
print(squares_list)  # 输出 [1, 4, 9, 16, 25]

而使用列表解析式，相同的操作可以写成以下一行代码：

original_list = [1, 2, 3, 4, 5]
squares_list = [num ** 2 for num in original_list]
print(squares_list)  # 输出 [1, 4, 9, 16, 25]

列表解析式可以是任意复杂度的表达式，并且可以包含条件语句，例如：

original_list = [1, 2, 3, 4, 5]
even_squares_list = [num ** 2 for num in original_list if num % 2 == 0]
print(even_squares_list)  # 输出 [4, 16]

该列表解析式选择了仅由原始列表中偶数元素的平方组成的新列表。

3. 使用 zip() 函数

zip() 是 Python 内置函数之一，它可以快速、高效地将两个或多个列表交错在一起。

例如，考虑以下两个列表：

a = [1, 2, 3]
b = ["one", "two", "three"]

zip(a, b) 将它们交错在一起，返回一个由元组组成的列表：

[(1, "one"), (2, "two"), (3, "three")]

此时，可以使用列表解析式将这个结构转换为一个字典：

d = {key: value for (key, value) in zip(a, b)}
print(d)  # 输出 {1: "one", 2: "two", 3: "three"}

zip() 的一个有用应用场合是对多个列表进行迭代：

x = [1, 2, 3]
y = [4, 5, 6]
z = [7, 8, 9]
for i, j, k in zip(x, y, z):
    print(i, j, k)  # 逐行输出 1 4 7, 2 5 8, 3 6 9

4. 谨慎使用 eval()

eval() 是一个内置函数，它允许您在 Python 中执行字符串表示形式的 Python 代码。例如，以下代码将使用 eval() 在 Python 中计算字符串 "1+2"：

result = eval("1+2")
print(result)  # 输出 3

不安全的使用 eval() 可以导致严重的安全漏洞，因为它允许代码注入攻击。例如，以下代码将使用 eval() 执行用户输入的字符串：

user_input = "1+2"
result = eval(user_input)
print(result)  # 输出 3

如果用户输入恶意代码作为 user_input，它可能会导致潜在的安全问题。因此，您应该避免将 eval() 用于外来数据，并使用其它转换函数，如 int() 或 float()。

5. 使用 with 向文件写入数据

Python 中的文件操作很常见，with 语句是一种更为简洁有效的打开和关闭文件的方式。使用 with 语句，无需显式调用 f.close()，因为 Python 会自动将文件关闭。

以下是使用 with 语句将数据写入文件的示例：

with open("example.txt", "w") as f:
    f.write("Hello, world!")

当代码块结束时，Python 自动关闭文件。如果每次都使用 with 语句打开文件，这将大大简化代码并减少错误。

6. 使用 functools.partial() 重构函数

functools.partial() 是 Python 的一个高阶函数，它接受一个函数和部分参数，并返回一个新函数，该函数将在调用时具有所有已传递的参数和部分参数。例如，以下函数接受两个参数，然后打印它们的乘积：

def multiply(x, y):
    print(x * y)

现在，可以使用 functools.partial() 创建一个该函数的新版本，该版本总是将 y 设置为 2：

from functools import partial
multiply_by_2 = partial(multiply, y=2)
multiply_by_2(3)  # 输出 6

在这个例子中，multiply_by_2 是一个新函数，它的功能与原始函数相同，但我们无需每次都重复输入 2。

7. 使用 contextlib.suppress() 忽略异常

Python 中的异常处理非常重要，但在某些情况下，您可能希望在遇到异常时静默地继续执行代码。contextlib.suppress() 是一个内置的 Python 上下文管理器，它可以在一个代码块中“保持静音”，即使发生了特定类型的异常，也不会中断代码的执行。

例如，以下代码使用 urllib 模块打开 URL，如果发生错误，则忽略该错误并继续执行：

import urllib.request
from contextlib import suppress

with suppress(urllib.error.URLError):
    urllib.request.urlopen("https://example.com/")

在这个例子中，我们使用 contextlib.suppress() 上下文管理器来保持 urllib.error.URLError 异常的静默。如果发生了该异常，代码将继续执行而不会抛出异常。

8. 使用 Python 内置模块

Python 内置了许多有用的模块，可帮助您完成各种任务，而无需安装或导入第三方库。以下是一些最常见的模块及其功能：

• os：对文件和目录进行操作。
• re：处理正则表达式的模块。
• datetime：处理日期和时间的模块。
• collections：高级容器，如 OrderedDict 和 defaultdict。
• itertools：高级迭代器，例如 permutations 和 combinations。

让我们看一个使用 datetime 模块的示例。以下代码在 Python 中获取当前日期和时间：

import datetime
current_time = datetime.datetime.now()
print(current_time)  # 输出当前日期和时间

datetime 模块包含各种方法，可用于在日期和时间之间执行各种操作。

9. 使用 Python 中的装饰器

装饰器是一种特殊类型的函数或类，它可用于修改现有的函数或类，而无需修改它们的源代码。例如，以下代码定义了一个名为 my_decorator 的装饰器函数，它将打印函数名并调用传递的函数：

def my_decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling {func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello, world!")

say_hello()  # 输出 "Calling say_hello"，然后输出 "Hello, world!"

在这个例子中，@my_decorator 是一个装饰器，它在打印函数名之前运行 say_hello 函数。

装饰器是 Python 中一种非常强大的构造，可帮助您在不直接修改源代码的情况下添加功能或操作。

结论

这就是本文中的九个小技巧，这些技巧将使您的 Python 编程更加高效、更加舒适。仔细学习它们，并尝试将它们应用于您的项目中。