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通过5个知识点轻松搞定Python的作用域,轻松搞定python

时间:2019-12-01 01:58

很多人在自学的过程中不知道如何检验自己的学习程度,也不知道自己是否真的掌握了知识点,特别是在基础方面知识点,更加不知道怎么检测自己,今天小编就给大家三个问题和三个案例如果你自己能够轻松写出来,那么你基础学的还是蛮好的!

千万不要被所谓"元类是99%的python程序员不会用到的特性"这类的说辞吓住。因为每个中国人,都是天生的元类使用者

通过5个知识点轻松搞定Python的作用域,轻松搞定python

1、块级作用域

想想此时运行下面的程序会有输出吗?执行会成功吗?

#块级作用域

if 1 == 1:
 name = "lzl"

print(name)


for i in range(10):
 age = i

print(age)

我们先看下执行结果

C:/Users/L/PycharmProjects/s14/preview/Day8/作用域/main.py
lzl
9

Process finished with exit code 0

代码执行成功,没有问题;在Java/C#中,执行上面的代码会提示name,age没有定义,而在Python中可以执行成功,这是因为在Python中是没有块级作用域的,代码块里的变量,外部可以调用,所以可运行成功;  

 2、局部作用域

回顾之前学过的知识,我们学函数的时候,函数是个单独的作用域,Python中没有块级作用域,但是有局部作用域;看看下面的代码

#局部作用域

def func():
 name = "lzl"

print(name)

运行这段代码,想想会不会有输出?

Traceback (most recent call last):
 File "C:/Users/L/PycharmProjects/s14/preview/Day8/作用域/main.py", line 23, in <module>
 print(name)
NameError: name 'name' is not defined

运行报错,我相信这个大家都能理解,name变量只在func()函数内部中生效,所以在全局中是没法调用的;对上面代码做个简单调整,再看看结果如何?

#局部作用域

def func():
 name = "lzl"

func()   #执行函数
print(name)

对之前的代码添加了一句代码,在变量name打印之前,执行了一下函数,此时打印会不会有变化?

Traceback (most recent call last):
 File "C:/Users/L/PycharmProjects/s14/preview/Day8/作用域/main.py", line 23, in <module>
 print(name)
NameError: name 'name' is not defined

执行依然报错,还是回到刚才那句话:即使执行了一下函数,name的作用域也只是在函数内部,外部依然无法进行调用;把前两个知识点记住,接下来要开始放大招了

3、作用域链

对函数做下调整,看看下面的代码执行结果如何?

#作用域链

name = "lzl"
def f1():
 name = "Eric"
 def f2():
  name = "Snor"
  print(name)
 f2()
f1()

学过函数,肯定知道最后f1()执行完会输出Snor;我们先记住一个概念,Python中有作用域链,变量会由内到外找,先去自己作用域去找,自己没有再去上级去找,直到找不到报错

4、终极版作用域

好,铺垫了够了,终极版的来了~~

#终极版作用域

name = "lzl"

def f1():
 print(name)

def f2():
 name = "eric"
 f1()

f2()

想想最后f2()执行结果是打印“lzl”呢,还是打印“eric”?记住自己的答案,现在先不把答案贴出来,先看看下面这段代码:

#终极版作用域

name = "lzl"

def f1():
 print(name)

def f2():
 name = "eric"
 return f1

ret = f2()
ret()

#输出:lzl

执行结果为“lzl”,分析下上面的代码,f2()执行结果为函数f1的内存地址,即ret=f1;执行ret()等同于执行f1(),执行f1()时与f2()没有任何关系,name=“lzl”f1()在一个作用域链,函数内部没有变量是会向外找,所以此时变量name值为“lzl”;理解了这个,那么刚才没给出答案的那个终极代码你也知道答案了

#终极版作用域

name = "lzl"

def f1():
 print(name)

def f2():
 name = "eric"
 f1()

f2()

# 输出:lzl

是的,输出的是“lzl”,记住在函数未执行之前,作用域已经形成了,作用域链也生成了

5、新浪面试题

li = [lambda :x for x in range(10)]

判断下li的类型?li里面的元素为什么类型?

print(type(li))
print(type(li[0]))

# <class 'list'>
# <class 'function'>

可以看到li为列表类型,list里面的元素为函数,那么打印list里面第一个元素的返回值,此时返回值为多少?

#lambada 面试题

li = [lambda :x for x in range(10)]

res = li[0]()
print(res)

#输出:9

li第一个函数的返回值为9还不是0,记住:函数在没有执行前,内部代码不执行;博客里面的代码可以自己练练,加深下印象

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,不知道对大家的学习和工作能不能带来一些帮助,如果大家有疑问可以留言交流。

1、块级作用域 想想此时运行下面的程序会有输出吗?执行会成功吗? #块级作用域...

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学懂元类,你只需要知道两句话:

图片 1

  • 道生一,一生二,二生三,三生万物

  • 我是谁?我从哪来里?我要到哪里去?

 

在python世界,拥有一个永恒的道,那就是"type",请记在脑海中,type就是道。如此广袤无垠的python生态圈,都是由type产生出来的。

基础的问题

道生一,一生二,二生三,三生万物。

  1. 道 即是 type

  2. 一 即是 metaclass(元类,或者叫类生成器)

  3. 二 即是 class(类,或者叫实例生成器)

  4. 三 即是 instance(实例)

  5. 万物 即是 实例的各种属性与方法,我们平常使用python时,调用的就是它们。

一、关于Python的赋值说法中错误的是哪一项?

  1. Python中的变量在使用前必须赋值,变量赋值后该变量才会被创建。
  2. Python支持多远赋值和多重赋值。
  3. Python赋值时大小写敏感。
  4. Python中要首先声明变量的类型后才能给该变量赋值。

答案:第四个 你知道为什么嘛?可以在下方评论留下你的见解哟!

道和一,是我们今天讨论的命题,而二、三、和万物,则是我们常常使用的类、实例、属性和方法,用hello world来举例:

# 创建一个Hello类,拥有属性say_hello ----二的起源

class Hello():

   def say_hello(self, name='world'):

       print('Hello, %s.' % name)



# 从Hello类创建一个实例hello ----二生三

hello = Hello()


# 使用hello调用方法say_hello ----三生万物

hello.say_hello()

输出效果:

Hello, world.

这就是一个标准的"二生三,三生万物"过程。 从类到我们可以调用的方法,用了这两步。

那我们不由自主要问,类从何而来呢?回到代码的第一行。 
class Hello其实是一个函数的"语义化简称",只为了让代码更浅显易懂,它的另一个写法是:

def fn(self, name='world'): # 假如我们有一个函数叫fn

   print('Hello, %s.' % name)


Hello = type('Hello', (object,), dict(say_hello=fn)) # 通过type创建Hello class ---- 神秘的"道",可以点化一切,这次我们直接从"道"生出了"二"

这样的写法,就和之前的Class Hello写法作用完全相同,你可以试试创建实例并调用

# 从Hello类创建一个实例hello ----二生三,完全一样

hello = Hello()


# 使用hello调用方法say_hello ----三生万物,完全一样

hello.say_hello()

输出效果:

Hello, world. ----调用结果完全一样。

我们回头看一眼最精彩的地方,道直接生出了二:

Hello = type('Hello', (object,), dict(say_hello=fn))

这就是"道",python世界的起源,你可以为此而惊叹。 
注意它的三个参数!暗合人类的三大永恒命题:我是谁,我从哪里来,我要到哪里去。

  • 第一个参数:我是谁。 在这里,我需要一个区分于其它一切的命名,以上的实例将我命名为"Hello"

  • 第二个参数:我从哪里来 
    在这里,我需要知道从哪里来,也就是我的"父类",以上实例中我的父类是"object"——python中一种非常初级的类。

  • 第三个参数:我要到哪里去 
    在这里,我们将需要调用的方法和属性包含到一个字典里,再作为参数传入。以上实例中,我们有一个say_hello方法包装进了字典中。

值得注意的是,三大永恒命题,是一切类,一切实例,甚至一切实例属性与方法都具有的。理所应当,它们的"创造者",道和一,即type和元类,也具有这三个参数。但平常,类的三大永恒命题并不作为参数传入,而是以如下方式传入

class Hello(object){

# class 后声明"我是谁"

# 小括号内声明"我来自哪里"

# 中括号内声明"我要到哪里去"

   def say_hello(){


   }

}
  • 造物主,可以直接创造单个的人,但这是一件苦役。造物主会先创造"人"这一物种,再批量创造具体的个人。并将三大永恒命题,一直传递下去。

  • "道"可以直接生出"二",但它会先生出"一",再批量地制造"二"。

  • type可以直接生成类(class),但也可以先生成元类(metaclass),再使用元类批量定制类(class)。

字符串格式化:%和.format的区别

答案:字符串的format函数非常灵活,很强大,可以接受的参数不限个数,并且位置可以不按顺序,而且有较为强大的格式限定符(比如:填充,对齐,精度等)

元类——道生一,一生二

一般来说,元类均被命名后缀为Metalass。想象一下,我们需要一个可以自动打招呼的元类,它里面的类方法呢,有时需要sayHello,有时需要sayHi,有时又需要saySayolala,有时需要sayNihao。

如果每个内置的say_xxx都需要在类里面声明一次,那将是多么可怕的苦役! 不如使用元类来解决问题。

以下是创建一个专门"打招呼"用的元类代码:

class SayMetaClass(type):


   def __new__(cls, name, bases, attrs):

       attrs['say_'+name] = lambda self,value,saying=name: print(saying+','+value+'!')

       return type.__new__(cls, name, bases, attrs)

记住两点: 
1、元类是由"type"衍生而出,所以父类需要传入type。【道生一,所以一必须包含道】

2、元类的操作都在 new中完成,它的第一个参数是将创建的类,之后的参数即是三大永恒命题:我是谁,我从哪里来,我将到哪里去。 它返回的对象也是三大永恒命题,接下来,这三个参数将一直陪伴我们。

在new中,我只进行了一个操作,就是

attrs['say_'+name] = lambda self,value,saying=name: print(saying+','+value+'!')

它跟据类的名字,创建了一个类方法。比如我们由元类创建的类叫"Hello",那创建时就自动有了一个叫"say_Hello"的类方法,然后又将类的名字"Hello"作为默认参数saying,传到了方法里面。然后把hello方法调用时的传参作为value传进去,最终打印出来。

那么,一个元类是怎么从创建到调用的呢? 
来!一起根据道生一、一生二、二生三、三生万物的准则,走进元类的生命周期吧!

# 道生一:传入type

class SayMetaClass(type):


   # 传入三大永恒命题:类名称、父类、属性

   def __new__(cls, name, bases, attrs):

       # 创造"天赋"

       attrs['say_'+name] = lambda self,value,saying=name: print(saying+','+value+'!')

       # 传承三大永恒命题:类名称、父类、属性

       return type.__new__(cls, name, bases, attrs)


# 一生二:创建类

class Hello(object, metaclass=SayMetaClass):

   pass


# 二生三:创建实列

hello = Hello()


# 三生万物:调用实例方法

hello.say_Hello('world!')

输出为

Hello, world!

注意:通过元类创建的类,第一个参数是父类,第二个参数是metaclass

普通人出生都不会说话,但有的人出生就会打招呼说"Hello","你好","sayolala",这就是天赋的力量。它会给我们面向对象的编程省下无数的麻烦。

现在,保持元类不变,我们还可以继续创建Sayolala, Nihao类,如下:

# 一生二:创建类

class Sayolala(object, metaclass=SayMetaClass):

   pass


# 二生三:创建实列

s = Sayolala()


# 三生万物:调用实例方法

s.say_Sayolala('japan!')

输出

Sayolala, japan!

也可以说中文

# 一生二:创建类

class Nihao(object, metaclass=SayMetaClass):

   pass


# 二生三:创建实列

n = Nihao()


# 三生万物:调用实例方法

n.say_Nihao('中华!')

输出

Nihao, 中华!

再来一个小例子:

# 道生一

class ListMetaclass(type):

   def __new__(cls, name, bases, attrs):

       # 天赋:通过add方法将值绑定

       attrs['add'] = lambda self, value: self.append(value)

       return type.__new__(cls, name, bases, attrs)


# 一生二

class MyList(list, metaclass=ListMetaclass):

   pass


# 二生三

L = MyList()


# 三生万物

L.add(1)

现在我们打印一下L

print(L)


>>> [1]

而普通的list没有add()方法

L2 = list()

L2.add(1)


>>>AttributeError: 'list' object has no attribute 'add'

太棒了!学到这里,你是不是已经体验到了造物主的乐趣?

python世界的一切,尽在掌握。

以下的代码的输出将是什么? 说出你的答案并解释

图片 2

 

想一下会输出什么内容呢?

答案:

图片 3

 

使你困惑或是惊奇的是关于最后一行的输出是 3 2 3 而不是 3 2 1。为什么改变了 Parent.x 的值还会改变 Child2.x 的值,但是同时 Child1.x 值却没有改变?

这个答案的关键是,在 Python中,类变量在内部是作为字典处理的。如果一个变量的名字没有在当前类的字典中发现,将搜索祖先类(比如父类)直到被引用的变量名被找到。

年轻的造物主,请随我一起开创新世界。

我们选择两个领域,一个是Django的核心思想,"Object Relational Mapping",即对象-关系映射,简称ORM。

这是Django的一大难点,但学完了元类,一切变得清晰。你对Django的理解将更上一层楼!

另一个领域是爬虫领域(黑客领域),一个自动搜索网络上的可用代理,然后换着IP去突破别的人反爬虫限制。

这两项技能非常有用,也非常好玩!

 

挑战一:通过元类创建ORM

编写一个从 1 加到 end 的当型循环。变量 end 的值由键盘输入。假如输入 end的值为 6,则代码输出的结果应该是 21,也就是 1+2+3+4+5+6 的结果(不要用sum 作为变量,因为它是内置函数)。

图片 4

 

准备工作,创建一个Field类

class Field(object):


   def __init__(self, name, column_type):

       self.name = name

       self.column_type = column_type


   def __str__(self):

       return '<%s:%s>' % (self.__class__.__name__, self.name)

它的作用是 
在Field类实例化时将得到两个参数,name和column_type,它们将被绑定为Field的私有属性,如果要将Field转化为字符串时,将返回"Field:XXX" , XXX是传入的name名称。