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你應該知道的的Python陷阱

 我個人對陷阱的定義是這樣的:代碼看起來可以工作,但不是以你“想當然”的方式。如果一段代碼直接出錯,拋出了異常,我不認為這是陷阱。比如,Python程序員應該都遇到過的“UnboundLocalError”, 示例:

創(chuàng)新互聯(lián)是一家專業(yè)提供潁上企業(yè)網(wǎng)站建設,專注與成都網(wǎng)站制作、網(wǎng)站設計、H5響應式網(wǎng)站、小程序制作等業(yè)務。10年已為潁上眾多企業(yè)、政府機構(gòu)等服務。創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)網(wǎng)站制作公司優(yōu)惠進行中。

 
 
 
  1. >>> a=1 
  2. >>> def func(): 
  3. ...     a+=1 
  4. ...     print a 
  5. ...  
  6. >>> func() 
  7. traceback (most recent call last): 
  8. File "", line 1, in  
  9. File "", line 2, in func 
  10. UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment    

對于“UnboundLocalError”,還有更高級的版本:

 
 
 
  1. import random 
  2. def func(ok): 
  3.     if ok: 
  4.         a = random.random() 
  5.     else: 
  6.         import random 
  7.         a = random.randint(1, 10) 
  8.     return a 
  9. func(True)# UnboundLocalError: local variable 'random' referenced before assignment

可能對于很多python新手來說,這個Error讓人摸不著頭腦。但我認為這不算陷阱,因為這段代碼一定會報錯,而不是默默的以錯誤的方式運行。不怕真小人,就怕偽君子。我認為缺陷就好比偽君子。

那么Python中哪些真正算得上陷阱呢

第一:以mutable對象作為默認參數(shù)

這個估計是最廣為人知的了,Python和其他很多語言一樣,提供了默認參數(shù),默認參數(shù)確實是個好東西,可以讓函數(shù)調(diào)用者忽略一些細節(jié)(比如GUI編程,Tkinter,QT),對于lambda表達式也非常有用。但是如果使用了可變對象作為默認參數(shù),那么事情就不那么愉快了

 
 
 
  1. >>> def f(lst = []): 
  2. ...     lst.append(1) 
  3. ...     return lst 
  4. ... 
  5. >>> f() 
  6. [1] 
  7. >>> f() 
  8. [1, 1]

驚喜不驚喜?!究其原因,python中一切都是對象,函數(shù)也不列外,默認參數(shù)只是函數(shù)的一個屬性。而默認參數(shù)在函數(shù)定義的時候已經(jīng)求值了。

Default parameter values are evaluated when the function definition is executed.

stackoverflow上有一個更適當?shù)睦觼碚f明默認參數(shù)是在定義的時候求值,而不是調(diào)用的時候。

 
 
 
  1. >>> import time 
  2. >>> def report(when=time.time()): 
  3. ...     return when 
  4. ...  
  5. >>> report() 
  6. 1500113234.487932 
  7. >>> report() 
  8. 1500113234.487932

python docoment 給出了標準的解決辦法:

A way around this is to use None as the default, and explicitly test for it in the body of the function

 
 
 
  1. >>> def report(when=None): 
  2. ...     if when is None: 
  3. ...             when = time.time() 
  4. ...     return when 
  5. ...  
  6. >>> report() 
  7. 1500113446.746997 
  8. >>> report() 
  9. 1500113448.552873

第二: x += y vs x = x + y

一般來說,二者是等價的,至少看起來是等價的(這也是陷阱的定義 — 看起來都OK,但不一定正確)。

 
 
 
  1. >>> x=1;x += 1;print x 
  2. >>> x=1;xx = x+1;print x 
  3. >>> x=[1];x+=[2];print x 
  4. [1, 2] 
  5. >>> x=[1];xx=x+[2];print x 
  6. [1, 2]

呃,被光速打臉了?

 
 
 
  1. >>> x=[1];print id(x);xx=x+[2];print id(x) 
  2. 4357132800 
  3. 4357132728 
  4. >>> x=[1];print id(x);x+=[2];print id(x) 
  5. 4357132800 
  6. 4357132800   

前者x指向一個新的對象,后者x在原來的對象是修改,當然,那種效果是正確的取決于應用場景。至少,得知道,二者有時候并不一樣

第三,神奇的小括號—()

小括號(parenthese)在各種編程語言中都有廣泛的應用,python中,小括號還能表示元組(tuple)這一數(shù)據(jù)類型, 元組是immutable的序列。

 
 
 
  1. >>> a = (1, 2) 
  2. >>> type(a) 
  3.  
  4. >>> type(()) 

但如果只有一個元素呢

 
 
 
  1. >>> a=(1) 
  2. >>> type(a) 

神奇不神奇,如果要表示只有一個元素的元組,正確的姿勢是:

 
 
 
  1. >>> a=(1,) 
  2. >>> type(a) 

第四:生成一個元素是列表的列表

這個有點像二維數(shù)組,當然生成一個元素是字典的列表也是可以的,更通俗的說,生成一個元素是可變對象的序列

很簡單嘛:

 
 
 
  1. >>> a= [[]] * 10 
  2. >>> a 
  3. [[], [], [], [], [], [], [], [], [], []] 
  4. >>> a[0].append(10) 
  5. >>> a[0] 
  6. [10]

看起來很不錯,簡單明了,but

 
 
 
  1. >>> a[1] 
  2. [10] 
  3. >>> a 
  4. [[10], [10], [10], [10], [10], [10], [10], [10], [10], [10]]

我猜,這應該不是你預期的結(jié)果吧,究其原因,還是因為python中l(wèi)ist是可變對象,上述的寫法大家都指向的同一個可變對象,正確的姿勢

 
 
 
  1. >>> a = [[] for _ in xrange(10)] 
  2. >>> a[0].append(10) 
  3. >>> a 
  4. [[10], [], [], [], [], [], [], [], [], []]

另外一個在實際編碼中遇到的問題,dict.fromkeys, 也有異曲同工之妙:創(chuàng)建的dict的所有values指向同一個對象。

 
 
 
  1. fromkeys(seq[, value])

Create a new dictionary with keys from seq and values set to value. 

第五,在訪問列表的時候,修改列表

列表(list)在python中使用非常廣泛,當然經(jīng)常會在訪問列表的時候增加或者刪除一些元素。比如,下面這個函數(shù),試圖刪掉列表中為3的倍數(shù)的元素:

 
 
 
  1. >>> def modify_lst(lst): 
  2. ...     for idx, elem in enumerate(lst): 
  3. ...         if elem % 3 == 0: 
  4. ...             del lst[idx] 
  5. ...

測試一下,

 
 
 
  1. >>> lst = [1,2,3,4,5,6] 
  2. >>> modify_lst(lst) 
  3. >>> lst  
  4. [1, 2, 4, 5]

好像沒什么錯,不過這只是運氣好

 
 
 
  1. >>> lst = [1,2,3,6,5,4] 
  2. >>> modify_lst(lst) 
  3. >>> lst 
  4. [1, 2, 6, 5, 4]

上面的例子中,6這個元素就沒有被刪除。如果在modify_lst函數(shù)中print idx, item就可以發(fā)現(xiàn)端倪:lst在變短,但idx是遞增的,所以在上面出錯的例子中,當3被刪除之后,6變成了lst的第2個元素(從0開始)。在C++中,如果遍歷容器的時候用迭代器刪除元素,也會有同樣的問題。

如果邏輯比較簡單,使用list comprehension是不錯的注意

第六,閉包與lambda

這個也是老生長談的例子,在其他語言也有類似的情況。先看一個例子:

 
 
 
  1. >>> def create_multipliers(): 
  2. ...     return [lambda x:i*x for i in range(5)] 
  3. ...  
  4. >>> for multiplier in create_multipliers(): 
  5. ...     print multiplier(2) 
  6. ...

create_multipliers函數(shù)的返回值時一個列表,列表的每一個元素都是一個函數(shù) -- 將輸入?yún)?shù)x乘以一個倍數(shù)i的函數(shù)。預期的結(jié)果時0,2,4,6,8. 但結(jié)果是5個8,意外不意外。

由于出現(xiàn)這個陷阱的時候經(jīng)常使用了lambda,所以可能會認為是lambda的問題,但lambda表示不愿意背這個鍋。問題的本質(zhì)在與python中的屬性查找規(guī)則,LEGB(local,enclousing,global,bulitin),在上面的例子中,i就是在閉包作用域(enclousing),而Python的閉包是 遲綁定 , 這意味著閉包中用到的變量的值,是在內(nèi)部函數(shù)被調(diào)用時查詢得到的。

解決辦法也很簡單,那就是變閉包作用域為局部作用域。

 
 
 
  1. >>> def create_multipliers(): 
  2. ...     return [lambda x, ii = i:i*x for i in range(5)] 
  3. ...

第七,定義del

大多數(shù)計算機專業(yè)的同學可能都是先學的C、C++,構(gòu)造、析構(gòu)函數(shù)的概念應該都非常熟。于是,當切換到python的時候,自然也想知道有沒有相應的函數(shù)。比如,在C++中非常有名的RAII,即通過構(gòu)造、析構(gòu)來管理資源(如內(nèi)存、文件描述符)的聲明周期。那在python中要達到同樣的效果怎么做呢,即需要找到一個對象在銷毀的時候一定會調(diào)用的函數(shù),于是發(fā)現(xiàn)了init, del函數(shù),可能簡單寫了兩個例子發(fā)現(xiàn)確實也能工作。但事實上可能掉進了一個陷阱,在python documnet是有描述的:

Circular references which are garbage are detected when the option cycle detector is enabled (it’s on by default), but can only be cleaned up if there are no Python-level del() methods involved.

簡單來說,如果在循環(huán)引用中的對象定義了del,那么python gc不能進行回收,因此,存在內(nèi)存泄漏的風險

第八,不同的姿勢import同一個module

示例在stackoverflow的例子上稍作修改,假設現(xiàn)在有一個package叫mypackage,里面包含三個python文件:mymodule.py, main.py,init.py。mymodule.py代碼如下:

 
 
 
  1. l = [] 
  2. class A(object):  
  3.     pass

main.py代碼如下:

 
 
 
  1. def add(x): 
  2.     from mypackage import mymodule 
  3.     mymodule.l.append(x) 
  4.     print "updated list",mymodule.l, id(mymodule) 
  5. def get(): 
  6.     import mymodule 
  7.     print 'module in get', id(mymodule) 
  8.     return mymodule.l 
  9. if __name__ == '__main__': 
  10.     import sys 
  11.     sys.path.append('../') 
  12.     add(1) 
  13.     ret = get() 
  14.     print "lets check", ret 
  15. 運行python main.py,結(jié)果如下: 
  16. updated list [1] 4406700752 
  17. module in get 4406700920 
  18. lets check []

從運行結(jié)果可以看到,在add 和 get函數(shù)中import的mymodule不是同一個module,ID不同。當然,在python2.7.10中,需要main.py的第13行才能出現(xiàn)這樣的效果。你可能會問,誰會寫出第13行這樣的代碼呢?事實上,在很多項目中,為了import的時候方便,會往sys.path加入一堆路徑。那么在項目中,大家同意一種import方式就非常有必要了

第九,python升級

python3.x并不向后兼容,所以如果從2.x升級到3.x的時候得小心了,下面列舉兩點:

在python2.7中,range的返回值是一個列表;而在python3.x中,返回的是一個range對象。

map()、filter()、 dict.items()在python2.7返回列表,而在3.x中返回迭代器。當然迭代器大多數(shù)都是比較好的選擇,更加pythonic,但是也有缺點,就是只能遍歷一次。在instagram的分享中,也提到因為這個導致的一個坑爹的bug。

第十:++i —i

這個陷阱主要是坑來自C、C++背景的同學。簡單來說,++i是對i取兩次正號,—i是對i取兩次負號,運算完之后i的值不變。

第十一:setattr getattr getattribute

Python中有大量的magic method(形似xx),其中許多跟屬性訪問有關,比如get,set,delete_,getattr, setattr, delattr, getattribute。前三個跟descriptor相關,坑爹的是,getattr與setattr相差很大。簡單說來,setattr與getattribute是對應的,都是修改python默認的屬性修改、查找機制,而getattr只是默認查找機制無法找到屬性的時候才會調(diào)用,setattr應該叫setattribute__才恰當!

第負一,gil

以GIL結(jié)尾,因為gil是Python中大家公認的缺陷!

其他語言過來的同學可能看到python用threading模塊,拿過來就用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)效果不對啊,然后就會噴,什么鬼

總結(jié):

毫無疑問的說,python是非常容易上手,也非常強大的一門語言。python非常靈活,可定制化很強。同時,也存在一些陷阱,搞清楚這些陷阱能夠更好的掌握、使用這么語言。本文列舉了一些python中的一些缺陷,這是一份不完全列表,歡迎大家補充。


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