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現(xiàn)在Python是個炙手可熱的技能，很多人都想著入手學(xué)學(xué)Python編程，甚至包括一些知名人士，比如知名地產(chǎn)商潘石屹就開始學(xué)Python。關(guān)于Python編程的內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上也非常多，本文給大家總結(jié)一些Python編程的常見技巧，以幫助初學(xué)者快速入門。

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一、字符串處理技巧

1. 清理用戶輸入

對輸入的的值進行清理處理，是常見的程序要求。比如要做大小寫轉(zhuǎn)化、要驗證輸入字符的注入，通?？梢酝ㄟ^寫正則用Regex來做專項任務(wù)。但是對于復(fù)雜的情況，可以用一些技巧，比如下面：

 
 
 

  
  
  
user_input = "This\nstring has\tsome whitespaces...\r\n" 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
character_map = { 
  
  
  
ord('\n') : ' ', 
  
  
  
ord('\t') : ' ', 
  
  
  
ord('\r') : None 
  
  
  
} 
 
 
 

在此示例中，可以看到空格字符"\n"和"\t"都被替換為空格，而 "\r"被刪除。

這是一個簡單的示例，我們還可以使用unicodedata包和combinin()函數(shù)來生成大的映射表,以生成映射來替換字符串。

2. 提示用戶輸入

命令行工具或腳本需要輸入用戶名和密碼才能操作。要用這個功能，一個很有用的技巧是使用getpass模塊：

 
 
 

  
  
  
import getpass 
  
  
  
 
  
  
  
user = getpass.getuser() 
  
  
  
password = getpass.getpass() 
 
 
 

這三行代碼就可以讓我們優(yōu)雅的交互提醒用戶輸入輸入密碼并捕獲當(dāng)前的系統(tǒng)用戶和輸入的密碼，而且輸入密碼時候會自動屏蔽顯示，以防止被人竊取。

3. 查找字符串頻率

如果需要使用查找類似于某些輸入字符串的單詞，可以使用difflib來實現(xiàn)：

 
 
 

  
  
  
import difflib 
  
  
  
difflib.get_close_matches('appel', ['ape', 'apple', 'peach', 'puppy'], n=2) 
 
 
 

# 返回['apple', 'ape']

difflib.get_close_matches會查找相似度最匹配的字串。本例中，第一個參數(shù)與第二個參數(shù)匹配。提供可選參數(shù)n，該參數(shù)指定要返回的最大匹配數(shù)，以及參數(shù)cutoff(默認(rèn)值為0.6)設(shè)置為thr確定匹配字符串的分?jǐn)?shù)。

4. 多行字符串

Python中可以使用反斜杠：

 
 
 

  
  
  
In [20]: multistr = " select * from test \ 
  
  
  
...: where id < 5" 
  
  
  
In [21]: multistr 
  
  
  
Out[21]: ' select * from test where id < 5' 
 
 
 

還可以使用三引號：

 
 
 

  
  
  
In [23]: multistr ="""select * from test 
  
  
  
...: where id < 5""" 
  
  
  
In [24]: multistr 
  
  
  
Out[24]: 'select * test where id < 5' 
 
 
 

上面方法共有的問題是缺少合適的縮進，如果我們嘗試縮進會在字符串中插入空格。所以最后的解決方案是將字符串分為多行并且將整個字符串包含在括號中：

 
 
 

  
  
  
In [25]: multistr = ("select * from multi_row " 
  
  
  
...: "where row_id < 5 " 
  
  
  
...: "order by age") 
  
  
  
In [26]: multistr 
  
  
  
Out[26]: 'select * from multi_row where row_id < 5 order by age' 
 
 
 

5. 處理IP地址

日常常用的一個是驗證和匹配IP地址,這個功能有個專門的模塊ipaddress可以來處理。比如我們要用IP網(wǎng)段(CIDR用IP和掩碼位)生成一個IP地址列表：

 
 
 

  
  
  
import ipaddress 
  
  
  
net = ipaddress.ip_network('192.168.1.0/27') 
 
 
 

結(jié)果：

 
 
 

  
  
  
＃192.168.1.0 
  
  
  
＃192.168.1.1 
  
  
  
＃192.168.1.2 
  
  
  
＃192.168.1.3 
  
  
  
＃... 
 
 
 

另一個不錯的功能IP地址是否在IP段的驗證：

 
 
 

  
  
  
ip = ipaddress.ip_address("192.168.1.2") 
  
  
  
ip in net 
  
  
  
# True 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
ip = ipaddress.ip_address("192.168.1. 253") 
  
  
  
ip in net 
  
  
  
# False 
 
 
 

ip地址轉(zhuǎn)字符串、整數(shù)值的互轉(zhuǎn)：

 
 
 

  
  
  
>>> str(ipaddress.IPv4Address('192.168.0.1')) 
  
  
  
'192.168.0.1' 
  
  
  
>>> int(ipaddress.IPv4Address('192.168.0.1')) 
  
  
  
3232235521 
  
  
  
>>> str(ipaddress.IPv6Address('::1')) 
  
  
  
'::1' 
  
  
  
>>> int(ipaddress.IPv6Address('::1')) 
  
  
  
1 
 
 
 

注意ipaddress還支持很多其他的功能，比如支持ipv4和ipv6等，具體可以參考模塊的文檔。

二、性能優(yōu)化技巧

1. 限制CPU和內(nèi)存使用量

如果Python程序占用資源太大，想限制資源的使用,可以使用resource包。

 
 
 

  
  
  
# CPU限制 
  
  
  
def time_exceeded(signo, frame): 
  
  
  
print("CPU 超額...") 
  
  
  
raise SystemExit(1) 
  
  
  
def set_max_runtime(seconds): 
  
  
  
soft, hard = resource.getrlimit(resource.RLIMIT_CPU) 
  
  
  
resource.setrlimit(resource.RLIMIT_CPU, (seconds, hard)) 
  
  
  
signal.signal(signal.SIGXCPU, time_exceeded) 
  
  
  
# 限制內(nèi)存使用 
  
  
  
def set_max_memory(size): 
  
  
  
soft, hard = resource.getrlimit(resource.RLIMIT_AS) 
  
  
  
resource.setrlimit(resource.RLIMIT_AS, (size, hard)) 
 
 
 

對CPU限制時候，先獲取特定資源(RLIMIT_CPU)的軟限制和硬限制，然后使用參數(shù)指定的秒數(shù)和獲取的硬限制來設(shè)置。如果超過CPU時間，將注冊導(dǎo)致系統(tǒng)退出的信號。

對內(nèi)存限制，也先獲取軟限制和硬限制，并用帶有size參數(shù)的setrlimit對其進行設(shè)置。

2. 通過__slots__節(jié)省內(nèi)存

如果程序中有一個類需要創(chuàng)建大量實例，那么可能會對內(nèi)存占用會非常大。因為Python使用字典來表示類實例的屬性，這可以加速執(zhí)行，但內(nèi)存效率很差，通常這不是問題?？梢允褂胈_slots__來優(yōu)化：

 
 
 

  
  
  
import sys 
  
  
  
class FileSystem(object): 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
def __init__(self, files, folders, devices): 
  
  
  
self.files = files 
  
  
  
self.folders = folders 
  
  
  
self.devices = devices 
  
  
  
print(sys.getsizeof( FileSystem )) 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
class FileSystem1(object): 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
__slots__ = ['files', 'folders', 'devices'] 
  
  
  
def __init__(self, files, folders, devices): 
  
  
  
self.files = files 
  
  
  
self.folders = folders 
  
  
  
self.devices = devices 
  
  
  
print(sys.getsizeof( FileSystem1 )) 
 
 
 

• # Python 3.5下
• #1-> 1016
• #2-> 888

當(dāng)定義__slots__屬性時，Python使用固定大小的數(shù)組作為屬性，而不用字典，這大大減少了每個實例所需的內(nèi)存。當(dāng)然使用__slots__也有缺點，比如，無法聲明任何新屬性，而且只能在_??_slots__上使用它們，__slots__的類也不能使用多重繼承。

3. 用lru_cache緩存函數(shù)調(diào)用

都說Python性能差，尤其是一些計算的時候，其實是有一些通用的方法可以解決程序能的問題，比如緩存和記憶術(shù)。使用functools中的lru_cache可以解決迭代計算中大量重復(fù)迭代調(diào)用問題：

 
 
 

  
  
  
# CacheInfo(hits=2, misses=4, maxsize=32, currsize=4) 
 
 
 

在上例中，我們執(zhí)行正在緩存的GET請求(最多3個緩存結(jié)果)。還使用cache_info方法檢查函數(shù)的緩存信息。裝飾器還提供了clear_cache方法，用于刪除緩存。

4. __all__控制import

某些語言支持import成員(變量，方法，接口)的機制。在Python中，默認(rèn)所有內(nèi)容都會import，但是可以使用__all__來限制

 
 
 

  
  
  
def foo(): 
  
  
  
pass 
  
  
  
def bar(): 
  
  
  
pass 
  
  
  
__all__ = ["bar"] 
 
 
 

通過這樣的方式我們可以限制從some_module import *使用時可以導(dǎo)入的內(nèi)容。該實例中，則僅import bar函數(shù)。如果將__all__保留為空，并且在使用通配符import時，不會import任何東西，會觸發(fā)AttributeError錯誤。

三、面向?qū)ο?/strong>

1. 創(chuàng)建支持With語句的對象

我們都知道如何使用打開或關(guān)閉語句，例如打開文件或獲取鎖，但是如何實現(xiàn)自己的方法呢?

可以使用__enter__和__exit__方法實現(xiàn)：

 
 
 

  
  
  
class Connection: 
  
  
  
def __init__(self): 
  
  
  
... 
  
  
  
def __enter__(self): 
  
  
  
# Initialize connection... 
  
  
  
def __exit__(self, type, value, traceback): 
  
  
  
# Close connection... 
  
  
  
with Connection() as c: 
  
  
  
# __enter__() executes 
  
  
  
... 
  
  
  
# conn.__exit__() executes 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
from contextlib import contextmanager 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
@contextmanager 
  
  
  
def tag(name): 
  
  
  
print(f"<{name}>") 
  
  
  
yield 
  
  
  
print(f"") 
  
  
  
 
  
  
  
 
  
  
  
with tag("h1"): 
  
  
  
print("This is Title.") 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
from functools import total_ordering 
  
  
  
@total_ordering 
  
  
  
class Number: 
  
  
  
def __init__(self, value): 
  
  
  
self.value = value 
  
  
  
def __lt__(self, other): 
  
  
  
return self.value < other.value 
  
  
  
def __eq__(self, other): 
  
  
  
return self.value == other.value 
  
  
  
print(Number(20) > Number(3)) 
  
  
  
print(Number(1) < Number(5)) 
  
  
  
print(Number(15) >= Number(15)) 
  
  
  
print(Number(10) <= Number(2)) 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
import datetime 
  
  
  
class Date: 
  
  
  
def __init__(self, year, month, day): 
  
  
  
self.year = year 
  
  
  
self.month = month 
  
  
  
self.day = day 
  
  
  
@classmethod 
  
  
  
def today(cls): 
  
  
  
t = datetime.datetime.now() 
  
  
  
return cls(t.year, t.month, t.day) 
  
  
  
d = Date.today() 
  
  
  
print(f"{d.day}/{d.month}/{d.year}") 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
>>> type(None) 
  
  
  
 
  
  
  
>>> type(abs) 
  
  
  
 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
>>> type(11) == type(22) 
  
  
  
True 
  
  
  
>>> type('abc') == str 
  
  
  
True 
  
  
  
>>> type('abc') == type(33) 
  
  
  
False 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
>>> class Husty(Dog): 
  
  
  
... pass 
  
  
  
... 
  
  
  
>>> a = Animal() 
  
  
  
>>> b = Dog() 
  
  
  
>>> c = Husty() 
  
  
  
>>> isinstance(c,Husty) 
  
  
  
True 
  
  
  
>>> isinstance(c,Dog) 
  
  
  
True 
  
  
  
>>> isinstance(c,Animal) 
  
  
  
True 
  
  
  
>>> isinstance(b,Husty) 
  
  
  
False 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
>>> dir('abc') 
  
  
  
['__add__', '__class__',…… '__hash__', '__init__', '__i 
  
  
  
……'isalnum 
  
  
  
'isidentifier', 'islower', …… 'translate', 'upper', 'zfill'] 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
import itertools 
  
  
  
s = itertools.islice(range(50), 10, 20) 
  
  
  
for val in s: 
  
  
  
... 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
string_from_file = """ 
  
  
  
// Author: ... 
  
  
  
// License: ... 
  
  
  
// 
  
  
  
// Date: ... 
  
  
  
Actual content... 
  
  
  
""" 
  
  
  
 
  
  
  
import itertools 
  
  
  
for line in itertools.dropwhile(lambda line: line.startswith("http://"), string_from_file.split("\n")): 
  
  
  
print(line) 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
import pdb 
  
  
  
pdb.set_trace() 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
def func(): 
  
  
  
return 0 / 0 
  
  
  
func() 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
import pdb; 
  
  
  
def func(): 
  
  
  
pdb.set_trace() 
  
  
  
return 0 / 0 
  
  
  
func() 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
python -m http.server 
 
 
 

 
 
 

  
  
  
python -m http.server 8888