30 个 Python 的最佳实践、小贴士和技巧|key|python|shell|字符串|编辑器

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Python人工智能技术(ID:coder_experience)第212次推文图源:百度

上一篇：比“敲低基因”更可怕的是这些项目，看完青少年科技创新大赛完整名单，读研的我自闭了

正文

以下为译文：

新的一年新气象，我想借本文为大家献上 Python 语言的30个最佳实践、小贴士和技巧，希望能对各位勤劳的程序员有所帮助，并希望大家工作顺利！

1. Python 版本

在此想提醒各位：自2020年1月1日起，Python 官方不再支持 Python 2。本文中的很多示例只能在 Python 3 中运行。如果你仍在使用 Python 2.7，请立即升级。

2. 检查 Python 的最低版本

你可以在代码中检查 Python 的版本，以确保你的用户没有在不兼容的版本中运行脚本。检查方式如下：

if not sys.version_info > (2, 7):
# berate your user for running a 10 year
# python version
elif not sys.version_info >= (3, 5):
# Kindly tell your user (s)he needs to upgrade
# because you're using 3.5 features

3. IPython

IPython 本质上就是一个增强版的shell。就冲着自动补齐就值得一试，而且它的功能还不止于此，它还有很多令我爱不释手的命令，例如：

%cd：改变当前的工作目录
%edit：打开编辑器，并关闭编辑器后执行键入的代码
%env：显示当前环境变量
%pip install [pkgs]：无需离开交互式shell，就可以安装软件包
%time 和 %timeit：测量执行Python代码的时间

完整的命令列表，请点击此处查看（https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html）。

还有一个非常实用的功能：引用上一个命令的输出。In 和 Out 是实际的对象。你可以通过 Out[3] 的形式使用第三个命令的输出。

IPython 的安装命令如下：

pip3 install ipython

4. 列表推导式

你可以利用列表推导式，避免使用循环填充列表时的繁琐。列表推导式的基本语法如下：

[ expression for item in list if conditional ]

举一个基本的例子：用一组有序数字填充一个列表：

mylist = [i for i in range(10)]
print(mylist)
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

由于可以使用表达式，所以你也可以做一些算术运算：

squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares)
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

甚至可以调用外部函数：

def some_function(a):
return (a + 5) / 2
my_formula = [some_function(i) for i in range(10)]
print(my_formula)
# [2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7]

最后，你还可以使用 ‘if’ 来过滤列表。在如下示例中，我们只保留能被2整除的数字：

filtered = [i for i in range(20) if i%2==0]
print(filtered)
# [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

5. 检查对象使用内存的状况

你可以利用 sys.getsizeof() 来检查对象使用内存的状况：

import sys
mylist = range(0, 10000)
print(sys.getsizeof(mylist))
# 48

等等，为什么这个巨大的列表仅包含48个字节？

因为这里的 range 函数返回了一个类，只不过它的行为就像一个列表。在使用内存方面，range 远比实际的数字列表更加高效。

你可以试试看使用列表推导式创建一个范围相同的数字列表：

import sys
myreallist = [x for x in range(0, 10000)]
print(sys.getsizeof(myreallist))
# 87632

6. 返回多个值

Python 中的函数可以返回一个以上的变量，而且还无需使用字典、列表或类。如下所示：

def get_user(id):
# fetch user from database
# ....
return name, birthdate
name, birthdate = get_user(4)

如果返回值的数量有限当然没问题。但是，如果返回值的数量超过3个，那么你就应该将返回值放入一个（数据）类中。

7. 使用数据类

Python从版本3.7开始提供数据类。与常规类或其他方法（比如返回多个值或字典）相比，数据类有几个明显的优势：

数据类的代码量较少
你可以比较数据类，因为数据类提供了 __eq__ 方法
调试的时候，你可以轻松地输出数据类，因为数据类还提供了 __repr__ 方法
数据类需要类型提示，因此可以减少Bug的发生几率

数据类的示例如下：

from dataclasses import dataclass
@dataclass
class Card:
rank: str
suit: str
card = Card("Q", "hearts")
print(card == card)
# True
print(card.rank)
# 'Q'
print(card)
Card(rank='Q', suit='hearts')

详细的使用指南请点击这里（https://realpython.com/python-data-classes/）。

8. 交换变量

如下的小技巧很巧妙，可以为你节省多行代码：

a = 1
b = 2
a, b = b, a
print (a)
# 2
print (b)
# 1

9. 合并字典（Python 3.5以上的版本）

从Python 3.5开始，合并字典的操作更加简单了：

dict1 = { 'a': 1, 'b': 2 }
dict2 = { 'b': 3, 'c': 4 }
merged = { **dict1, **dict2 }
print (merged)
# {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

如果 key 重复，那么第一个字典中的 key 会被覆盖。

10. 字符串的首字母大写

如下技巧真是一个小可爱：

mystring = "10 awesome python tricks"
print(mystring.title())
'10 Awesome Python Tricks'

11. 将字符串分割成列表

你可以将字符串分割成一个字符串列表。在如下示例中，我们利用空格分割各个单词：

mystring = "The quick brown fox"
mylist = mystring.split(' ')
print(mylist)
# ['The', 'quick', 'brown', 'fox']

12. 根据字符串列表创建字符串

与上述技巧相反，我们可以根据字符串列表创建字符串，然后在各个单词之间加入空格：

mylist = ['The', 'quick', 'brown', 'fox']
mystring = " ".join(mylist)
print(mystring)
# 'The quick brown fox'

你可能会问为什么不是 mylist.join(" ")，这是个好问题！

根本原因在于，函数 String.join() 不仅可以联接列表，而且还可以联接任何可迭代对象。将其放在String中是为了避免在多个地方重复实现同一个功能。

13. 表情符

有些人非常喜欢表情符，而有些人则深恶痛绝。我在此郑重声明：在分析社交媒体数据时，表情符可以派上大用场。

首先，我们来安装表情符模块：

pip3 install emoji

安装完成后，你可以按照如下方式使用：

import emoji
result = emoji.emojize('Python is :thumbs_up:')
print(result)
# 'Python is '
# You can also reverse this:
result = emoji.demojize('Python is ')
print(result)
# 'Python is :thumbs_up:'

更多有关表情符的示例和文档，请点击此处（https://pypi.org/project/emoji/）。

14. 列表切片

列表切片的基本语法如下：

a[start:stop:step]

start、stop 和 step 都是可选项。如果不指定，则会使用如下默认值：

start：0
end：字符串的结尾
step：1

示例如下：

# We can easily create a new list from
# the first two elements of a list:
first_two = [1, 2, 3, 4, 5][0:2]
print(first_two)
# [1, 2]
# And if we use a step value of 2,
# we can skip over every second number
# like this:
steps = [1, 2, 3, 4, 5][0:5:2]
print(steps)
# [1, 3, 5]
# This works on strings too. In Python,
# you can treat a string like a list of
# letters:
mystring = "abcdefdn nimt"[::2]
print(mystring)
# 'aced it'

15. 反转字符串和列表

你可以利用如上切片的方法来反转字符串或列表。只需指定 step 为 -1，就可以反转其中的元素：

revstring = "abcdefg"[::-1]
print(revstring)
# 'gfedcba'
revarray = [1, 2, 3, 4, 5][::-1]
print(revarray)
# [5, 4, 3, 2, 1]

16. 显示猫猫

我终于找到了一个充分的借口可以在我的文章中显示猫猫了，哈哈！当然，你也可以利用它来显示图片。首先你需要安装 Pillow，这是一个 Python 图片库的分支：

pip3 install Pillow

接下来，你可以将如下图片下载到一个名叫 kittens.jpg 的文件中：

然后，你就可以通过如下 Python 代码显示上面的图片：

from PIL import Image
im = Image.open("kittens.jpg")
im.show()
print(im.format, im.size, im.mode)
# JPEG (1920, 1357) RGB

Pillow 还有很多显示该图片之外的功能。它可以分析、调整大小、过滤、增强、变形等等。完整的文档，请点击这里（https://pillow.readthedocs.io/en/stable/）。

17. map()

Python 有一个自带的函数叫做 map()，语法如下：

map(function, something_iterable)

所以，你需要指定一个函数来执行，或者一些东西来执行。任何可迭代对象都可以。在如下示例中，我指定了一个列表：

def upper(s):
return s.upper()
mylist = list(map(upper, ['sentence', 'fragment']))
print(mylist)
# ['SENTENCE', 'FRAGMENT']
# Convert a string representation of
# a number into a list of ints.
list_of_ints = list(map(int, "1234567")))
print(list_of_ints)
# [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

你可以仔细看看自己的代码，看看能不能用 map() 替代某处的循环。

18. 获取列表或字符串中的唯一元素

如果你利用函数 set() 创建一个集合，就可以获取某个列表或类似于列表的对象的唯一元素：

mylist = [1, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 6]
print (set(mylist))
# {1, 2, 3, 4, 5, 6}
# And since a string can be treated like a
# list of letters, you can also get the
# unique letters from a string this way:
print (set("aaabbbcccdddeeefff"))
# {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'}

19. 查找出现频率最高的值

你可以通过如下方法查找出现频率最高的值：

test = [1, 2, 3, 4, 2, 2, 3, 1, 4, 4, 4]
print(max(set(test), key = test.count))
# 4

你能看懂上述代码吗？想法搞明白上述代码再往下读。

没看懂？我来告诉你吧：

max() 会返回列表的最大值。参数 key 会接受一个参数函数来自定义排序，在本例中为 test.count。该函数会应用于迭代对象的每一项。
test.count 是 list 的内置函数。它接受一个参数，而且还会计算该参数的出现次数。因此，test.count(1) 将返回2，而 test.count(4) 将返回4。
set(test) 将返回 test 中所有的唯一值，也就是 {1, 2, 3, 4}。

因此，这一行代码完成的操作是：首先获取 test 所有的唯一值，即{1, 2, 3, 4}；然后，max 会针对每一个值执行 list.count，并返回最大值。

这一行代码可不是我个人的发明。

20. 创建一个进度条

你可以创建自己的进度条，听起来很有意思。但是，更简单的方法是使用 progress 包：

pip3 install progress

接下来，你就可以轻松地创建进度条了：

from progress.bar import Bar
bar = Bar('Processing', max=20)
for i in range(20):
# Do some work
bar.next()
bar.finish()

21. 在交互式shell中使用_（下划线运算符）

你可以通过下划线运算符获取上一个表达式的结果，例如在 IPython 中，你可以这样操作：

In [1]: 3 * 3
Out[1]: 9In [2]: _ + 3
Out[2]: 12

Python Shell 中也可以这样使用。另外，在 IPython shell 中，你还可以通过 Out[n] 获取表达式 In[n] 的值。例如，在如上示例中，Out[1] 将返回数字9。

22. 快速创建Web服务器

你可以快速启动一个Web服务，并提供当前目录的内容：

python3 -m http.server

当你想与同事共享某个文件，或测试某个简单的HTML网站时，就可以考虑这个方法。

23. 多行字符串

虽然你可以用三重引号将代码中的多行字符串括起来，但是这种做法并不理想。所有放在三重引号之间的内容都会成为字符串，包括代码的格式，如下所示。

我更喜欢另一种方法，这种方法不仅可以将多行字符串连接在一起，而且还可以保证代码的整洁。唯一的缺点是你需要明确指定换行符。

s1 = """Multi line strings can be put
between triple quotes. It's not ideal
when formatting your code though"""
print (s1)
# Multi line strings can be put
# between triple quotes. It's not ideal
# when formatting your code though
s2 = ("You can also concatenate multiple\n" +
"strings this way, but you'll have to\n"
"explicitly put in the newlines")
print(s2)
# You can also concatenate multiple
# strings this way, but you'll have to
# explicitly put in the newlines

24. 条件赋值中的三元运算符

这种方法可以让代码更简洁，同时又可以保证代码的可读性：

[on_true] if [expression] else [on_false]

示例如下：

x = "Success!" if (y == 2) else "Failed!"

25. 统计元素的出现次数

你可以使用集合库中的 Counter 来获取列表中所有唯一元素的出现次数，Counter 会返回一个字典：

from collections import Counter
mylist = [1, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 6]
c = Counter(mylist)
print(c)
# Counter({1: 2, 2: 1, 3: 1, 4: 1, 5: 3, 6: 2})
# And it works on strings too:
print(Counter("aaaaabbbbbccccc"))
# Counter({'a': 5, 'b': 5, 'c': 5})

26. 比较运算符的链接

你可以在 Python 中将多个比较运算符链接到一起，如此就可以创建更易读、更简洁的代码：

x = 10
# Instead of:
if x > 5 and x < 15:
print("Yes")
# yes
# You can also write:
if 5 < x < 15:
print("Yes")
# Yes

27. 添加颜色

你可以通过 Colorama，设置终端的显示颜色：

from colorama import Fore, Back, Style
print(Fore.RED + 'some red text')
print(Back.GREEN + 'and with a green background')
print(Style.DIM + 'and in dim text')
print(Style.RESET_ALL)
print('back to normal now')

28. 日期的处理

python-dateutil 模块作为标准日期模块的补充，提供了非常强大的扩展，你可以通过如下命令安装：

pip3 install python-dateutil

你可以利用该库完成很多神奇的操作。在此我只举一个例子：模糊分析日志文件中的日期：

from dateutil.parser import parse
logline = 'INFO 2020-01-01T00:00:01 Happy new year, human.'
timestamp = parse(log_line, fuzzy=True)
print(timestamp)
# 2020-01-01 00:00:01

你只需记住：当遇到常规 Python 日期时间功能无法解决的问题时，就可以考虑 python-dateutil ！

29.整数除法