Python 小贴士（1）pythonic 思维

1. 查询当前使用的 python 版本：

在命令行中查询的方法是：

$ python --version
Python 3.9.0rc2
$ python -V
Python 3.9.0rc2

在执行代码过程中，也可以查询：

>>> print(sys.version_info)
sys.version_info(major=3, minor=9, micro=0, releaselevel='candidate', serial=2)
>>> print(sys.version)
3.9.0rc2 (tags/v3.9.0rc2:2bd31b5, Sep 17 2020, 00:37:38) [MSC v.1927 32 bit (Intel)]

2. PEP 8 风格指南：

空格相关：

用空格表示缩进，而不要用制表符。
和语法相关的每一层缩进都用 4 个空格表示。
每行不超过 79 个字符。
对于占据多行的长表达式来说，除了首行之外的其余各行都应该在通常的缩进级别之上再加 4 个空格。
在同一个文件中，函数与类之间用两个空行隔开。
在同一个类中，方法与方法之间用一个空行隔开。
使用字典时，键与冒号之间不加空格，写在同一行的冒号和值之间应该加一个空格。
给变量赋值时，赋值符号的左边和右边各加一个空格，并且只加一个空格。
给变量的类型做注解时，不要把变量名和冒号隔开，但在类型信息前应该有一个空格。

命名相关：

函数、变量及属性用小写字母来拼写，各单词之间用下划线相连。
受保护的实例属性，用一个下划线开头。
私有的实例属性，用两个下划线开头。
类（包括异常）命名时，每个单词的首字母均大写。
模块级别的常量，所有字母都大写，各单词之间用下划线相连。
类中的实例方法，应该把第一个参数命名为 self，用来表示该对象本身。
类方法的第一个参数，应该命名为 cls，用来表示这个类本身。

表达式和语句相关：

采用行内否定，即把否定词直接写在要否定的内容前面，而不要放在整个表达式的前面。
不要通过长度判断容器或序列是不是空的，而要使用 if not ... 这种格式，因为 Python 会把空值自动评估为 False。
如果要判断容器或序列里面有没有内容，也不应该通过长度来判断，而是采用 if somelist 语句，因为 Python 会把非空的值自动判定为 True。
不要把 if 语句、for 循环、while 循环及 except 复合语句挤在一行，应该分成多行来写，这样更加清晰。
如果表达式一行写不下，可以用括号括起来，而且要适当地添加换行与缩进以便于阅读。
多行的表达式，应该用括号括起来，而不是用 \ 符号续行。

引入相关：

import 语句总是放在文件开头。
引入模块时，总是应该使用绝对名称，而不应该根据当前模块路径来使用相对名称。
如果一定要用相对名称来编写 import 语句，那就应该明确地写成 from . import foo。
文件中的 import 语句应该按顺序划分成三个部分：首先引入标准库里的模块，然后引入第三方模块，最后引入自己的模块。

3. bytes 与 str 的区别：

bytes 和 str 都可以表示字符序列。

bytes 实例包含的是原始数据，即 8 位的无符号值（通常按照 ASCII 编码标准来显示）。

>>> a = b'h\x65llo'
>>> print(list(a))
[104, 101, 108, 108, 111]
>>> print(a)
b'hello'

str 实例包含的是 Unicode 码点，这些码点与人类语言之中的文本字符相对应。

>>> a = 'a\u0300 propos'
>>> print(list(a))
['a', '̀', ' ', 'p', 'r', 'o', 'p', 'o', 's']
>>> print(a)
à propos

要把 Unicode 数据转换成二进制数据，必须调用 str 的 encode 方法；要把二进制数据转换成 Unicode 数据，必须调用 bytes 的 decode 方法。

两个好用的辅助函数，在两种情况之间进行转换：

def to_str(bytes_or_str):if isinstance(bytes_or_str, bytes):value = bytes_or_str.decode('utf-8')else:value = bytes_or_strreturn value

def to_bytes(bytes_or_str):if isinstance(bytes_or_str, str):value = bytes_or_str.encode('utf-8')else:value = bytes_or_strreturn value

可以用 + 操作符将 bytes 添加到 bytes，str 也可以这样。但不能将 bytes 添加到 str，反之亦然。bytes 可以用二元操作符与 bytes 进行比较，str 与 str 之间也可以，但 bytes 与 str 不行。这两种实例不能在某些操作符（例如 >、==、+、%）上面混用。从文件中读取二进制数据（或写入二进制数据到文件），应该使用 'wb' 或 'rb' 这样的二进制模式打开文件。如果要从文件中读取的是 Unicode 数据，必须注意系统默认的文本编码方案，若无法肯定，可通过 encoding 参数明确指出。

4. f-string：

这种语法要求在格式字符串的前面加上字母 f 作为前缀。

>>> key = 'my_var'
>>> value = 1.234
>>> formatted = f'{key} = {value}'
>>> print(formatted)
my_var = 1.234

可以通过 ! 符号把值转化成 Unicode 及 repr 形式的字符串：

>>> formatted = f'{key!r:<10} = {value:.2f}'
>>> print(formatted)
'my_var'   = 1.23

5. 用辅助函数取代复杂的表达式：

要把 URL 中的查询字符串拆分成键值对，只需要使用 parse_qs 函数就可以了：

>>> from urllib.parse import parse_qs
>>> my_values = parse_qs('red=5&blue=0&green=', keep_blank_values=True)
>>> print(repr(my_values))
{'red': ['5'], 'blue': ['0'], 'green': ['']}

可以发现，有的参数可能带有多个值，有的参数可能只有一个值，有的参数可能是空白值，也会遇到根本没提供这个参数的情况。如果能把参数缺失与参数为空白值这两种情况都默认当成 0 就更好了。

def get_first_int(values, key, default=0):found = values.get(key, [''])if found[0]:return int(found[0])return default

6. 把数据结构直接拆分到多个变量里，不要专门通过下标访问：

tuple 可以用不可变的序列把许多元素依次保存起来。

>>> snack_calories = {'chips': 140,'popcorn': 80,'nuts': 190,}
>>> items = tuple(snack_calories.items())
>>> print(items)
(('chips', 140), ('popcorn', 80), ('nuts', 190))

可以用整数作下标，通过下标访问元组里边对应的元素：

>>> item = ('Peanut butter', 'Jelly')
>>> first = item[0]
>>> second = item[1]
>>> print(first, 'and', second)
Peanut butter and Jelly

还可以使用一种更好的方法，叫作“拆分”。这种方法可以把元组中的元素分别赋给多个变量。

>>> first, second = item
>>> print(first, 'and', second)
Peanut butter and Jelly

通过拆分来赋值要比通过下标访问元组内的元素更清晰，而且这种写法所需的代码量通常比较少。赋值操作的左边除了可以罗列单个变量，也可以写成列表、序列或任意深度的可迭代对象（iterable）。也可以原地交换两个变量，而不需要创建临时变量。

def bubble_sort(a):for _ in range(len(a)):for i in range(1, len(a)):if a[i] < a[i-1]:a[i-1], a[i] = a[i], a[i-1]

拆分机制还有一个重要的用法，就是可以在 for 循环（或类似的结构）中把复杂的数据拆分到相关的变量之中：

>>> snacks = [('bacon', 350), ('donut', 240), ('muffin', 190)]
>>> for rank, (name, calories) in enumerate(snacks, 1):print(f'#{rank}: {name} has {calories} calories')#1: bacon has 350 calories
#2: donut has 240 calories
#3: muffin has 190 calories

拆分机制可以用在许多方面，例如构建列表（13）、给函数设计参数列表（22）、传递关键字参数（23）、接受多个返回值（19）等。

7. 尽量用 enumerate 取代 range：

enumerate 是 Python 的内置函数，它能把任意一种迭代器（iterator）封装成惰性生成器。这样每次循环的时候只需要从 iterator 里获取下一个值就行了，同时还会给出本轮循环的序号，即生成器每次产生的一对输出值。

>>> flavor_list = ['vanilla', 'chocolate', 'pecan', 'strawberry']
>>> it = enumerate(flavor_list)
>>> print(next(it))
(0, 'vanilla')
>>> print(next(it))
(1, 'chocolate')
>>> for i, flavor in enumerate(flavor_list):print(f'{i+1}: {flavor}')1: vanilla
2: chocolate
3: pecan
4: strawberry
>>> for i, flavor in enumerate(flavor_list, 1):print(f'{i}: {flavor}')1: vanilla
2: chocolate
3: pecan
4: strawberry

8. 用 zip 函数同时遍历两个迭代器：

zip 函数可以把两个或更多的 iterator 封装成惰性生成器。每次循环时，它会分别从这些迭代器里获取各自的下一个元素，并把这些值放在一个元组里面。

longest_name = None
max_count = 0
for name, count in zip(names, counts):if count > max_count:longest_name = namemax_count = count
>>> print(longest_name)
Cecilia
>>> print(max_count)
7

如果迭代器的长度不一致，只要其中任意一个迭代器处理完毕，就不再继续处理了。这时可以用 itertools.zip_longest 函数。

9. 不要在 for 和 while 循环后面写 else 块：

只有在整个循环没有因为 break 提前跳出的情况下，else 块才会执行。

10. 用赋值表达式减少重复代码：

使用海象表达式 :=

比如有几种水果要做成果汁，顾客点柠檬汁之前，要先确认现在还有没有柠檬可以榨汁，所以要先查出柠檬的数量，然后判断是不是非零的值：

if count := fresh_fruit.get('lemon', 0):make_lemonade(count)
else:out_of_stock()

如果是苹果汁，每杯果汁需要 4 颗苹果，可以这么写：

if (count := fresh_fruit.get('apple', 0)) >= 4:make_lemonade(count)
else:out_of_stock()