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許多編程語言都有一個(gè)特殊的函數(shù),當(dāng)操作系統(tǒng)開始運(yùn)行程序時(shí)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行該函數(shù)。這個(gè)函數(shù)通常被命名為main(),并且依據(jù)語言標(biāo)準(zhǔn)具有特定的返回類型和參數(shù)。另一方面,Python解釋器從文件頂部開始執(zhí)行腳本,并且沒有自動(dòng)執(zhí)行的特殊函數(shù)。
盡管如此,為程序的執(zhí)行定義一個(gè)起始點(diǎn)有助于理解程序是如何運(yùn)行的。Python程序員提出了幾種方式對(duì)此進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
本文結(jié)束時(shí),您將了解以下內(nèi)容:
Python中的基本main()函數(shù)
一些Python腳本中,包含一個(gè)函數(shù)定義和一個(gè)條件語句,如下所示:
此代碼中,包含一個(gè)main()函數(shù),在程序執(zhí)行時(shí)打印Hello World!。此外,還包含一個(gè)條件(或if)語句,用于檢查__name__的值并將其與字符串"__main__"進(jìn)行比較。當(dāng)if語句為True時(shí),Python解釋器將執(zhí)行main()函數(shù)。更多關(guān)于Python條件語句的信息可以由此獲得。
這種代碼模式在Python文件中非常常見,它將作為腳本執(zhí)行并導(dǎo)入另一個(gè)模塊。為了幫助理解這段代碼的執(zhí)行方式,首先需要了解Python解釋器如何根據(jù)代碼的執(zhí)行方式設(shè)置__name__。
Python中的執(zhí)行模式
Python解釋器執(zhí)行代碼有兩種方式:
更多內(nèi)容可參考如何運(yùn)行Python腳本。無論采用哪種方式,Python都會(huì)定義一個(gè)名為__name__的特殊變量,該變量包含一個(gè)字符串,其值取決于代碼的使用方式。
本文將如下示例文件保存為execution_methods.py,以 探索 代碼如何根據(jù)上下文改變行為:
在此文件中,定義了三個(gè)對(duì)print()函數(shù)的調(diào)用。前兩個(gè)打印一些介紹性短語。第三個(gè)print()會(huì)先打印短語The value __name__ is,之后將使用Python內(nèi)置的repr()函數(shù)打印出__name__變量。
在Python中,repr()函數(shù)將對(duì)象轉(zhuǎn)化為供解釋器讀取的形式。上述示例通過使用repr()函數(shù)來強(qiáng)調(diào)__name__的值為字符串。更多關(guān)于repr()的內(nèi)容可參考Python文檔。
在本文中,您將隨處可見文件(file),模塊(module)和腳本(script)這三個(gè)字眼。實(shí)際上,三者之間并無太大的差別。不過,在強(qiáng)調(diào)代碼目的時(shí),還是存在細(xì)微的差異:
“如何運(yùn)行Python腳本”一文也討論了三者的差別。
基于命令行執(zhí)行
在這類方法中,Python腳本將通過命令行來執(zhí)行。
執(zhí)行腳本時(shí),無法與Python解釋器正在執(zhí)行的代碼交互。關(guān)于如何通過命令行執(zhí)行代碼的詳細(xì)信息對(duì)本文而言并不重要,但您可以通過展開下框閱讀更多有關(guān)Windows,Linux和macOS之間命令行差異的內(nèi)容。
命令行環(huán)境
不同的操作系統(tǒng)在使用命令行執(zhí)行代碼時(shí)存在細(xì)微的差異。
在Linux和macOS中,通常使用如下命令:
美元符號(hào)($)之前的內(nèi)容可能有所不同,具體取決于您的用戶名和計(jì)算機(jī)名稱。您鍵入的命令位于$之后。在Linux或macOS上,Python3的可執(zhí)行文件名為python3,因此可以通過輸入python3 script_name.py來運(yùn)行python腳本。
在Windows上,命令提示符通常如下所示:
根據(jù)您的用戶名,之前的內(nèi)容可能會(huì)有所不同,您輸入的命令位于之后。在Windows上,Python3的可執(zhí)行文件通常為python。因此可以通過輸入python script_name.py來運(yùn)行python腳本。
無論哪種操作系統(tǒng),本文的Python腳本的輸出結(jié)果都是相同的。因此本文以Linux和macOS為例。
使用命令行執(zhí)行execution_methods.py,如下所示:
在這個(gè)示例中,__name__具有值'__main__',其中引號(hào)(')表明該值為字符串類型。
請(qǐng)記住,在Python中,使用單引號(hào)(')和雙引號(hào)(")定義的字符串沒有區(qū)別。更多關(guān)于字符串的內(nèi)容請(qǐng)參考Python的基本數(shù)據(jù)類型。
如果在腳本中包含"shebang行"并直接執(zhí)行它(./execution_methods.py),或者使用IPython或Jupyter Notebook的%run,將會(huì)獲取相同的結(jié)果。
您還可以通過向命令行添加-m參數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)以模塊的方式執(zhí)行。通常情況下,推薦如下方式pip: python3 -m pip install package_name。
添加-m參數(shù)將會(huì)運(yùn)行包中__main__.py的代碼。更多關(guān)于__main__.py文件的內(nèi)容可參考如何將開源Python包發(fā)布到PyPI中。
在三種情況中,__name__都具有相同的值:字符串'__main__'。
技術(shù)細(xì)節(jié):Python文檔中具體定義了__name__何時(shí)取值為'__main__'。
當(dāng)通過標(biāo)準(zhǔn)輸入,腳本或者交互提示中讀取數(shù)據(jù)時(shí),模塊的__name__將取值為'__main__'。(來源)
__name__與__doc__,__package__和其他屬性一起存儲(chǔ)在模塊的全局命名空間。更多關(guān)于屬性的信息可參考Python數(shù)據(jù)模型文檔,特別是關(guān)于模塊和包的信息,請(qǐng)參閱Python Import文檔。
導(dǎo)入模塊或解釋器
接下來是Python解釋器執(zhí)行代碼的第二種方式:導(dǎo)入。在開發(fā)模塊或腳本時(shí),可以使用import關(guān)鍵字導(dǎo)入他人已經(jīng)構(gòu)建的模塊。
在導(dǎo)入過程中,Python執(zhí)行指定模塊中定義的語句(但僅在第一次導(dǎo)入模塊時(shí))。要演示導(dǎo)入execution_methods.py文件的結(jié)果,需要啟動(dòng)Python解釋器,然后導(dǎo)入execution_methods.py文件:
在此代碼輸出中,Python解釋器執(zhí)行了三次print()函數(shù)調(diào)用。前兩行由于沒有變量,在輸出方面與在命令行上作為腳本執(zhí)行時(shí)完全相同。但是第三個(gè)輸出存在差異。
當(dāng)Python解釋器導(dǎo)入代碼時(shí),__name__的值與要導(dǎo)入的模塊的名稱相同。您可以通過第三行的輸出了解這一點(diǎn)。__name__的值為'execution_methods',是Python導(dǎo)入的.py文件。
注意如果您在沒有退出Python時(shí)再次導(dǎo)入模塊,將不會(huì)有輸出。
注意:更多關(guān)于導(dǎo)入在Python中如何工作的內(nèi)容請(qǐng)參考官方文檔和Python中的絕對(duì)和相對(duì)導(dǎo)入。
Main函數(shù)的最佳實(shí)踐
既然您已經(jīng)了解兩種執(zhí)行方式上的差異,那么掌握一些最佳實(shí)踐方案還是很有用的。它們將適用于編寫作為腳本運(yùn)行的代碼或者在另一個(gè)模塊導(dǎo)入的代碼。
如下是四種實(shí)踐方式:
將大部分代碼放入函數(shù)或類中
請(qǐng)記住,Python解釋器在導(dǎo)入模塊時(shí)會(huì)執(zhí)行模塊中的所有代碼。有時(shí)如果想要實(shí)現(xiàn)用戶可控的代碼,會(huì)導(dǎo)致一些副作用,例如:
在這種情況下,想要實(shí)現(xiàn)用戶控制觸發(fā)此代碼的執(zhí)行,而不是讓Python解釋器在導(dǎo)入模塊時(shí)執(zhí)行代碼。
因此,最佳方法是將大部分代碼包含在函數(shù)或類中。這是因?yàn)楫?dāng)Python解釋器遇到def或class關(guān)鍵字時(shí),它只存儲(chǔ)這些定義供以后使用,并且在用戶通知之前不會(huì)實(shí)際執(zhí)行。
將如下代碼保存在best_practices.py以證明這個(gè)想法:
在此代碼中,首先從time模塊中導(dǎo)入sleep()。
在這個(gè)示例中,參數(shù)以秒的形式傳入sleep()函數(shù)中,解釋器將暫停一段時(shí)間再運(yùn)行。隨后,使用print()函數(shù)打印關(guān)于代碼描述的語句。
之后,定義一個(gè)process_data()函數(shù),執(zhí)行如下五項(xiàng)操作:
在命令行中執(zhí)行
當(dāng)你將此文件作為腳本用命令行執(zhí)行時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢?
Python解釋器將執(zhí)行函數(shù)定義之外的from time import sleep和print(),之后將創(chuàng)建函數(shù)process_data()。然后,腳本將退出而不做任何進(jìn)一步的操作,因?yàn)槟_本沒有任何執(zhí)行process_data()的代碼。
如下是這段腳本的執(zhí)行結(jié)果:
我們?cè)谶@里看到的輸出是第一個(gè)print()的結(jié)果。注意,從time導(dǎo)入和定義process_data()函數(shù)不產(chǎn)生結(jié)果。具體來說,調(diào)用定義在process_data()內(nèi)部的print()不會(huì)打印結(jié)果。
導(dǎo)入模塊或解釋器執(zhí)行
在會(huì)話(或其他模塊)中導(dǎo)入此文件時(shí),Python解釋器將執(zhí)行相同的步驟。
Python解釋器導(dǎo)入文件后,您可以使用已導(dǎo)入模塊中定義的任何變量,類或函數(shù)。為了證明這一點(diǎn),我們將使用可交互的Python解釋器。啟動(dòng)解釋器,然后鍵入import best_practices:
導(dǎo)入best_practices.py后唯一的輸出來自process_data()函數(shù)外定義的print()。導(dǎo)入模塊或解釋器執(zhí)行與基于命令行執(zhí)行類似。
使用__name__控制代碼的執(zhí)行
如何實(shí)現(xiàn)基于命令行而不使用Python解釋器導(dǎo)入文件來執(zhí)行呢?
您可以使用__name__來決定執(zhí)行上下文,并且當(dāng)__name__等于"__main__"時(shí)才執(zhí)行process_data()。在best_practices.py文件中添加如下代碼:
這段代碼添加了一個(gè)條件語句來檢驗(yàn)__name__的值。當(dāng)值為"__main__"時(shí),條件為True。記住當(dāng)__name__變量的特殊值為"__main__"時(shí)意味著Python解釋器會(huì)執(zhí)行腳本而不是將其導(dǎo)入。
條件語塊內(nèi)添加了四行代碼(第12,13,14和15行):
現(xiàn)在,在命令行中運(yùn)行best_practices.py,并觀察輸出的變化:
首先,輸出顯示了process_data()函數(shù)外的print()的調(diào)用結(jié)果。
之后,data的值被打印。因?yàn)楫?dāng)Python解釋器將文件作為腳本執(zhí)行時(shí),變量__name__具有值"__main__",因此條件語句被計(jì)算為True。
接下來,腳本將調(diào)用process_data()并傳入data進(jìn)行修改。當(dāng)process_data執(zhí)行時(shí),將輸出一些狀態(tài)信息。最終,將輸出modified_data的值。
現(xiàn)在您可以驗(yàn)證從解釋器(或其他模塊)導(dǎo)入best_practices.py后發(fā)生的事情了。如下示例演示了這種情況:
注意,當(dāng)前結(jié)果與將條件語句添加到文件末尾之前相同。因?yàn)榇藭r(shí)__name__變量的值為"best_practices",因此條件語句結(jié)果為False,Python將不執(zhí)行process_data()。
創(chuàng)建名為main()的函數(shù)來包含要運(yùn)行的代碼
現(xiàn)在,您可以編寫作為腳本由從命令行執(zhí)行并導(dǎo)入且沒有副作用的Python代碼。接下來,您將學(xué)習(xí)如何編寫代碼并使其他程序員能輕松地理解其含義。
許多語言,如C,C++,Java以及其他的一些語言,都會(huì)定義一個(gè)叫做main()的函數(shù),當(dāng)編譯程序時(shí),操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用該函數(shù)。此函數(shù)通常被稱為入口點(diǎn)(entry point),因?yàn)樗浅绦蜻M(jìn)入執(zhí)行的起始位置。
相比之下,Python沒有一個(gè)特殊的函數(shù)作為腳本的入口點(diǎn)。實(shí)際上在Python中可以將入口點(diǎn)定義成任何名稱。
盡管Python不要求將函數(shù)命名為main(),但是最佳的做法是將入口點(diǎn)函數(shù)命名為main()。這樣方便其他程序員定位程序的起點(diǎn)。
此外,main()函數(shù)應(yīng)該包含Python解釋器執(zhí)行文件時(shí)要運(yùn)行的任何代碼。這比將代碼放入條件語塊中更好,因?yàn)橛脩艨梢栽趯?dǎo)入模塊時(shí)重復(fù)使用main()函數(shù)。
修改best_practices.py文件如下所示:
在這個(gè)示例中,定義了一個(gè)main()函數(shù),它包含了上面的條件語句塊。之后修改條件語塊執(zhí)行main()。如果您將此代碼作為腳本運(yùn)行或?qū)?,將獲得與上一節(jié)相同的輸出。
在main()中調(diào)用其他函數(shù)
另一種常見的實(shí)現(xiàn)方式是在main()中調(diào)用其他函數(shù),而不是直接將代碼寫入main()。這樣做的好處在于可以實(shí)現(xiàn)將幾個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的子任務(wù)整合。
例如,某個(gè)腳本有如下功能:
如果在單獨(dú)的函數(shù)中各自實(shí)現(xiàn)這些子任務(wù),您(或其他用戶)可以很容易地實(shí)現(xiàn)代碼重用。之后您可以在main()函數(shù)中創(chuàng)建默認(rèn)的工作流。
您可以根據(jù)自己的情況選擇是否使用此方案。將任務(wù)拆分為多個(gè)函數(shù)會(huì)使重用更容易,但會(huì)增加他人理解代碼的難度。
修改best_practices.py文件如下所示:
在此示例代碼中,文件的前10行具有與之前相同的內(nèi)容。第12行的第二個(gè)函數(shù)創(chuàng)建并返回一些示例數(shù)據(jù),第17行的第三個(gè)函數(shù)模擬將修改后的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。
第21行定義了main()函數(shù)。在此示例中,對(duì)main()做出修改,它將調(diào)用數(shù)據(jù)讀取,數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)寫入等功能。
首先,從read_data_from_web()中創(chuàng)建data。將data作為參數(shù)傳入process_data(),之后將返回modified_data。最后,將modified_data傳入write_data_to_database()。
腳本的最后兩行是條件語塊用于驗(yàn)證__name__,并且如果if語句為True,則執(zhí)行main()。
在命令行中運(yùn)行如下所示:
根據(jù)執(zhí)行結(jié)果,Python解釋器在執(zhí)行main()函數(shù)時(shí),將依次執(zhí)行read_data_from_web(),process_data()以及write_data_to_database()。當(dāng)然,您也可以導(dǎo)入best_practices.py文件并重用process_data()作為不同的數(shù)據(jù)輸入源,如下所示:
在此示例中,導(dǎo)入了best_practices并且將其簡(jiǎn)寫為bp。
導(dǎo)入過程會(huì)導(dǎo)致Python解釋器執(zhí)行best_practices.py的全部代碼,因此輸出顯示解釋文件用途的信息。
然后,從文件中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而不是從Web中讀取數(shù)據(jù)。之后,可以重用best_practices.py文件中的process_data()和write_data_to_database()函數(shù)。在此情況下,可以利用代碼重寫來取代在main()函數(shù)中實(shí)現(xiàn)全部的代碼邏輯。
實(shí)踐總結(jié)
以下是Python中main()函數(shù)的四個(gè)關(guān)鍵最佳實(shí)踐:
結(jié)論
恭喜!您現(xiàn)在已經(jīng)了解如何創(chuàng)建Python main()函數(shù)了。
本文介紹了如下內(nèi)容:
現(xiàn)在,您可以開始編寫一些非常棒的關(guān)于Python main()函數(shù)代碼啦!
Hello,大家好,我是程序汪小成~
雖然python是一個(gè)易入門的語言,但是很多人依然還是會(huì)問到底怎么樣學(xué) Python 才最快,答案當(dāng)然是實(shí)戰(zhàn)各種小項(xiàng)目, 只有自己去想與寫,才記得住規(guī)則 。本文寫的是 10 個(gè)極簡(jiǎn)任務(wù),初學(xué)者可以嘗試著自己實(shí)現(xiàn);本文同樣也是 10段代碼,Python 開發(fā)者也可以看看是不是有沒想到的用法。
以下方法可以檢查給定列表是不是存在重復(fù)元素,它會(huì)使用 set() 函數(shù)來移除所有重復(fù)元素。
給定具體的大小,定義一個(gè)函數(shù)以按照這個(gè)大小切割列表。
這個(gè)方法可以將布爾型的值去掉,例如(False,None,0,“”),它使用 filter() 函數(shù)。
我們常用 For 循環(huán)來遍歷某個(gè)列表,同樣我們也能枚舉列表的索引與值。
如下代碼段可以將打包好的成對(duì)列表解開成兩組不同的元組。
該方法將通過遞歸的方式將列表的嵌套展開為單個(gè)列表。
該方法將返回第一個(gè)列表的元素,且不在第二個(gè)列表內(nèi)。如果同時(shí)要反饋第二個(gè)列表獨(dú)有的元素,還需要加一句 set_b.difference(set_a)。
如下代碼塊可以用來計(jì)算執(zhí)行特定代碼所花費(fèi)的時(shí)間。
該算法會(huì)打亂列表元素的順序,它主要會(huì)通過 Fisher-Yates 算法對(duì)新列表進(jìn)行排序:
不需要額外的操作就能交換兩個(gè)變量的值。
以上,是我簡(jiǎn)單列舉的十個(gè)python極簡(jiǎn)代碼,拿走即用,希望對(duì)你有所幫助!
python 所有版本的源代碼可以在這里下載到:
python沒有像matlab那樣的函數(shù)可以直接查看某個(gè)函數(shù)的源代碼,只有去下載整個(gè)源代碼查看了,不過找起來應(yīng)該也不難,另外你也可以寫一個(gè)小程序來查看對(duì)應(yīng)函數(shù)的源代碼。
Python的函數(shù)調(diào)用方式是通過import來調(diào)用的對(duì)應(yīng)的py文件。
庫(kù)函數(shù)有內(nèi)建函數(shù)build_in(會(huì)寫python的時(shí)候已經(jīng)可以不用看了,不會(huì)寫的時(shí)候看也看不懂),和通過pip直接下載或者github上下載再安裝的函數(shù)。本質(zhì)上都是py文件。后者有時(shí)候由于環(huán)境的不同需要自行修改(這種情況較少),一般在安裝路徑下"\Lib\site-packages"文件夾中存在。
學(xué)習(xí)庫(kù)函數(shù)最好的方法是看網(wǎng)上官方的幫助文檔,此外還可以通過python自帶的dir()方法查看所有的屬性和方法,或者用help()方法查看幫助文檔(部分別人造的輪子不一定有)。
另外推薦使用ipython,Python創(chuàng)始人之一的成員編寫的交互式系統(tǒng)。
函數(shù)是組織好,可重復(fù)使用的,用來實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能的代碼段
函數(shù)提高了代碼的重復(fù)利用率和應(yīng)用的模塊性。
除Python自帶的函數(shù)之外,也可以自己創(chuàng)建函數(shù),叫做自定義函數(shù)
語法:
函數(shù)代碼塊以 def 開頭
參數(shù)為 輸入值 ,放于函數(shù)名后口號(hào)里面,
函數(shù)內(nèi)容以冒號(hào):開始,函數(shù)體縮進(jìn), return 返回 輸出值
函數(shù)調(diào)用使用關(guān)鍵字參數(shù)來確定傳入的參數(shù)值,此時(shí),如果多個(gè)函數(shù)則不需要按照指定順序。
在定義函數(shù)時(shí),指定參數(shù)默認(rèn)值。調(diào)用時(shí)如果不傳入?yún)?shù),則使用默認(rèn)值
不定長(zhǎng)部分如果沒有指定參數(shù),傳入是一個(gè)空元組
加了 兩個(gè)星號(hào) ** 的參數(shù)會(huì)以字典的形式導(dǎo)入
/ 用來指明函數(shù)形參必須使用指定位置參數(shù),不能使用關(guān)鍵字參數(shù)的形式。
3.8版本之后的才能使用
不使用 def 定義函數(shù),沒有函數(shù)名
lamdba主體時(shí)一個(gè)表達(dá)式,而不是代碼塊,函數(shù)體比def簡(jiǎn)單很多
定義在函數(shù)內(nèi)部的為局部變量,僅能在函數(shù)內(nèi)部使用
定義在函數(shù)外部的為全局變量,可在全局使用
模塊是將包含所有定義的函數(shù)和變量的文件,一般將同類功能的函數(shù)組和在一起稱為模塊。
模塊需要導(dǎo)入后,在調(diào)用相應(yīng)函數(shù)進(jìn)行使用
模塊導(dǎo)入的方法:
從模塊中導(dǎo)入一個(gè)指定的部分
把一個(gè)模塊的所有內(nèi)容全都導(dǎo)入
函數(shù)定義:
Common_multiple(number1, number2):? # 求兩個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)
Maximum_common_divisor(*number):? # 求任意多個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)
Minimum_common_multiple(*number):? # 求任意多個(gè)數(shù)的最大公因數(shù)
程序縮進(jìn)如下:
程序縮進(jìn)
運(yùn)行結(jié)果展示:
運(yùn)行結(jié)果
函數(shù)具體代碼:縮進(jìn)版本點(diǎn)擊自取
def Common_multiple(number1, number2):? # 求兩個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)
while number1 % number2 != 0:
number1, number2 = number2, (number1 % number2)
return number2
def Maximum_common_divisor(*number):? # 求任意多個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)
while len(number) 1:
number = [Common_multiple(number[i], number[i+1]) for i in range(0, len(number)-1)]
return number[0]
def Minimum_common_multiple(*number):? # 求任意多個(gè)數(shù)的最大公因數(shù)
while len(number) 1:
number = [number[i]*number[i+1]/Common_multiple(number[i], number[i+1]) for i in range(0, len(number)-1)]
return number[0]
python中def意思是聲明函數(shù)。Python 使用def 開始函數(shù)定義,緊接著是函數(shù)名,括號(hào)內(nèi)部為函數(shù)的參數(shù),內(nèi)部為函數(shù)的 具體功能實(shí)現(xiàn)代碼,如果想要函數(shù)有返回值, 在 expressions 中的邏輯代碼中用 return 返回。expressions實(shí)例def function():print('This is a function')a = 1+2print(a)function 的函數(shù),函數(shù)沒有不接受參數(shù),所以括號(hào)內(nèi)部為空,緊接著就是 函數(shù)的功能代碼。如果執(zhí)行該腳本,發(fā)現(xiàn)并沒有輸出任何輸出,因?yàn)槲覀冎欢x了函數(shù),而并沒有執(zhí)行函數(shù)。 這時(shí)我們?cè)?Python 命令提示符中輸入函數(shù)調(diào)用 function(), 注意這里調(diào)用函數(shù)的括號(hào)不能省略。那么函數(shù)內(nèi)部的功能代碼將會(huì)執(zhí)行,輸出結(jié)果:This is a function。