Lesson_7

【3】装饰器和生成器

生成器

我们知道通过列表生成式，我们可以直接创建列表。但是了会受到内存的限制，列表容量肯定是受限制的。而且，创建一个包含100元个元素的列表，不仅占用内存空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多素元素占用的空间白白浪费了。

所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来的话，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节约大量的空间。在python中，这一种一边循环一边计算的的机制，称为生成器（generator）。

第一类：生成器函数：还是使用 def 定义函数，但是，使用yield而不是return语句返回结果。yield语句一次返回一个结果，在每个结果中间，挂起函数的状态，以便下次从它离开的地方继续执行。

如下案例加以说明：

# 使用next()生成斐波那契数列
def Fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n += 1
    return '亲！没有数据了...'
# 调用方法，生成出10个数来
f=Fib(10)



# 使用一个循环捕获最后return 返回的值，保存在异常StopIteration的value中
list1 = []
while  True:
    try:
        x = next(f)
        list1.append(x)
    except StopIteration as e:
        print("生成器最后的返回值是：",e.value)
        break
print(list1)

第二类：生成器表达式：类似于列表推导，只不过是把一对大括号[]变换为一对小括号()。但是，生成器表达式是按需产生一个生成器结果对象，要想拿到每一个元素，就需要循环遍历。

如下案例加以说明：

generator1 = [ i*i for i in range(10)]
generator2 = ( i*i for i in range(10))
print(generator1)
print(generator2)

for i in generator2:
    print(i)

#[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
#<generator object <genexpr> at 0x10452a0a0>

装饰器

内衣可以遮羞，但是到了寒冷的季节它无法抵御严寒，于是聪明的人类发明了棉衣棉裤，给我们提供了保暖的功效，装饰器就像棉衣棉裤一样，在不影响内衣的作用下，还能给我们提供另一种功效.

概念：是一个闭包，把一个函数当做参数,返回一个替代版的函数，本质上就是一个返回函数的函数

简单的装饰器

#简单的装饰器
def func1():
    print("上海好啊！！！")

def outer(func):
    def inner():
        print("*******************")
        func()
    return inner
#f是函数func1的加强版本
f = outer(func1)()

复杂一点的装饰器

def outer(func):
    def inner(age):
        if age < 0:
            age = 0
        func(age)
    return inner

#使用@符号将装饰器应用到函数
#@python2.4支持使用@符号
@outer   #相当于say = outer(say)
def say(age):
    print("he is %d years old" % (age))


say(-10)

通用一点的装饰器

def outer(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        #添加修改的功能
        print("&&&&&&&&&&&&&")
        return func(*args, **kwargs)
    return inner



@outer #say = outer(say)
def say(name, age): #函数的参数力理论上是无限制的，但实际上最好不要超过6、7个
    print("my name is %s, I am %d years old" % (name, age))
    return "aaaa"


say("tom", 18)

偏函数

functools，用于高阶函数：指那些作用于函数或者返回其它函数的函数，通常只要是可以被当做函数调用的对象就是这个模块的目标。

在Python 2.7 中具备如下方法，

cmp_to_key，将一个比较函数转换关键字函数；

partial，针对函数起作用，并且是部分的；

reduce，与python内置的reduce函数功能一样；

total_ordering，在类装饰器中按照缺失顺序，填充方法；

update_wrapper，更新一个包裹（wrapper）函数，使其看起来更像被包裹（wrapped）的函数；

wraps，可用作一个装饰器，简化调用update_wrapper的过程；

偏函数的实现：

import functools

print(int("1010", base = 2)) #设置成2进制

def int2(str, base = 2):
    return int(str, base)
print(int2("1011"))


#partial把一个参数固定住，形成一个新的函数
int3 = functools.partial(int, base = 2)
print(int3("111"))

#那么现在int3默认就是返回2进制的

第十一章

【1】你不可能总是对的

我们是人，不是神，所以我们经常会犯错，就算你是个经验丰富的程序员，也不能保证你写的代码百分之百的没有问题。

另外作为一个合格的程序员，再编程的时候你要记住一点，就是永远都不要相信你的用户。要把他们想象成熊孩子，把他们想象成黑客，这样你才能写出安全稳定的程序。

我们看例子：

var = float(input('请输入一个数字:'))
print(var)

#请输入一个数字:q
#ValueError: could not convert string to float: 'q'

上面这个例子就报错了ValueError异常，那么python会抛出那些异常了

<image src='images/错误代码1.png' width='500' >
<image src='images/错误代码2.png' width='500' >
<image src='images/错误代码3.png' width='500' >

1、AssertionError:断言语句(assert)失败

assert 关键字 在前面的章节里面讲过了，在测试程序的时候使用

它在条件不成立的情况下抛出 AssertionError

var = float(input('请输入一个数字'))
assert var<0
print(var)

#请输入一个数字100
#AssertionError

2、AttributeError:尝试访问位置的对象属性

当试图访问的对象属性不存在时抛出异常：

list1 = []
list1.shanghai

#AttributeError: 'list' object has no attribute 'china'

3、IndexError:索引超出范围

list1 = [1,2,3]
list1[3]

#IndexError: list index out of range

4、KeyError:字典中没有这个键

list1 = {1:2,3:4}
list1[6]

#KeyError: 6

5、TypeError:不同类型间的无效操作

1 + '1'

#TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

ZeroDivsionError:除数为零

5 / 0

ZeroDivisionError: division by zero

【2】try-except语句

格式如下：

try:
    检测范围
except Exception [as reason]:
    出现异常的代码
    

举个例子：

try:
    var = int(input('请输入一个数字：'))
    print(var)
except ValueError:
    print('输入错误')
    
#请输入一个数字：q
#输入错误   
    
    
#当然也可以这样写，错误信息会更加准确    
#except ValueError as reason:
#    print('输入错误,错误原因:'+ str(reason))

针对不同的异常设置多个except

try:
    var = int(input('请输入一个数字：'))
    rel = var + '1'
    print(rel)
except ValueError as reason:
    print('输入错误,错误原因:'+ str(reason))
except TypeError as reason:
    print('输入错误,错误原因:' + str(reason))
    
    
#请输入一个数字：1
#输入错误,错误原因:unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'    

捕获所有异常

try:
    var = int(input('请输入一个数字：'))
    rel = var + '1'
    print(rel)
except:
    print('报错了')
    
#请输入一个数字：q
#报错了

【3】try-finally语句

这里我们使用打开文件作为例子，因为文件打开了不管报不报错都需要关闭。

文件操作在后续内容会讲到

try:
    f = open('我是一个不存在的文件.txt') #打开文件
    print(f.read())
except:
    print('出错了')  #在没有finally的时候报错了就会被终止
finally:
    #f.close()   #关闭文件,这里给大家看的，注释去掉会报错
    print('关闭文件成功')  

在try没有报错的情况下，会跳到finally里面执行代码。

try报错了，会执行except，在执行finally。

finally就是确保无论如何都要被执行的。

【4】raise语句

它的作用是随时随地抛出一个异常，可以带参数。

raise ZeroDivisionError

#raise TypeError('类型错误')

【5】丰富的else语句

这里的else说的不是if-else那个玩意。

不过if-else也可以抛出异常,我们已经玩过了，比如说是不是大于某个数。

例子：

try:
    int('abc')
except ValueError as reason:
    print('出错了，错误原因是：' + str(reason))
else:
    print('没有问题')

#出错了，错误原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'

上面的这个例子else中代码没有执行，因为else是在try中没有问题的情况下执行的。

【6】简洁的with语句

我们上面讲过了finally，在文件读取的时候可以用它来关闭文件，想想又要打开又要关闭，太烦人，那么我们的with就可以上场了，在你忘记关闭文件的时候它会自动帮你关上。

try:
    with open('我是一个不存在的文件.txt') as f:
        print(f.read())
except OSError as reason:
    print('挂啦！原因是:' + str(reason))
    

这样写是不是方便多了，也不怕忘记关闭文件。

第十二章

【1】文件恒久远，一个永流传

大多数的程序都是遵循，输入->处理->输出的模型，首先接受输入数据，然后按照要求进行处理，最后输出结果。可能以后你的需求就不止这些了，你可能需要你的程序可以去自动的分析系统的日志，然后分析结果在保存作为一个新的日志，这时候就需要用到文件了。

或者说你在IDLE中写程序，突然一个不对劲，电脑蓝屏了，在开机，你的代码都没了，但是在pycharm中为什么就不会了，因为必须要新建一个文件，然后你写的时候自动存储在文件里，文件是写在硬盘上的。

在你编写代码的时候，操作系统为了更快的做出响应，会把当前的数据全部保存在内存中，因为内存和CPU之间的数据传输是最快的，比硬盘和CPU快多了。但是内存的不足就是一断电就玩完了。

文件的格式我们也见过很多，windows 的.exe .txt还有我们python 的.py等等，这些都是文件。
、、

字符串类型和字节类型

字符串类型向字节类型转化称之为编码 encode

字节类型向字符串类型转化称之为解码 decode

<font color='red'>注意编解码格式一定要保持一致，如果是程序会报错，如果是编辑器查看，直接乱码</font>

常用的字符集都是什么意思

ascii  
    这玩意就是美国搞的一套标准，用的是一个字节，用了其中的0-127表示了所有的老外用的东西
ansi 
    这玩意用两个字节，叫做扩展的ascii码，128-0xffff
gbk  
    扩展的国标，在gb2312的基础上又多了好多的繁体字xxx，兼容gb2312 
gb2312 
    这玩意是中国搞了一套自己编解码（韩国搞了一套自己的、日本也搞了一套自己的）
    对应的中国的ansi 
utf-8   
    互联网兴起了，迫切需要统一的编码，utf-8就在unicode的基础上规定了存储和读取的方式，他存储的时候是变化的，如果存储英文字母，其使用的是1个字节，如果用来存储汉子，占用3个字节
unicode
    是一套国际标准，称之为万国码，也是两个字节
    并没有真正的执行起来，而且也没有规定怎么存储和读取

<font color='red'>注意：以后你要用的话，应该都是utf-8无bom的格式，如果碰到了gbk，你要自己会转化相应的格式</font>

【2】打开文件

在python中，使用open()这个函数来打开文件返回文件对象：

open(file,mode = 'r',buffering = -1,encoding = None,errors = None,newline = None,closefd = True,opener = None)

open()这个函数有很多参数，但作为初学者来说，只需要知道第一个和第二个参数就可以了。

file：              要打开的文件名，需加路径(除非是在当前目录)。唯一强制参数
mode：              文件打开的模式
buffering：         设置buffer（取值为0,1,>1）
encoding：          返回数据的编码（一般为UTF8或GBK）
errors：            报错级别（一般为strict，ignore）
newline：           用于区分换行符(只对文本模式有效，可以取的值有None,'\n','\r','','\r\n')
closefd：           传入的file参数类型（缺省为True）

mode对照表：

例子：

path = r"C:\Users\xlg\Desktop\Python-1704\day07\5-文件读写\file1.txt"
#ignore  忽略错误
#f = open(path, "r", encoding="utf-8", errors="ignore")
f = open(path, "r", encoding="utf-8")

【3】文件对象的方法

打开文件并获取文件对象以后，就可以利用文件对象的一些方法对文件进行读取或修改等操作。

【4】文件的关闭

close()方法用于关闭文件。如果是C语言的话，我在这里一定会强调一万次关闭的，如果你不关闭的话，别人想要读写就会无法完成 。不关闭文件会导致（other）无法再次已写的方式打开，以前是连只读的方式都不行。而python拥有垃圾回收机制，会在文件对象的引用此计数降至零的时候自动关闭文件。

但是并不代表可以不关闭文件，如果你对文件进行写入操作的话，那么应该在完成写入之后关闭文件。因为python可能会缓存你写入的数据，如果中途发生类似断电之类的事故，那些缓存的数据根本就不会写入到文件中。所以，为了安全起见，要养成使用完文件后立即关闭的好习惯。

【5】文件的读取和定位

文件的读取方法很多，可以使用文件对象read()和readline()方法，也可以直接list(f)或者直接使用迭代来读取。

read()方法是按字节来的去，如果不设置字节数，那么会全部读取。tell()方法会告诉你当前文件的指针位置。

f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
print(f.read())
print(f.tell())
f.close()

刚刚提到文件指针是个什么玩意？你可以认为它是一个书签，起到定位的作用。使用seek()方法可以调整文件指针的位置。seek（offset，from）方法有两个参数。

也就是文件读取了多少以后，会生成指针，只能向后读，不能再读取已度去过的，除非使用seek()重新调整指针。

from  表示从(0代表当前文件起始位置，1代表当前位置，2代表文件末尾)偏移 offset字节。

因此，将文件指针设置到文件起始位置，使用seek(0,0)即可：

f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
print(f.read())
print(f.tell())
f.seek(0,0)
print('\n********************\n')
print(f.read())
f.close()

readline()方法用于在文件中读取一整行，就是从文件指针的位置向后读取，直到遇到换行符(\n)结束。

f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
print(f.readline())
print(f.readline())
f.close()

此前介绍过列表强大，说什么都可以往里面放，这不，也可以把整个文件的内容放到列表中：

f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
lines = list(f)
for each_line in lines:
    print(each_line
f.close()

这样写是没有问题的，但是了感觉像是非要用酒精烧开水，水能烧的开，但是效率不高。文件本来就是可以迭代的。

f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
for each_line in f:
    print(each_line)
f.close()

【6】文件的写入

如果需要写入文件，请确保之前的打开模式有‘w’或者‘a’或者多带上‘+’，否者在写入的时候回出错：

open 没有 ‘w’那些可写入的操作符或报错：

import os
os.system('touch wdemo.txt')  #在当前文件夹下新建一个wdemo.txt文件
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/wdemo.txt')
f.write('这是一个神奇的地方')
f.close()

#io.UnsupportedOperation: not writable

使用‘r+’读写模式，但是要注意‘r+’或者是‘w’会把原来的文件内容给删除。

f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/wdemo.txt','r+')
f.write('这是一个神奇的地方')
f.close()

如果是追加的话，要不然会造成血淋淋的教训，那就要使用‘a’操作符打开：

f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/wdemo.txt','a+')
f.write('\n这是一个美丽的地方')
f.close()

将序列单行写入

writelines() 方法用于向文件中写入一序列的字符串。
这一序列字符串可以是由迭代对象产生的，如一个字符串列表。
换行需要制定换行符 \n。

f = open("wdemo.txt", "w")

seq = ['千锋教育\n','python']
f.writelines(seq)

刷新缓冲区域

文件在写入的时候斌没有直接写入，而是在内存中，只有我们执行f.close()关闭文件以后，它才会写入。

如果想不关闭文件直接写入，那么使用f.flush(),它的作用是立即将内存上的数据写入硬盘。

f = open('wdemo.txt','w')
f.write('niahoa')
f.flush()