本文适应人群:C#
or Python3
基础巩固
代码裤子:
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马上快期末考试了,老师蜜月也回来了,于是有了一场跨季度的复习讲课了:
1.Python基础语法扩展
1.1.if 判断条件相关
None、""、0、[]、{}
==> 假
1、" "、[None,""]、{"":None}
==> 真
小明可高兴了,前几天被打击的面目全非,这几天老师回来了,又可以大发神威了,于是抢先提交demo:
# Noneif None: print(True)else: print(False)
# 0为Falseif 0: print(True)else: print(False)
# 空字符串if "": print(True)else: print(False)
# 空列表为Falseif []: print(True)else: print(False)
# 空字典为Falseif {}: print(True)else: print(False)
# 1为Trueif 1: print(True)else: print(False)
# 含空格if " ": print(True)else: print(False)
if [None,""]: print(True)else: print(False)
if { "":None}: print(True)else: print(False)
老师微带笑容的看了小明一眼,然后接着讲if的扩展
1.2.三元表达符
eg:max = a if a > b else b
a, b = 1, 2max = a if a > b else bprint(max)
a, b, c = 1, 3, 2max = a if a > b else bmax = max if max > c else cprint(max)
# 上面的那个还有一种简写(不推荐)a, b, c = 1, 3, 2max = (a if a > b else b) if (a if a > b else b) > c else cprint(max)
1.2.字符串和编码
在Python3.x
版本中,字符串是以Unicode
编码的
对于单个字符的编码,Python提供了ord()
函数获取字符的整数表示,chr()
函数把编码转换为对应的字符
小潘对这块有所研究,把小明按在桌上然后抢先提交demo:
ord('D')
ord('毒')
chr(68)
chr(27602)
print(ord('A'))print(ord('Z'))print(ord('a'))print(ord('z'))
老师补充讲解道:
编码:encode()
解码:decode()
url相关的可以用:
urllib.parse.quote()
and urllib.parse.unquote()
urllib.parse.urlencode()
可以直接对一个key-value
进行url
编码
# encode() and decode()name="毒逆天"name_encode=name.encode("utf-8")print(name_encode)print(name_encode.decode("utf-8"))
# 需要导入urlib.parseimport urllib.parse
test_str="淡定"# 对字符串进行url编码和解码test_str_enode = urllib.parse.quote(test_str)print(test_str_enode)# urllib.parse.quote() 解码print(urllib.parse.unquote(test_str_enode))
# urlencode 可以直接对一个key-value进行编码test_dict={ "name":"毒逆天","age":23}encode_str = urllib.parse.urlencode(test_dict)print(encode_str)print(urllib.parse.unquote(encode_str))
1.3.值判断和地址判断
小明不乐意了,你个小潘总是抢我的风头,看完标题就刷刷的在黑板上写下了如下知识点:
is 是比较两个引用是否指向了同一个对象(id()
得到的地址一样则相同)
== 是比较两个对象的值是否相等
在之前讲Dict的时候提了一下可变和不可变类型:
Func里面又系统的说了一下:
对于可变不可变系列就不去复述了,下面再来几个案例看看 值判断和 地址判断的概念
################ 可变类型 ################
a=[1,2,3]b=[1,2,3]# id不一样,那is肯定不一样了print(id(a))print(id(b))
# a和b是否指向同一个地址a is b
# a和b的值是否相同a == b
################ 开始变化了 ################
# 让a指向b的地址a=b# a和b的id一样了print(id(a))print(id(b))
# a和b是否指向同一个地址a is b
# a和b的值是否相同a == b
################ 不可变类型 ################
a=1b=1# id一样print(id(a))print(id(b))
a is b
a == b
# 但是你要注意,不是所有不可变类型都这样的f1=1.2f2=1.2# 声明两个相同值的浮点型变量,查看它们的id,发现它们并不是指向同个内存地址(这点和int类型不同)print(id(f1))print(id(f2))
# 这个就不一样了# 这方面涉及Python内存管理机制,Python对int类型和较短的字符串进行了缓存# 无论声明多少个值相同的变量,实际上都指向同个内存地址,其他的就没这福利咯~f1 is f2
f1 == f2
2.Python总结之for系列
老师徐徐道来:“之前说for总是零零散散的,现在基础都讲完了,来个小汇总:”
2.1.Base
能够被for循环遍历的,就是可迭代的
For基础系:
# 类似于for(int i=0;i<5;i++)for i in range(5): print(i)
#while循环一般通过数值是否满足来确定循环的条件#for循环一般是对能保存多个数据的变量,进行遍历name="https://pan.baidu.com/s/1weaF2DGsgDzAcniRzNqfyQ#mmd"for i in name: if i=='#': break print(i,end='')#另一种写法:print("%s"%i,end="")print('\n end ...')
# 你期望的结果是:i = 5for i in range(10): if i == 5: print("i = %d" % i)else: print("没有找到")
# 当迭代的对象迭代完并为空时,位于else的子句将执行# 而如果在for循环中含有break时则直接终止循环,并不会执行else子句# 正确写法如下:for i in range(10): if i == 5: print("i = %d" % i) breakelse: print("没有找到")
# 遍历一个字典test_dict={ "Name":"小明","Age":23}for k,v in test_dict.items(): print("key:%s,value:%s"%(k,v))
2.2.列表生成式
如果下面知识点还不熟悉的,看看之前讲的~列表生成式:
简写:list(range(1, 11))
全写:[x for x in range(1,11)]
list(range(1, 11))
[x for x in range(1,11)]
# 1~10的平方列表[x*x for x in range(1,11)]
# 1~10之间的偶数[x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
# 数学里面的全排列[x + y for x in 'ABC' for y in 'AB']
# 数学里面的坐标轴[(x,y) for x in range(1,5) for y in range(1,4)]
# (x,y,z) 一般三个嵌套就上天了[(x,y,z) for x in range(1,5) for y in range(1,4) for z in range(1,3)]
2.3.扩展
如果要对list实现类似C#或者java那样的下标循环怎么办?
这块小明又有预习,于是在提交Code的同时大声说道:
Python内置的enumerate
函数可以把一个list变成索引-元素
对,这样就可以在for循环中同时迭代索引和元素本身
for i, item in enumerate(['A', 'B', 'C']): print(i, item)
3.Python中赋值、浅拷贝、深拷贝
看到标题小明和小潘就楞了,老师当时没讲解啊,然后两个人眼巴巴的看着老师讲解:
官方文档:
3.1.赋值
通过=
来实现,就是把地址拷贝了一份,比如 a = b
a=[1,2,2]b = aprint(id(a))print(id(b))
# 再验证a.append(3)# 都增加了一个3,说明的确指向同一个内存地址print(a)print(b)
3.2.深拷贝deepcopy
导入copy
模块,调用deepcopy
方法
如果有嵌套引用的情况,直接递归拷贝
import copya=[1,2,2]
b=copy.deepcopy(a)# 指向了不同的内存地址print(id(a))print(id(b))
# 再验证一下a.append(3)# b不变,说明的确指向不同的内存地址print(a)print(b)
################ 开始变化了 ################
# 之前讲了嵌套列表,我们来验证一下a=[1,2,2]b=[1,2,3,a]c=copy.deepcopy(b)# 发现地址都不一样print(id(b))print(id(c))print(id(b[3]))print(id(c[3]))
# 直观的验证一下a.append(666)# 深拷贝的确是深拷贝print(b)print(c)
3.3.浅拷贝copy
copy只是简单拷贝,如果拷贝内容里面还有引用之类的,他是不管的
import copya=[1,2,2]
b=copy.copy(a)# 指向了不同的内存地址print(id(a))print(id(b))
################ 开始变化了 ################
# 之前讲了嵌套列表,我们来验证一下a=[1,2,2]b=[1,2,3,a]c=copy.copy(b)# 第一层地址不一样print(id(b))print(id(c))
# 验证一下b.append(111)# 第一层指向的不同地址print(b)print(c)
# 如果里面还有引用,那么就不管了print(id(b[3]))print(id(c[3]))
# 验证一下a.append(666)# 内部引用的确没copy新地址print(b)print(c)
3.4.知识扩展
如果拷贝的对象是不可变类型,不管深拷贝和浅拷贝以及赋值都是地址引用。但当拷贝的不可变对象含有引用类型时,只有深拷贝(deepcopy)会递归复制
需要注意的是:Python和Net对于值类型处理是不一样的(管理方式不一样导致的)
==>NET中值类型默认是深拷贝的,而对于引用类型,默认实现的是浅拷贝
a=(1,2,2)b=aprint(id(a))print(id(b))
a=(1,2,2)b=copy.deepcopy(a)print(id(a))print(id(b))
a=(1,2,2)b=copy.copy(a)print(id(a))print(id(b))
扩:当拷贝的不可变对象含有引用类型时:赋值和浅拷贝不会copy,而深拷贝(deepcopy)会递归复制
PS:我们常用的切片相当于浅拷贝(copy.copy()
)
4.CSharp中赋值、浅拷贝、深拷贝
小明听懂了Python的深拷贝和浅拷贝后,本着学以致用的原则,写下了C#的实现:
先声明一下,本机环境是Ubuntu + NetCore,欢迎贴Code补充
4.1.赋值
Code:
赋值方法和Python
一样,直接赋值即可
var list1 = new List () { 1, 2, 2 };var list2 = list1;
%%script csharp// Python一样,直接赋值即可var list1 = new List () { 1, 2, 2 };var list2 = list1;// 验证一下list1.Add(3);//我们修改一下list1,list2也就跟着就改变了foreach (var item in list1){ Console.Write(item + " ");}Console.WriteLine();foreach (var item in list2){ Console.Write(item + " ");}
4.2值类型默认深拷贝
NetCore深拷贝相关的 public void CopyTo (T[] array);
简单类型用最简单的方式就能实现深拷贝了:
官方的CopyTo在这里和这个效果一样,但是比较麻烦,这边就不贴了(Code里面贴了)
var list3 = new List () { 1, 2, 2 };var list4 = new List (list3);// 验证一下list3.Add(3);foreach (var item in list3){ Console.Write(item + " ");}Console.WriteLine();foreach (var item in list4){ Console.Write(item + " ");}
结果:
1 2 2 3 1 2 2
4.3.引用类型默认浅拷贝
对于List<T>
再复杂点的,上面的方式就变成浅拷贝了:(类似于Python的Copy.Copy)
官方的CopyTo在这里和这个效果一样,但是比较麻烦,这边就不贴了(Demo里面贴了)
定义一个Student
public partial class Student{ public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } public override string ToString() { return $"Name:{Name},Age:{Age}"; }}
浅拷贝Demo:
var list5 = new List (){ new Student { Name = "小张", Age = 22 }, new Student { Name = "小明", Age = 23 } };var p = new Student() { Name = "小潘", Age = 23 };list5.Add(p);// 浅拷贝一份var list6 = new List (list5);// 浅拷贝测试// 我们修改一下list5,list6没有跟着改变,说明第一层的地址的确不一样list5.Add(new Student() { Name = "小胖", Age = 24 });// 当我们修改小潘同学的年龄时,大家都变了,说明真的只是浅拷贝p.Age = 24;foreach (var item in list5){ Console.WriteLine(item);}Console.WriteLine("=============");foreach (var item in list6){ Console.WriteLine(item);}
结果:
Name:小张,Age:22Name:小明,Age:23Name:小潘,Age:24Name:小胖,Age:24=============Name:小张,Age:22Name:小明,Age:23Name:小潘,Age:24
4.4.简单方式实现深拷贝
对于List<T>
的深拷贝场景,其实项目中还是蛮常见的,那深拷贝怎么搞呢?
先来一个简单的实现方式,需要T
实现ICloneable
接口才行:
定义一个Person类
public partial class Person : ICloneable{ public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } //实现ICloneable的Clone方法 public object Clone() { return base.MemberwiseClone();//调用父类方法即可 } public override string ToString() { return $"Name:{Name},Age:{Age}"; }}
给List<T>
定义一个扩展方法:(温馨提醒:扩展方法所在的类必须是static Class哦)
public static partial class ListExt{ // 只要T实现了ICloneable接口就可以了 public static IEnumerable DeepCopy (this IEnumerable list) where T : ICloneable { return list.Select(item => (T)item.Clone()).ToList(); }}
来个调用加验证:
#region 引用类型深拷贝-简单实现方式var oldList = new List (){ new Person(){ Name="小明",Age=23}, new Person(){ Name="小张",Age=22},};var xiaoPan = new Person() { Name = "小潘", Age = 23 };oldList.Add(xiaoPan);var newList = oldList.DeepCopy();//测试oldList.Add(new Person() { Name = "小胖", Age = 23 });xiaoPan.Age = 24;foreach (var item in oldList){ Console.WriteLine(item);}Console.WriteLine("========");foreach (var item in newList){ Console.WriteLine(item);}#endregion
结果:
Name:小明,Age:23Name:小张,Age:22Name:小潘,Age:24Name:小胖,Age:23========Name:小明,Age:23Name:小张,Age:22Name:小潘,Age:23
4.5.序列化方式实现深拷贝(常用)
利用System.Runtime.Serialization
序列化与反序列化实现深拷贝
先定义一个Teacher类(别忘记加 Serializable
的标签)
[Serializable]public partial class Teacher{ public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } public override string ToString() { return $"Name:{Name},Age:{Age}"; }}
添加一个扩展方法:
public static partial class ListExt{ // 利用System.Runtime.Serialization序列化与反序列化实现深拷贝 public static T DeepCopy2 (this T obj) { using (var stream = new MemoryStream()) { var formatter = new BinaryFormatter(); formatter.Serialize(stream, obj); stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin); return (T)formatter.Deserialize(stream); } }}
调用:
#region 引用类型深拷贝-序列化实现var oldTestList = new List (){ new Teacher(){ Name="小明",Age=23}, new Teacher(){ Name="小张",Age=22},};var s = new Teacher() { Name = "小潘", Age = 23 };oldTestList.Add(s);var newTestList = oldTestList.DeepCopy2();//测试oldTestList.Add(new Teacher() { Name = "小胖", Age = 23 });s.Age = 24;foreach (var item in oldTestList){ Console.WriteLine(item);}Console.WriteLine("========");foreach (var item in newTestList){ Console.WriteLine(item);}#endregion
结果:
Name:小明,Age:23Name:小张,Age:22Name:小潘,Age:24Name:小胖,Age:23========Name:小明,Age:23Name:小张,Age:22Name:小潘,Age:23
因为主要是说Python,Net只是简单提一下,这边就先到这里了
不尽兴可以看看,讲得还是挺全面的
我们接着来对比学习~
5.Python生成器
一看到标题小明又懵圈了,但是看到大家好像都知道的样子心想道:“我是不是又睡过一节课啊?”
,这边说说生成器
通过列表生成式,我们可以简单并直接的创建一个列表,但是当数据有一定的规律而且又很大的时候,使用列表就有点浪费资源了
如果列表元素可以按照某种算法推算出来,这样就不必创建完整的list,从而节省大量的资源
5.1.简单方式
在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator
先看一个简单的生成器案例:(只要把一个列表生成式的[]
改成()
,就创建了一个generator
了)
# 列表生成式[x for x in range(10)]
# 生成器写法(Python2.x系列是用xrange)(x for x in range(10))
遍历方式可以用之前的for
循环来遍历(推荐)
也可以用next()
或者__next__()
方法来遍历。【C#是用MoveNext
】
generator
保存的是算法,每次调用next(xxx)
或者__next__()
,就计算出下一个元素的值,直到计算到最后一个元素
当没有更多的元素时,抛出StopIteration
的异常
最新的Python3.7在这方面有所优化:
g=(x for x in range(10))# for来遍历(推荐)for i in g: print(i)
g=(x for x in range(10))print(next(g))print(next(g))print(next(g))print(next(g))print(next(g))print(g.__next__()) #通过__next__也一样取下一个print(next(g))print(next(g))print(next(g))print(next(g))print(next(g))print(next(g))
5.2.yield方式
如果推算的算法比较复杂,用类似列表生成式的for循环无法实现时,还可以用函数来实现
这时候就需要用到yield
了,像最经典的斐波拉契数列,这次用一波生成器来对比实现下:
# 递归方式:求第30个数是多少# 1、1、2、3、5、8、13、21、34...def fib(n): if n == 1 or n == 2: return 1 else: return fib(n - 1) + fib(n - 2)fib(30)
# 在讲yield方式之前先用循环实现一下def fibona(max): n, a, b = 0, 0, 1 while n < max: print(b) a, b = b, a + b n = n + 1fibona(30)
# for循环实现def fibona(n): a, b = 0, 1 # [0,n) for i in range(n): print(b) a, b = b, a + bfibona(30)
a, b = b, a + b
之前交换两数的时候提过
这个相当于==>
temp_tuple = (b, a + b)a = temp_tuple[0]b = temp_tuple[1]
要把fibona
函数变成generator
,只需要把print(b)
改为yield b
就可以了:
generator
在执行过程中,遇到yield
就中断,下次又继续执行到yield
停下了,一直到最后
生成器的特点:
- 节约内存
- 迭代到下一次的调用时,所使用的参数都是第一次所保留下的(所有函数调用的参数都是第一次所调用时保留的,而不是新创建的)
# 改成生成器比较简单,直接换输出为yielddef fibona(n): a, b = 0, 1 # [0,n) for i in range(n): yield b a, b = b, a + b
# 看看是不是生成器g = fibona(30)g
# 遍历输出(基本上都会用for来遍历)for i in g: print(i)
对于函数改成的generator来说,遇到return语句或者执行到函数体最后一行语句,就是结束generator的循环的时候
小明总结如下:
-
在Python中,这种一边循环一边计算的机制称为生成器:generator
-
每一个生成器都是一个迭代器(迭代器不一定是生成器)
-
如果一个函数包含yield关键字,这个函数就会变为一个生成器
-
生成器并不会一次返回所有结果,而是每次遇到yield关键字后返回相应结果,并保留函数当前的运行状态,等待下一次的调用
-
由于生成器也是一个迭代器,那么它就支持next用方法来获取下一个值(我们平时用for来遍历它)
推荐一篇文章,总结的很全了:()
5.3.扩展之~send(msg)
方法:
其实__next__()
和send()
在一定意义上作用是相似的,区别是send()
可以传递yield表达式的值进去
而__next__()
不 能传递特定的值。我们可以看做x.__next__()
和 x.send(None)
作用是一样的
# 来个案例:def test_send(n): for i in range(n): tmp = yield i print(tmp)g = test_send(5)g
# 定义一个列表test_list = []# 把第一次yield的值放在列表中test_list.append(g.__next__())# 把list传给tmp并打印(可以理解为把表达式右边的 yield i 暂时换成了 test_list)# out的内容是yield返回的值g.send(test_list)
# 以防你们看不懂,来个简单案例# 你传啥print(tmp)就给你打印啥g.send("你好啊")
注意一种情况,generator
刚启动的时候,要么不传,要么只能传None
解决:要么一开始send(None)
要么一开始先调用一下__next()__
or next()
# 注意一种情况,generator刚启动的时候,要么不传,要么只能传Nonedef test_send(n): for i in range(n): tmp = yield i print(tmp)g = test_send(5)g.send("dog") # TypeError: can't send non-None value to a just-started generator
# 解决:要么一开始send(None)要么一开始先调用一下__next()__ or next()def test_send(n): for i in range(n): tmp = yield i print(tmp)g = test_send(5)g.send(None)
g.send("dog")
扩:C#在遍历generator
的时候也是先调一下MoveNext
方法
while (tmp.MoveNext()){ Console.WriteLine(tmp.Current);}
5.4.扩展之~return
和break
的说明
在一个generator
函数中,如果没有return
则默认执行至函数完毕
如果在执行过程中return
或者break
则直接抛出StopIteration
终止迭代
# break案例def test_send(n): for i in range(n): if i==2: break yield ig = test_send(5)for i in g: print(i)
# return案例def test_send(n): for i in range(n): if i==2: return "i==2" yield ig = test_send(5)for i in g: print(i)
用for
循环调用generator
时,发现拿不到generator
的return
语句的返回值
如果想要拿到返回值,必须捕获StopIteration
错误,返回值包含在StopIteration的value
中
# 上面return的返回值怎么拿呢?g = test_send(5)while True: try: tmp = g.__next__() print(tmp) except StopIteration as ex: print(ex.value) break # 一定要加break,别忘了你在死循环里呢
5.5.扩展之~协程yield
实现多任务调度
这个场景还是很常见的,比如C#的单线程实现多任务用的就可以使用yield
再比如生产消费这个经典案例:()
生产者生产消息后,直接通过yield跳转到消费者开始执行,待消费者执行完毕后,切换回生产者继续生产
Python对协程的支持是通过generator实现的
在generator中,我们不但可以通过for循环来迭代,还可以不断调用__next__()
获取由yield
语句返回的下一个值。
因为Python的yield
不但可以返回一个值,它还可以接收调用者发出的参数(通过send
方法),所以就happy了
我们举个简单的demo来看看:
def consumer(): while True: tmp = yield # !None就变成真了 if not tmp: return print("消费者:",tmp)
# 创建消费者c = consumer()# 启动消费者c.send(None)# 生产数据,并提交给消费者c.send("小明")c.send("小潘")# 生产结束,通知消费者结束,抛出StopIteration异常c.send(None) # 使用c.close()可以避免异常
执行流程:
- 创建协程对象(消费者)后,必须使用
send(None)
或__next__()
启动 - 协程在执行yield后让出执行绪,等待消息
- 调用方发送
send(msg)
消息,协程恢复执行,将接收到的数据保存并执行后续流程 - 再次循环到yield,协程返回前面的处理结果,并再次让出执行绪
- 直到关闭或被引发异常
补全demo:
def consumer(): status = "" while True: tmp = yield status if not tmp: print("消费者已经睡觉了...") return print("消费者:获得商品%s号..." % tmp) status = "ok"def produce(c): # 启动消费者 c.send(None) for i in range(1, 3): print("生产者:出产商品%s号..." % i) # 生产商品,并提交给消费者 status = c.send(i) print("生产者:生产者消费状态: %s" % status) # c.send(None) 执行这个会引发StopIteration c.close() # 使用close就可以避免了(手动关闭生成器函数,后面的调用会直接返回StopIteration异常)# 创建消费者c = consumer()produce(c)
# 更多可以查看帮助文档def test(): yieldhelp(test())
6.Python迭代器
看到迭代器小明老高兴了,心想着一会写个C#版的觉得可以收获一大群眼球~
6.1.判断是否可迭代
在说迭代器前先说下可迭代(Iterable)():
在Python中,能通过for循环遍历的都是可以迭代的,比如 str、tuple、list、dict、set、生成器
等等
也可以通过 isinstance(xxx,Iterable)
方法判断一下是否迭代:
from collections import Iterable
isinstance("mmd",Iterable)
isinstance((1,2),Iterable)
isinstance([],Iterable)
isinstance({},Iterable)
isinstance((x for x in range(10)),Iterable)
isinstance(1,Iterable)
6.2.判断是否是迭代器
迭代器是一定可以迭代的,怎么判断是迭代器呢?
可以使用next
方法的或者通过isinstance(xxx,Iterator)
a=[1,2,3]next(a)
from collections import Iterator
isinstance([],Iterator)
isinstance((x for x in range(10)),Iterator)
6.3.Iterable
转 Iterator
生成器都是Iterator
对象,但list、dict、str
虽然是Iterable
,却不是Iterator
把list、dict、str
等Iterable
变成Iterator
可以使用iter()
函数:
iter(a)
isinstance(iter([]),Iterator)
isinstance(iter({}),Iterator)
Python的Iterator
对象表示的是一个数据流,Iterator
对象可以被next()
or__next__()
函数调用并不断返回下一个数据,直到没有数据时抛出StopIteration
错误
可以把这个数据流看做是一个有序序列,但我们却不能提前知道序列的长度,只能不断通过next
函数实现按需计算下一个数据,所以Iterator
的计算是惰性的,只有在需要返回下一个数据时它才会计算。
Iterator
甚至可以表示一个无限大的数据流,而list
等则不行
小明总结了一下老师讲解的知识点:
-
可以
for
循环的对象都是Iterable
类型 -
可以使用
next()
or__next__()
函数的对象都是Iterator
类型 -
集合数据类型如list、dict、str等是
Iterable
,可以通过iter()
函数获得一个Iterator
对象
7.CSharp迭代器
乘着下课的时间,小明跑到黑板前,心想:“又到了C#的时候了,看我来收播一大群眼球~”,然后开始了他的个人秀:
其实迭代器(iterator
)就是为了更简单的创建枚举器(enumerator
)和可枚举类型(enumerator type
)的方式
7.1.IEnumerator
和 IEnumerable
通俗话讲:
能不能foreach
就看你遍历对象有没有实现IEnumerable
,就说明你是不是一个可枚举类型
(enumerator type
)
public interface IEnumerable{ IEnumerator GetEnumerator();}
是不是个枚举器(enumerator
)就看你实现了IEnumerator
接口没
public interface IEnumerator{ object Current { get; } bool MoveNext(); void Reset();}
最明显的区别:它们两个遍历方式不一样
// 枚举器遍历var tmp = FibonaByIEnumerator(30);while (tmp.MoveNext()){ Console.WriteLine(tmp.Current);}// 可枚举类型遍历foreach (var item in FibonaByIEnumerable(30)){ Console.WriteLine(item);}
这个我们在2年前就说过,这边简单提一下()()
MyEnumerator文件:
public class MyEnumerator : IEnumerator{ /// /// 需要遍历的数组 /// private string[] array; /// /// 有效数的个数 /// private int count; public MyEnumerator(string[] array, int count) { this.array = array; this.count = count; } /// /// 当前索引(线moveNext再获取index,用-1更妥) /// private int index = -1; public object Current { get { return array[index]; } } /// /// 移位 /// /// public bool MoveNext() { if (++index < count) { return true; } return false; } /// /// 重置 /// public void Reset() { index = -1; }}
MyArray.cs文件
public partial class MyArray{ /// /// 数组容量 /// private string[] array = new string[4]; /// /// 数组元素个数 /// private int count = 0; /// /// 当前数组的长度 /// public int Length { get { return count; } } /// /// 添加元素 /// /// /// public MyArray Add(string str) { //要溢出的时候扩容 if (count == array.Length) { string[] newArray = new string[2 * array.Length]; array.CopyTo(newArray, 0); array = newArray;//array重新指向 } array[count++] = str; return this; } /// /// 移除某一项 /// /// /// public MyArray RemoveAt(int i) { for (int j = i; j < count - 1; j++) { array[j] = array[j + 1]; } count--;//少了一个元素所以-- return this; } /// /// 索引器 /// /// /// public string this[int index] { get { return array[index]; } set { array[index] = value; } }}
MyArrayExt.cs文件:
public partial class MyArray: IEnumerable{ /// /// 枚举器方法 /// /// public IEnumerator GetEnumerator() { return new MyEnumerator(this.array, this.count); }}
调用:
static void Main(string[] args){ MyArray array = new MyArray(); array.Add("~").Add("这").Add("是").Add("一").Add("个").Add("测").Add("试").Add("。").RemoveAt(0).RemoveAt(3).RemoveAt(6); for (int i = 0; i < array.Length; i++) { Console.Write(array[i]); } Console.WriteLine(); foreach (var item in array) { Console.Write(item); }}
结果:
这是一测试这是一测试
7.2.yield方式
小明看着班里女生羡慕的眼神,得意的强调道:
注意一下,C#是用yield return xxx
,Python是用yield xxx
关键字
还记得开头说的那句话吗?()
其实迭代器(iterator)就是为了更简单的创建枚举器(enumerator)和可枚举类型(enumerator type)的方式
如果枚举器和可枚举类型还是不理解()就懂了:(从遍历方式就看出区别了)
定义一个斐波拉契函数,返回可枚举类型
/// /// 返回一个可枚举类型/// public static IEnumerable FibonaByIEnumerable(int n){ int a = 0; int b = 1; for (int i = 0; i < n; i++) { yield return b; (a, b) = (b, a + b); }}
调用:
foreach (var item in FibonaByIEnumerable(30)){ Console.WriteLine(item);}
定义一个斐波拉契函数,返回一个枚举器
/// /// 返回一个枚举器/// public static IEnumerator FibonaByIEnumerator(int n){ int a = 0; int b = 1; for (int i = 0; i < n; i++) { yield return b; (a, b) = (b, a + b); }}
调用一下:
var tmp = FibonaByIEnumerator(30);while (tmp.MoveNext()){ Console.WriteLine(tmp.Current);}
利用yield
轻轻松松就创建了枚举器和可枚举类型
以上面那个MyArray的案例来说,有了yield我们代码量大大简化:()
MyArray.cs
public partial class MyArray{ /// /// 数组容量 /// private string[] array = new string[4]; /// /// 数组元素个数 /// private int count = 0; /// /// 当前数组的长度 /// public int Length { get { return count; } } /// /// 添加元素 /// /// /// public MyArray Add(string str) { //要溢出的时候扩容 if (count == array.Length) { string[] newArray = new string[2 * array.Length]; array.CopyTo(newArray, 0); array = newArray;//array重新指向 } array[count++] = str; return this; } /// /// 移除某一项 /// /// /// public MyArray RemoveAt(int i) { for (int j = i; j < count - 1; j++) { array[j] = array[j + 1]; } array[count - 1] = string.Empty;//add 干掉移除的数组 count--;//少了一个元素所以-- return this; } /// /// 索引器 /// /// /// public string this[int index] { get { return array[index]; } set { array[index] = value; } }}
MyArrayExt.cs
public partial class MyArray : IEnumerable{ /// /// 枚举器方法 /// /// public IEnumerator GetEnumerator() { return MyEnumerator(); } /// /// 通过yield快速实现 /// /// public IEnumerator MyEnumerator() { foreach (var item in this.array) { yield return item; } }}
然后就行了,MyEnumerator都不用你实现了:
MyArray array = new MyArray();array.Add("~").Add("这").Add("是").Add("一").Add("个").Add("测").Add("试").Add("。").RemoveAt(0).RemoveAt(3).RemoveAt(6);for (int i = 0; i < array.Length; i++){ Console.Write(array[i]);}Console.WriteLine();foreach (var item in array){ Console.Write(item);}
结果:
这是一测试这是一测试
扩充一下:Python
退出迭代器用yield return
或者 yield break
,C#使用yield break
来退出迭代
做个 测试下:
public static IEnumerable GetValue(){ for (int i = 0; i < 5; i++) { yield return i; if (i == 2) { yield break; } }}
调用:
static void Main(string[] args){ foreach (var item in GetValue()) { Console.WriteLine(item); }}
输出:
012
8.闭包
8.1.Python闭包
又到了上课时间,小明灰溜溜的跑回座位,听老师讲起了闭包的知识:
函数方面还有不懂的可以看之前讲的文档:
函数除了可以外,还可以把函数作为结果值返回(有点类似于C++里面的函数指针了)
来看一个可变参数求和的例子:
def slow_sum(*args): def get_sum(): sum = 0 for i in args: sum += i return sum return get_sum # 返回函数引用地址(不加括号)a = slow_sum(1, 2, 3, 4, 5)# 返回get_sum函数的引用print(a)# 看看引用地址print(a())# a() 这时候才是调用get_sum()函数
其实上面一个案例就是闭包(Closure
)了,来个定义:
在函数内部再定义一个函数,并且这个函数用到了外边函数的变量(参数
或者局部变量
),那么将这个函数以及用到的一些变量称之为闭包
通俗点说就是:内部函数使用了外部函数作用域里的变量了,那这个内部函数和它用到的变量就是个闭包
注意:当我们调用slow_sum()
时,每次调用都会返回一个新的函数(相同的参数也一样)
a = slow_sum(1, 2, 3, 4)b = slow_sum(1, 2, 3, 4)a is b# a()和b()的调用结果互不影响
由于闭包引用了外部函数的局部变量,则外部函数的局部变量没有及时释放,所以也容易消耗内存
so ==> 除非你真正需要它,否则不要使用闭包
返回函数尽量不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量(容易出错)
看着小明一脸懵圈的样子,老师说道:
新讲的知识点一般都不太容易快速消化,我们再来看个闭包的好处就理解了:
比如现在我们要根据公式来求解,以y=ax+b
为例,传统方法解决:
# 定义一个y=ax+b的函数公式def get_value(a, b, x): return a * x + b
# 每次调用都得传 a,bprint(get_value(2, 1, 1))print(get_value(2, 1, 2))print(get_value(2, 1, 3))print(get_value(2, 1, 4))
每次调用都得额外传a、b
的值
就算使用偏函数来简化也不合适(毕竟已经是一个新的函数了):
from functools import partialnew_get_value = partial(get_value, 2, 1)print(new_get_value(1))print(new_get_value(2))print(new_get_value(3))print(new_get_value(4))print(new_get_value(5))
简单总结functools.partial
的作用就是:
把一个函数的某些参数设置默认值,返回一个新的函数,然后调用新函数就免得你再输入重复参数了
而这时候使用闭包就比较合适了,而且真的是封装了一个通用公式了
a,b的值你可以任意变来生成新的公式,而且公式之间还不干扰,以 y=ax²+bx+c
为例:
def quadratic_func(a, b, c): """y=ax²+bx+c""" def get_value(x): return a * x * x + b * x + c return get_value
# 来个简单的:x^2+1f1 = quadratic_func(1, 0, 1)print(f1(0))print(f1(1))print(f1(2))print(f1(3))print(f1(4))print(f1(5))
# 可能不太形象,我们画个图看看:import matplotlib.pyplot as plt # 导入matplotlib的pyplot模块
# 生成x和y的值x_list = list(range(-10, 11))y_list = [x * x + 1 for x in x_list]print(x_list)print(y_list)# 画图plt.plot(x_list, y_list)# 显示图片plt.show()
# 再来个简单的:x^2-1f2 = quadratic_func(1, 0, -1) # 相互之间不干扰print(f2(0))print(f2(1))print(f2(2))print(f2(3))print(f2(4))print(f2(5))
8.2.CSharp闭包
听完闭包老师就下课了,说什么明天接着闭包讲啥装饰器的。
小明一愣一愣的,然后就屁颠的跑黑板前讲起了C#版本的闭包:
先看看怎么定义一个闭包,和Python一样,用个求和函数举例:(返回一个匿名函数)
// 有返回值就用Func,没有就用Actionpublic static Func SlowSum(params int[] args){ return () => { int sum = 0; foreach (var item in args) { sum += item; } return sum; };}
调用:
static void Main(string[] args){ var f1 = SlowSum(1, 2, 3, 4, 5); Console.WriteLine(f1); Console.WriteLine(f1());}
结果:(从结果可以看到,f1是一个函数,等你调用f1()才会求和)
System.Func`1[System.Int32]15
接着讲 ~ 以上面的 y=ax²+bx+c
为例,C#实现:
// 以上面的 y=ax²+bx+c 为例,C#实现:public static Func QuadraticFunc(double a, double b, double c){ return x => a * x * x + b * x + c; // 返回一个匿名函数}
调用:
static void Main(string[] args){ var func = QuadraticFunc(1, 0, 1); Console.WriteLine(func(0)); Console.WriteLine(func(1)); Console.WriteLine(func(2)); Console.WriteLine(func(3)); Console.WriteLine(func(4)); Console.WriteLine(func(5));}
结果:
125101726
Func<double,double>
不理解就看看定义就懂了:public delegate TResult Func<in T, out TResult>(T arg);
这部分不是很难,简单提一下知识点即可。如果你想深究可以==> ( )
在收获满满一箩筐眼球后,小明拍拍屁股去了新开的饭店大吃一顿了...
写在最后:还有一些内容没写,估计过几天又有一篇叫 “基础拓展” 的文章了,为啥不一起写完呢?
其实逆天也想写完,真写完文章又被叫做长篇大论一百页了 #^_^# 行了,听取大家意见,不写那么长的文章,下次见~