初学者最容易翻车的三大Python功能

引言

Python/ target=_blank class=infotextkey>Python已成为许多编程初学者的必备语言。

因为Python在机器学习、数据处理和其他领域的广泛能力，

许多不同语言背景的人可能都会考虑改用Python。

Python的设计其实非常简单。

但在某些情况下，可能会让初学者感到困惑。

所以本文我想澄清一些令人困惑的Python特性。

图源：Juan Pablo Donadías

​​逻辑运算符：and, or

当我们构造if…else…语句时，通常需要给定一个求值的条件。

当条件返回为True时，执行if函数。

如果为False，则执行else函数。

如果某个条件是由多个部分组成的，就需要我们用逻辑运算符and和or进行连接。

在这里，每个部分都同时为True的时候，and才能成立；

但当任一条件为True时，or就能成立。

有些人会把它们作为三元表达式使用，

这种情况下，我们可以直接评判这些组合条件。

具体参考以下示例：

以上这两个例子表明，这种方式会返回第一个非错误值（non-falsy object）。

那么，下面这个代码又会返回什么结果呢？

如果运行这些代码，你会发现，what在这里返回的是空列表（empty list）。

我们把这个结果的原因留到以后讨论。

接下来，观察下面这个使用and逻辑运算符的示例：

仔细察看这些例子，看看你是否知道得出这些结果的原因。

在Python中，这些组合条件遵循的是短路原则（short circuit rule）。

意思是，在用and运算符时，系统会查找第一个错误值（falsy value）。

如果找到，就会停止运算并返回falsy值，比如上面代码中的text1。

如果找不到，就会返回最后一项，比如上面的number1和text2。

or运算则会寻找第一个真值（truthy value）。

如果找到就会停止运算，并返回真值（truth value），比如上面的number和text变量。

但如果找不到任何内容，它会返回最后一项，如what变量所示

​​ 赋值表达式

在Python和许多其他编程语言中，表达式（expressions）和语句（statements）是两种截然不同的概念。

通常，表达式代表的是一个Python对象的计算结果。

我们可以在内置的eval方法中使用表达式，来生成求值。

相反，语句执行的是一个动作，而不是计算，语句是不能用来求值的。

语句的其中一种特殊形式是赋值（assignment）。

具体来讲，就是当我们给一个变量赋值时，它就变成了一个赋值语句，这个过程是一个动作。

我们在创建一个新变量，但不是进行求值。

下图是一个例子：

无法评估语句

Python从版本3.8开始引入了新功能，它允许特定的赋值语句具有表达式的特征。

也就是说，我们赋值给一个变量(assignment)的同时，也能得到一个值(expression)。

该功能需要使用一个新操作符 “:=”，有些人把它称为海象（walrus）运算符。

请看下面的示例：

请注意，这个例子是没有实际意义的，因为语法原因，我们在顶层使用赋值表达式时，必须用到括号。

接下来，我们会再看一个不需要括号的更实际的例子。

假设我们有一个数字的列表，想要计算出它们的累计求和（cumulative sum）并保存到列表中。

我们可以利用itertools模块中的accumulate函数运行，具体操作如下：

使用accumulate计算累计求和

当然，还有另一种利用赋值表达式的解决方案。

具体如下：

在列表的推导式中，我们要把表达式放在for关键字之前。

虽然赋值语句（Assignment）不能出现在那，但赋值表达式（assignment expression）是可以的。

重要的是，这个表达式能够更新total这个变量，我们还可以用它来获取累计求和。

​ 上下文管理：with

在研究别人的代码时，你可能会碰到这样的用法。

就是用with语句打开文件，对文件本身执行必要的操作。

有可能你在其他文本相关的操作也会用到这个方法，但你有思考过为什么要这样操作吗？

毕竟，它会产生额外的缩进，多少会分散注意力。

这一功能背后的主要概念被称为上下文管理（Context Management）。

意思是，这个语句会创建一个上下文，你可以在其中访问管理资源。

在这个例子里，我们指的就是文本。

在没有上下文管理的情况下，我们应该对此文件执行以下操作：

文件操作

你可以看到，使用文件时，我们要打开和关闭它。

关闭文件这个动作很关键，因为如果文件在其他地方使用，

不关闭文件的话，更新的内容很可能就不会保存到文件中。

with语句的目的就是为我们处理这种情况的代码。

具体来说，就是退出with语句后，文件会被自动关闭。

如下所示：

​总结

本文中，我们回顾了Python中让初学者困惑的三个特性，希望我解释清楚了。

下面，让我们快速回顾一下：

• 1、当我们使用组合条件时，Python会进行短路计算。使用and操作时，它将返回第一个虚值或最后一项。使用or操作时，它会返回第一个真值或最后一项。

• 2、表达式（expressions）和语句（statements）不同。赋值语句（assignment statement）不会产生任何值。但是，赋值表达式（嗄ssignment expression）在分配变量的同时还能求值。

• 3、当需要管理特定上下文时，我们可以使用with语句。最常见的情况是对一个文件进行操作。退出上下文时，上下文管理器会自动为我们关闭文件。