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高级语法与特性

news 2026/6/8 2:28:42

一、推导式（简洁生成容器，Pythonic 首选）

支持列表、字典、集合、元组推导，替代循环赋值，代码更简洁。

1. 列表推导式

语法：[表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件]

# 普通循环lst=[]foriinrange(10):ifi%2==0:lst.append(i)# 列表推导式lst=[iforiinrange(10)ifi%2==0]print(lst)# [0, 2, 4, 6, 8]# 嵌套循环res=[(x,y)forxinrange(2)foryinrange(3)]print(res)# [(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2)]

2. 字典推导式

# 键值互换d={"a":1,"b":2}new_d={v:kfork,vind.items()}print(new_d)# {1: 'a', 2: 'b'}

3. 集合推导式

自动去重，用法和列表一致：

s={x%3forxinrange(10)}print(s)# {0, 1, 2}

注意：没有元组推导式，(x for x in ...)是生成器表达式。

二、迭代器 & 生成器（惰性求值，省内存）

1. 迭代器 Iterator

可被for遍历的对象，必须实现两个魔法方法：

__iter__()：返回迭代器自身
__next__()：返回下一个元素，无元素时抛StopIteration

classMyIterator:def__init__(self,n):self.n=n self.cur=0def__iter__(self):returnselfdef__next__(self):ifself.cur<self.n:val=self.cur self.cur+=1returnvalraiseStopIteration# 遍历结束it=MyIterator(3)foriinit:print(i)# 0 1 2

2. 生成器 Generator

迭代器的语法糖，惰性生成数据，大数据场景必备，两种写法：

（1）生成器函数（`yield`）

函数遇到yield暂停，下次迭代从暂停处继续：

defgen(n):foriinrange(n):yieldi*2g=gen(4)print(next(g))# 0print(next(g))# 2fornuming:print(num)# 4 6

（2）生成器表达式

写法类似列表推导式，把[]换成()：

g=(x**2forxinrange(5))print(next(g))# 0

核心优势：不一次性加载所有数据，海量数据不会内存溢出。

三、装饰器 Decorator

不修改原函数代码，动态扩展功能，底层是「函数接收函数、返回函数」。

1. 基础装饰器

defouter(func):# 内层函数包装原逻辑definner():print("执行前...")func()print("执行后...")returninner# 语法糖 @@outerdefhello():print("Hello Python")hello()

2. 装饰带参数的函数

用*args, **kwargs兼容任意参数：

deftimer(func):definner(*args,**kwargs):importtime start=time.time()res=func(*args,**kwargs)print(f"耗时:{time.time()-start:.2f}s")returnresreturninner@timerdefadd(a,b):returna+bprint(add(1,2))

3. 带参数的装饰器

外层多一层函数，用来接收装饰器参数：

defauth(role):defdecorator(func):definner():ifrole=="admin":func()else:print("权限不足")returninnerreturndecorator@auth(role="admin")defedit():print("编辑内容")edit()

4. 保留原函数元信息

装饰器会覆盖原函数名称/文档，用functools.wraps修复：

fromfunctoolsimportwrapsdefouter(func):@wraps(func)definner():func()returninner

四、高阶函数 & 匿名函数

1. 匿名函数`lambda`

语法：lambda 参数: 表达式，只能写单行表达式：

f=lambdax,y:x+yprint(f(1,3))# 4

2. 三大内置高阶函数

map：对序列每个元素执行函数

lst=[1,2,3]res=list(map(lambdax:x*2,lst))print(res)# [2,4,6]

filter：过滤序列，保留结果为 True 的元素

lst=[1,2,3,4]res=list(filter(lambdax:x%2==0,lst))print(res)# [2,4]

reduce：累积运算（需导入）

fromfunctoolsimportreducelst=[1,2,3,4]# 累加：((1+2)+3)+4res=reduce(lambdaa,b:a+b,lst)print(res)# 10

五、上下文管理器`with`

自动申请/释放资源（文件、锁、数据库连接），避免漏关闭。

1. 基础用法（系统内置）

# 自动关闭文件，不用手动 f.close()withopen("test.txt","r",encoding="utf-8")asf:print(f.read())

2. 自定义上下文管理器

实现__enter__和__exit__两个魔法方法：

classMyContext:def__enter__(self):print("进入上下文")returnself# as 接收的对象def__exit__(self,exc_type,exc_val,exc_tb):print("退出上下文")# 返回 True 表示吞掉异常returnFalsewithMyContext()asctx:print("业务逻辑")

3. 快捷写法：`@contextmanager`

用装饰器快速生成上下文管理器：

fromcontextlibimportcontextmanager@contextmanagerdeftag(name):print(f"<{name}>")yieldprint(f"</{name}>")withtag("h1"):print("标题内容")

六、变量作用域 & 关键字（nonlocal / global）

1.`global`：修改全局变量

a=10deffunc():globala a=20func()print(a)# 20

2.`nonlocal`：修改外层嵌套函数变量（非全局）

defouter():x=10definner():nonlocalx x=20inner()print(x)outer()# 20

七、解包与星号用法（* / **）

1. 序列解包

a,b,c=[1,2,3]# 星号收集多个元素first,*mid,last=[1,2,3,4,5]print(first,mid,last)# 1 [2,3,4] 5

2. 函数参数

*args：接收位置参数，打包成元组
**kwargs：接收关键字参数，打包成字典

deffunc(*args,**kwargs):print(args)# (1,2)print(kwargs)# {"name":"Tom"}func(1,2,name="Tom")

3. 拆包传参

lst=[10,20]d={"a":1,"b":2}defadd(x,y):returnx+yprint(add(*lst))# 30

八、魔术方法（内置方法，双下划线）

控制对象的运算、访问、打印等行为，列举高频常用：

classPerson:def__init__(self,name):self.name=name# 打印/str() 调用def__str__(self):returnf"姓名：{self.name}"# 下标取值：obj[0]def__getitem__(self,idx):returnself.name[idx]# 对象当作函数调用：obj()def__call__(self):print(f"我是{self.name}")p=Person("Alice")print(p)# 姓名：Aliceprint(p[0])# Ap()# 我是 Alice