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老齐 · 更新于 2018-10-20 21:00:47

标准库 (1)

“Python 自带‘电池’”,听说过这种说法吗?

在 Python 被安装的时候,就有不少模块也随着安装到本地的计算机上了。这些东西就如同“能源”、“电力”一样,让 Python 拥有了无限生机,能够非常轻而易举地免费使用很多模块。所以,称之为“自带电池”。

它们被称为“标准库”。

熟悉标准库,是进行编程的必须。

引用的方式

不仅使标准库的模块,所有模块都服从下述引用方式。

最基本的、也是最常用的,还是可读性非常好的:

import modulename

例如:

>>> import pprint
>>> a = {"lang":"Python", "book":"www.itdiffer.com", "teacher":"qiwsir", "goal":"from beginner to master"}
>>> pprint.pprint(a)
{'book': 'www.itdiffer.com',
 'goal': 'from beginner to master',
 'lang': 'python',
 'teacher': 'qiwsir'}

在对模块进行说明的过程中,我以标准库 pprint 为例。以 pprint.pprint() 的方式应用了一种方法,这种方法能够让 dict 格式化输出。看看结果,是不是比原来更容易阅读了你?

在 import 后面,理论上可以跟好多模块名称。但是在实践中,我还是建议大家一次一个名称吧。这样简单明了,容易阅读。

这是用 import pprint 样式引入模块,并以 . 点号的形式引用其方法。

还可以:

>>> from pprint import pprint

意思是从 pprint 模块中之将 pprint() 引入,然后就可以这样来应用它:

>>> pprint(a)
{'book': 'www.itdiffer.com',
 'goal': 'from beginner to master',
 'lang': 'Python',
 'teacher': 'qiwsir'}

再懒惰一些,可以:

>>> from pprint import *

这就将 pprint 模块中的一切都引入了,于是可以像上面那样直接使用每个函数。但是,这样造成的结果是可读性不是很好,并且,有用没用的都拿过来,是不是太贪婪了?贪婪的结果是内存就消耗了不少。所以,这种方法,可以用于常用并且模块属性或方法不是很多的情况。

诚然,如果很明确使用那几个,那么使用类似 from modulename import name1, name2, name3...也未尝不可。一再提醒的是不能因为引入了模块东西而降低了可读性,让别人不知道呈现在眼前的方法是从何而来。如果这样,就要慎用这种方法。

有时候引入的模块或者方法名称有点长,可以给它重命名。如:

>>> import pprint as pr
>>> pr.pprint(a)
{'book': 'www.itdiffer.com',
 'goal': 'from beginner to master',
 'lang': 'python',
 'teacher': 'qiwsir'}

当然,还可以这样:

>>> from pprint import pprint as pt
>>> pt(a)
{'book': 'www.itdiffer.com',
 'goal': 'from beginner to master',
 'lang': 'python',
 'teacher': 'qiwsir'}

但是不管怎么样,一定要让人看懂,过了若干时间,自己也还能看懂。记住:“软件很多时候是给人看的,只是偶尔让机器执行”。

深入探究

继续以 pprint 为例,深入研究:

>>> import pprint
>>> dir(pprint)
['PrettyPrinter', '_StringIO', '__all__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', '_commajoin', '_id', '_len', '_perfcheck', '_recursion', '_safe_repr', '_sorted', '_sys', '_type', 'isreadable', 'isrecursive', 'pformat', 'pprint', 'saferepr', 'warnings']

对 dir() 并不陌生。从结果中可以看到 pprint 的属性和方法。其中有不少是双划线、电话线开头的。为了不影响我们的视觉,先把它们去掉。

>>> [ m for m in dir(pprint) if not m.startswith('_') ]
['PrettyPrinter', 'isreadable', 'isrecursive', 'pformat', 'pprint', 'saferepr', 'warnings']

对这几个,为了能够搞清楚它们的含义,可以使用 help(),比如:

>>> help(isreadable)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'isreadable' is not defined

这样做是错误的。知道错在何处吗?

>>> help(pprint.isreadable)

别忘记了,我前面是用 import pprint 方式引入模块的。

Help on function isreadable in module pprint:

isreadable(object)
    Determine if saferepr(object) is readable by eval().

通过帮助信息,能够查看到该方法的详细说明。可以用这种方法一个一个地查过来,反正也不多,对每个方法都熟悉一些。

注意的是 pprint.PrettyPrinter 是一个类,后面的是函数(方法)。

在回头看看 dir(pprint) 的结果,关注一个:

>>> pprint.__all__
['pprint', 'pformat', 'isreadable', 'isrecursive', 'saferepr', 'PrettyPrinter']

这个结果是不是眼熟?除了"warnings",跟前面通过列表解析式得到的结果一样。

其实,当我们使用 from pprint import *的时候,就是将__all__里面的方法引入,如果没有这个,就会将其它所有属性、方法等引入,包括那些以双划线或者单划线开头的变量、函数,这些东西事实上很少被在引入模块时使用。

帮助、文档和源码

不知道读者是否能够记住看过的上述内容?反正我记不住。所以,我非常喜欢使用 dir() 和 help(),这也是本教程从开始到现在,乃至到以后,总在提倡的方式。

>>> print pprint.__doc__
Support to pretty-print lists, tuples, & dictionaries recursively.

Very simple, but useful, especially in debugging data structures.

Classes
-------

PrettyPrinter()
    Handle pretty-printing operations onto a stream using a configured
    set of formatting parameters.

Functions
---------

pformat()
    Format a Python object into a pretty-printed representation.

pprint()
    Pretty-print a Python object to a stream [default is sys.stdout].

saferepr()
    Generate a 'standard' repr()-like value, but protect against recursive
    data structures.

pprint.__doc__是查看整个类的文档,还知道整个文档是写在什么地方的吗?

关于文档的问题,曾经在《类(5)》《自省》中有介绍。但是,现在出现的是模块文档。

还是使用 pm.py 那个文件,增加如下内容:

#!/usr/bin/env Python
# coding=utf-8

"""                                          #增加的
This is a document of the python module.     #增加的
"""                                          #增加的

def lang():
    ...                                      #省略了,后面的也省略了

在这个文件的开始部分,所有类和方法、以及 import 之前,写一个用三个引号包括的字符串。那就是文档。

>>> import sys
>>> sys.path.append("~/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code")
>>> import pm
>>> print pm.__doc__

This is a document of the python module.

这就是撰写模块文档的方法,即在 .py 文件的最开始写相应的内容。这个要求应该成为开发习惯。

Python 的模块,不仅可以看帮助信息和文档,还能够查看源码,因为它是开放的。

还是回头到 dir(pprint) 中找一找,有一个__file__,它就告诉我们这个模块的位置:

>>> print pprint.__file__
/usr/lib/python2.7/pprint.pyc

我是在 ubuntu 中为例,读者要注意观察自己的操作系统结果。

虽然是 .pyc 文件,但是不用担心,根据现实的目录,找到相应的 .py 文件即可。

$ ls /usr/lib/python2.7/pp*
/usr/lib/python2.7/pprint.py  /usr/lib/python2.7/pprint.pyc

果然有一个 pprint.py。打开它,就看到源码了。

$ cat /usr/lib/python2.7/pprint.py

...

"""Support to pretty-print lists, tuples, & dictionaries recursively.

Very simple, but useful, especially in debugging data structures.

Classes
-------

PrettyPrinter()
    Handle pretty-printing operations onto a stream using a configured
    set of formatting parameters.

Functions
---------

pformat()
    Format a Python object into a pretty-printed representation.

....
"""

我只查抄了文档中的部分信息,是不是跟前面通过__doc__查看的结果一样一样的呢?

请读者在闲暇时间,阅读以下源码。事实证明,这种标准库中的源码是质量最好的。


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