Python学习笔记 === python自省

lujiguo115

• 示例代码：
  
  
  from types import BuiltinFunctionType, BuiltinMethodType, \
  FunctionType, MethodType, ClassType
  def help(object, spacing=10, collapse=1):
  """Print method and doc string.
  Takes module, class, list, dictionary, or string."""
  typeList = (BuiltinFunctionType, BuiltinMethodType, FunctionType. MethodType, ClassType)
  methodList = [method for method in dir(object) if type(getattr(object, method)) in typeList]
  processFunc = collapse and (lambda s: " ".join(s.split())) or (lambda s:s)
  print "\n".join(["%s %s" % (method.ljust(spacing), processFunc(str(getattr(object, method).__doc__))) for method i    n methodList])
  if __name__ == "__main__":
  print help.__doc__
  
• 自省综述：根据上边示例代码分析
  
  
  
  • 这个模块有一个函数，help, 有三个参数object, spacing, collapse, 后两个是可选参数
    
  • 函数的代码是缩排的，help函数有一个多行的文档字符串，并没有返回值，因为函数只使用他的效果并非它的值
    
  • __name__技巧只是用于测试模块，在别的程序引入这个模块的时候不会引起冲突，
    
  • help函数的设计是为了在ide环境下是用的，接受任何拥有函数或者方法的对象，打印出对象所有的函数和文档字符串
    
  • 用法举例
    
    
    >>> from apihelper import help
    >>> li = []
    >>> help(li)
    append     L.append(object) -- append object to end
    count      L.count(value) -> integer -- return number of occurrences of value
    extend     L.extend(list) -- extend list by appending list elements
    index      L.index(value) -> integer -- return index of first occurrence of value
    insert     L.insert(index, object) -- insert object before index
    pop        L.pop([index]) -> item -- remove and return item at index (default last)
    remove     L.remove(value) -- remove first occurrence of value
    reverse    L.reverse() -- reverse *IN PLACE*
    sort       L.sort([cmpfunc]) -- sort *IN PLACE*; if given, cmpfunc(x, y) -> -1, 0, 1
    
  • 高级用法:注意参数变化
    
    
    >>> import odbchelper
    >>> help(odbchelper)
    buildConnectionString Build a connection string from a dictionary Returns string.
    >>> help(odbchelper, 30)
    buildConnectionString          Build a connection string from a dictionary Returns string.
    >>> help(odbchelper, 30, 0)
    buildConnectionString          Build a connection string from a dictionary
    Returns string.
    
  
  
  
• 导入模块：两种导入模块的方法
  
  
  
  • 基本的from module import 语法
    
    
    from types import BuiltinFunctionType, BuiltinMethodType, FunctionType, MethodType, ClassType
    　　注意：与module导入方法类似，但是，导入模块types的属性和方法被直接导入到局部名字空间中，使用的时候不用模块的名字来限定；
    
    
  • import 和 from module import 对比
    
    
    >>> import types        #只是有每个对象类型的属性
    >>> types.FunctionType  #必须用module 名称来限定
    
    >>> FunctionType  #没有定义在当前的名字空间中，只是存在与types的上下问环境当中
    Traceback (most recent call last):
    File "", line 1, in
    NameError: name 'FunctionType' is not defined
    >>> from types import FunctionType
    >>> FunctionType
    
    
  • 什么时候要用from module import
    
    
    
    • 如果想经常存取模块的属性和方法，但是不想一遍遍的敲入模块名称
      
    • 想选择性的导入某些属性和方法，不想要其他的
      
    • 如果模块包含的属性或者方法和你自己的某个模块名字相同，只能用import module
      
    
    
    
  
  
  
• 可选和定名参数(指定参数名字)：
  
  
  
  • help的合法调用
    
    
    help(odbchelper)                       
    help(odbchelper, 12)                 
    help(odbchelper, collapse=0)    #spacing 缺省      
    help(spacing=15, object=odbchelper) #object可以定名，任意顺序都行
    
  
  
  
• type,str,dir和其他内置函数：
  
  
  
  • type:返回任意对象的数据类型
    
    
    >>> type("333")
    
    >>> li=[]
    >>> type(li)
    
    >>> import odbchelper
    >>> type(odbchelper)
    
    >>> import types
    >>> type(odbchelper) == types.ModuleType
    True
    
  • str：强制将数据转换为字符串
    
    
    >>> str(1)
    '1'
    >>> ho = ["sd", 1, "sdd"]      #可以工作于任何类型的任何对象
    >>> str(ho)
    "['sd', 1, 'sdd']"
    >>> str(odbchelper) #模块的字符串表示包含了模块在磁盘上的路径
    ""
    >>> str(None)  #python空值 返回字符串 很重要？？？
    'None'
    
  • dir：help函数的核心，返回任意一个对象的属性和方法的列表：模块，函数，字符串，列表，字典... 相当多的东西
    
    
    >>> li = []
    >>> dir(li)           
    ['append', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']
    >>> d = {}
    >>> dir(d)            
    ['clear', 'copy', 'get', 'has_key', 'items', 'keys', 'setdefault', 'update', 'values']
    >>> import odbchelper
    >>> dir(odbchelper)     #模块，返回模块中定义的所有东西，包括自定义的
    ['__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', 'buildConnectionString']
    
  • 内置属性和函数
    
    
    >>> from apihelper import help
    >>> help(__builtins__, 20)
    ArithmeticError      Base class for arithmetic errors.
    AssertionError       Assertion failed.
    AttributeError       Attribute not found.
    EOFError             Read beyond end of file.
    EnvironmentError     Base class for I/O related errors.
    Exception            Common base class for all exceptions.
    FloatingPointError   Floating point operation failed.
    IOError              I/O operation failed.
    [...snip...]
    ???
    
  • 综合：type dir str, 以及所有其他的python内置函数一样被组合进入一个名字叫做__builtins__的特别模块中，python启动的时候自动from __builtins__ import * 可以直接使用，好处是，可以通过得到builtins的信息，作为一个组，存取所有内置的函数和属性,help函数实现了那个功能。???
    
  
  
  
• 使用getattr得到对象的各种引用：可以得到一个直到运行时候才知道的函数的引用???
  
  
  
  • getattr介绍
    
    
    >>> li=["larry", "curly"]               
    >>> li.pop              #得到列表的pop方法的一个引用，并不是调用pop方法，而是方法本身
    
    >>> getattr(li, "pop")   #也返回pop方法的一个引用，但是，方法的名字被指定为一个字符串参数，getattr可以返回任意对象的任意属性，在这个例子中，对象是列表，属性是pop方法
    
    >>> getattr(li, "append")("moe")  #li.append("moe") 返回值是方法，没有直接调用方法，而是把函数名当作字符串来指定。
    >>> li
    ['larry', 'curly', 'moe']
    >>> getattr({}, "clear")  #也可以用给字典
    
    >>> getattr((), "pop")     #理论上可以用个序列，但是序列没有方法，所以不管给出什么属性名，getattr都将引发一个异常，
    Traceback (most recent call last):
    File "", line 1, in
    AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'pop'
    
  • 用于apihelper.py, 不仅可以用于内置数据类型，也可以用于模块
    
    
    >>> import odbchelper
    >>> odbchelper.buildConnectionString         #返回在odbchelper模块中的bulidConnectionString函数的引用
    
    >>> getattr(odbchelper, "buildConnectionString") #使用getattr，我们可以得到同一函数的同一引用。 相当于object.attribute. 如果object是一个模块，那么attribute可以是模块中的任何东西：函数，类，或者全局变量。
    
    >>> object = odbchelper
    >>> method = "buildConnectionString"
    >>> getattr(object, method)  #help函数中用到的东西，method字符串是方法或者函数的名字。
    
    >>> type(getattr(object, method))  本地方method是一个函数的名字
    
    >>> import types
    >>> type(getattr(object, method)) == types.FunctionType
    True
    
  
  
  
• 过滤列表：python强大的列表映射到其他列表的能力，同一种过滤机制合并，列表中的某个元素被映射，其他的都忽略掉。
  
  
  
  • 列表过滤语法
    
    
    [mapping-expression for element in source-list if filter-expression]
    　　以if开头的就是过滤表达式，可以是任意真假的表达式，任何对于过滤表达式计算出真值的元素将包括在映射中，其他元素忽略掉，他们不会出现在映射表达式中，也不包括在输出列表中。
    
    
  • 列表过滤介绍
    
    
    >>> li = ["a", "mpilgrim", "foo", "b", "c", "b", "d", "d"]
    >>> [elem for elem in li if len(elem) > 1]         
    ['mpilgrim', 'foo']
    >>> [elem for elem in li if elem != "b"]        # 过滤掉特殊值b，每次b出来过滤表达式都不成立
    ['a', 'mpilgrim', 'foo', 'c', 'd', 'd']
    >>> [elem for elem in li if li.count(elem) == 1] #count返回的是一个元素出现的次数
    ['a', 'mpilgrim', 'foo', 'c']
    
  • apihelper.py中过滤列表
    
    
    typeList = (BuiltinFunctionType, BuiltinMethodType, FunctionType, MethodType, ClassType)
    methodList = [method for method in dir(object) if type(getattr(objec, method)) in typeList]
    　　看上去挺复杂，但是基本结构是一样的。整个表达式返回一个列表，列表赋给变量methodList，前半部分是列表映射部分，dir(object)返回一个对象的属性和方法的列表，就是正在映射的列表。表达式getattr(object, method)返回一个函数对象，method是模块中的函数名字，这个表达式接受一个object对象，获得它的属性方法，和一些其他东西的名字列表，然后过滤列表，执行过滤通过得到每个属性方法函数的名字，让后通过getattr函数得到指向实际东西的引用。然后用type检查对象类型，我们关心方法和函数，不关心其他属性。classType对象现在不用担心，后边将讨论python的类。
    
    
  
  
  
• and-or技巧：要对比bool?a:b 理解其如何工作
  
  
  >>> a = "first"
  >>> b = "second"
  >>> 1 and a or b                   #类似c
  'first'
  >>> 0 and a or b                   #类似c
  'second'
  >>> a = ""
  >>> 1 and a or b                    #区别，看成纯粹的布尔逻辑去分析。
  'second'
  
  >>> a = ""
  >>> b = "second"
  >>> 1 and a or b
  'second'
  >>> 0 and a or b
  'second'
  >>> (1 and [a] or )[0]  [a] 是一个非空列表 永远为真，
  ''
  　　Python 中很多时候，不允许使用if语句，一个负责的的程序猿应该将and or 技巧封装成函数：
  
  
  
  def choose(bool, a, b):
  return (bool and [a] or )[0]
  　　???
  
  
• 使用lambda函数：快速定义单行的最小函数，可以被用在任何需要函数的地方，函数的语法通常与其他函数有点不同？？？
  
  
  
  • lambda函数介绍
    
    
    >>> def f(x):
    ...     return x*2
    ...
    >>> f(2)
    4
    >>> g = lambda x: x*2  #lambda函数， 没有小括号，return是默认的，函数没有名字。只有将它赋值给变量的变量名g
    >>> g(3)
    6
    >>> (lambda x: x*2)(3)     #可以不赋值给一个变量然后使用它，证明是一个内联函数
    6
    　　可以接收任意多个参数（包括可选参数）值并且返回单个表达式的值的函数，lambda函数不能包括命令，表达式不能超过一个，不要赛入过多东西。
    　　lambda函数是风格问题，不一定非要使用，许多小的一行代码不会弄乱我的代码，用在需要特殊封装的，非重用的代码上。
    
    
  • 例子中的lambda函数
    
    
    processFunc = collapse and (lambda s: " ".join(s.split())) or (lambda s: s)
    　　lambda函数在一个布尔环境下总为真，并不意味着不能返回假值，函数本身总是真，返回值可以任何值。
    
    
  • split不带参数：上边式子中不带参数
    
    
    >>> s = "this   is\na\ttest"  
    >>> print s
    this   is
    a    test
    >>> print s.split() # split不带参数按空白进行分割!!!         
    ['this', 'is', 'a', 'test']
    >>> print " ".join(s.split()) #将空白统一化!!!
    'this is a test'
    
  • 将函数赋给一个变量
    
    
    processFunc = collapse and (lambda s: " ".join(s.split())) or (lambda s: s)
    　　processFunc现在是一个函数，但是函数为哪一个要看collapse的值。如果为真processFunc(string)将压缩空白，否则，将返回未改变的参数。
    
    
  • 注意：其他不健壮的语言实现它，可能创建一个函数，它接收一个字符串和一个collapse函数，使用一个If语句来判断是否需要压缩空白或者不压缩，然后返回相应的值，但是这样效率比较低，每次调用它，不得不再给出想要的东西之前，判断是否空白。在python中，可以将这种判断逻辑拿到函数之外，定义一个裁剪过的函数lambda来给出确切的（唯一的）你想要的。这样做更有效率更漂亮，并且更少导致那些令人讨厌的错误？？？
    
  
  
  
• 全部放在一起：所有的多米诺骨牌拼接到一起了，然后将它推倒吧。
  

• 
  
  
  
  • 最后一行的内容
    
  
  
  

print "\n".join(["%s %s" % (method.ljust(spacing), processFunc(str(getattr(object, method).__doc__))) for method in methodList])

• 
  
  
  
  • 最后一句告诉我们这是一个列表映射，methodLIst是一个在object中所有我们关心的方法的列表。我们用method遍历列表
    
  • 动态得到文档字符串
    
    
    >>> import odbchelper  
    >>> object = odbchelper        #object是我们要得到的帮助的对象                  
    >>> method = 'buildConnectionString'      #method 是当前方法的名字
    >>> getattr(object, method)               #得到在object模块中对于method函数的一个引用
    
    >>> print getattr(object, method).__doc__   #打印文档字符串
    Build a connection string from a dictionary of parameters.
    Returns string.
    #至于str 是一个 内置函数，强制转换数据，但是不是每个函数都有文档字符串，如果没有的话,__doc__属性是None.
    
  • 为什么对一个文档字符串使用str
    
    
    >>>{}.keys__doc__
    >>>{}.keys__doc__ == None
    1
    >>>str({}.keys__doc__)  #使用str函数就接收了空值，返回它的字符串表示
    None
    　　然后保证有了字符串，传递字符串给processFunc,这个函数定义了一个要不要压缩空白或者不压缩，因为process假定一个字符串参数，并且调用了split方法，如果传给的是方法None,而不是字符串，函数就会失败了。
    
    
  • ljust方法介绍
    
    
    >>>s = "build"
    >>>s.ljust(30) #用空格填充到指定长度，这样就可以继续对齐了
    "build        "
    >>>s.ljust(2) #少于字符串的话 返回原字符串
    "build"
    
  • 打印列表
    
    
    >>>li=['a','b']
    >>>print "\n".join(li)   # 一个有用的调试技巧
    
  
  
  

　　11，小结

• 
  
  
  
  
  • apihelper.py代码和输出
    
    
    # 代码
    from types import BiultinFunctionType, BulitinMethodType, FunctionType, MethodType, ClassType
    def help(object, collapse=1, spacing=10):
    ""Print methods and doc string.
    Take module, class, list, dictionary, or string."""
    typeList = (BiultinFunctionType, BulitinMethodType, FunctionType, MethodType, ClassType)
    methodList = [method for method in dir(object) if type(getattr(object, emthod)) in typeList]
    processFunc = collapse and (lambda s: " ".join(split())) or (lambda s: s)
    print "\n".join(["%s %s" % (method.ljust(spacing),  processFunc(str(getattr(object, method).__doc__))) for method in methodList])
    if __name__ == "__main__":
    print help.__doc__
    # 输出
    >>> from apihelper import help
    >>> li = [ ]
    >>>help(li)
    append     L.append(object) -- append object to end
    count      L.count(value) -> integer -- return number of occurrences of value
    extend     L.extend(list) -- extend list by appending list elements
    index      L.index(value) -> integer -- return index of first occurrence of value
    insert     L.insert(index, object) -- insert object before index
    pop        L.pop([index]) -> item -- remove and return item at index (default last)
    remove     L.remove(value) -- remove first occurrence of value
    reverse    L.reverse() -- reverse *IN PLACE*
    sort       L.sort([cmpfunc]) -- sort *IN PLACE*; if given, cmpfunc(x, y) -> -1, 0, 1
    
  • 自我完成作业
    
    
    
    • 选用Import或者from module import导入模块
      
    • 可选和定名参数定义和调用函数
      
    • str强制转换为字符串表达式
      
    • 使用getattr动态函数得到函数和其他的什么引用
      
    • 扩展映射列表进行列表过滤
      
    • and-or的技巧的应用
      
    • 定义lambda函数
      
    • 将函数赋值给变量，然后通过引用变量调用函数。这种思考方式会提高对python的理解力？？？
      
    
    
  
  

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