零、寫在前面

寫完今天這一篇，Python小知識(shí)這塊就完了，一共四篇，也就是我過(guò)了一遍《零壓力學(xué)Python》后記錄下來(lái)的一些重要的點(diǎn)，希望對(duì)初學(xué)者或者復(fù)習(xí)Python基礎(chǔ)的讀者有所幫助，再多的話我就不說(shuō)了，一切都在知識(shí)里面，加油。

一、面相對(duì)象三大特性

（1）封裝

封裝，即隱藏對(duì)象的屬性和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，僅對(duì)外公開(kāi)接口，控制在程序中屬性的讀和修改的訪問(wèn)級(jí)別。

封裝在平時(shí)用的比較多，在編寫一個(gè)大項(xiàng)目的時(shí)候，我們會(huì)自覺(jué)地根據(jù)功能分類，這里類就是一種封裝，再細(xì)點(diǎn)，類里的函數(shù)也是封裝，當(dāng)我們使用的時(shí)候，只用類名，函數(shù)名，而不接觸具體的類體和函數(shù)體，這樣的好處是顯而易見(jiàn)的，對(duì)自己，項(xiàng)目代碼更加易讀，可維護(hù)性更高，同時(shí)不怕功能代碼被串改，對(duì)別人，合作伙伴不需要知道底層實(shí)現(xiàn)的，更容易理解代碼含義（函數(shù)，方法取名時(shí)自己就要注意了）。

（2）繼承

簡(jiǎn)單的說(shuō)，繼承就是在一個(gè)現(xiàn)有類型的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加新的方法或者重定義已有方法（下面會(huì)講到，這種方式叫重寫）的方式，產(chǎn)生一個(gè)新的類型。繼承是面向?qū)ο蟮娜齻€(gè)基本特征--封裝、繼承、多態(tài)的其中之一，我們?cè)谑褂肞ython編寫的每一個(gè)類都是在繼承，同JAVA語(yǔ)言中，java.lang.Object類是所有類最根本的基類（或者叫父類、超類），如果我們新定義的一個(gè)類沒(méi)有明確地指定繼承自哪個(gè)基類，那么Python就會(huì)默認(rèn)為它是繼承自O(shè)bject類的。

'''
data?:?2018.12.08
author?:?老表
goal?:?繼承簡(jiǎn)單例子
'''

class?allStr():
????'''?父類?'''
????all_words?=?"歡迎關(guān)注簡(jiǎn)說(shuō)Python!"
????other_words?=?"人生苦短，我選Python!"

????def?all_print(self):
????????'''?打印其他的話?'''
????????print(self.other_words)??#?調(diào)用自己的類變量

class?myStr(allStr):
????'''?子類?'''
????def?my_print(self):
????????'''?打印我的話?'''
????????print(allStr.all_words)??#?調(diào)用父類變量

#?初始化類對(duì)象
my_str?=?myStr()
#?調(diào)用類方法
my_str.my_print()
#?調(diào)用父類的方法
my_str.all_print()
#?企圖外部直接修改父類變量
my_str.all_words?=?"你好，我是老表，歡迎置頂公眾號(hào)：簡(jiǎn)說(shuō)Python!"
#?調(diào)用類方法
my_str.my_print()

'''
result?:?
????歡迎關(guān)注簡(jiǎn)說(shuō)Python!
????人生苦短，我選Python!
????歡迎關(guān)注簡(jiǎn)說(shuō)Python!
'''

看上面的結(jié)果我們可以看出，我們不能直接在外部修改父類變量，在第三篇中有介紹，怎么修改類變量，也就是__init__方法的使用。

（3）多態(tài)

多態(tài)是指一個(gè)程序中同名的不同方法共存的情況。這些方法同名的原因是它們的終于功能和目的都同樣，可是因?yàn)樵谕戤呁还δ軙r(shí)，可能遇到不同的詳細(xì)情況。所以須要定義含不同的詳細(xì)內(nèi)容的方法，來(lái)代表多種詳細(xì)實(shí)現(xiàn)形式。
多態(tài)包括：重載和重寫

重載

在一個(gè)類中定義了多個(gè)同名的方法，它們或有不同的參數(shù)個(gè)數(shù)或有不同的參數(shù)類型，則稱為方法的重載(Overloading)

重寫

在子類中定義某方法與其父類有同樣的名稱和參數(shù)和返回值，我們說(shuō)該方法被重寫 (Overriding)。
兩者易混淆，牢記區(qū)別：有繼承關(guān)系的是重寫，沒(méi)有的是重載。

"""
author?:?老表
data?:?2018.12.09
goal?:?多態(tài)實(shí)例
"""


class?AllStr:
????"""?父類?"""
????all_words?=?"你好，簡(jiǎn)說(shuō)Python!"
????my_words?=?"歡迎關(guān)注：簡(jiǎn)說(shuō)Python!"

????def?print_str(self):
????????print(self.all_words)


class?MyStr(AllStr):
????"""?子類?"""
????def?print_str(self):
????????"""?重寫父類的方法?"""
????????print(self.my_words)

????def?print_me(self):
????????"""?屬于自己的方法?"""
????????print("人生苦短，快學(xué)Python!")

????def?print_me(self,?your_words):
????????"""?重載自己類里的方法?"""
????????print(your_words)


#?初始化一個(gè)對(duì)象
my_str?=?MyStr()
#?調(diào)用重寫父類的方法
my_str.print_str()
#?調(diào)用自己特有的方法
#?my_str.print_me()?重載后，之前的方法不可調(diào)用
#?調(diào)用子類自己重載的方法
your_words?=?"我置頂了?簡(jiǎn)說(shuō)Python!"
my_str.print_me(your_words)
'''
result?:?
????歡迎關(guān)注：簡(jiǎn)說(shuō)Python!
????我置頂了?簡(jiǎn)說(shuō)Python!
'''

需要注意的是，在Python里面重載是不被推崇的，或者說(shuō)沒(méi)有，為什么呢？因?yàn)閷?duì)于Python這么優(yōu)雅的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，重載是沒(méi)必要的，從重載的定義來(lái)看，在一個(gè)類中定義了多個(gè)同名的方法，它們或有不同的參數(shù)個(gè)數(shù)或有不同的參數(shù)類型，Python本身就不限制變量的數(shù)據(jù)類型，這是一點(diǎn)，如果傳人變量個(gè)數(shù)不確定，還可以用*args，傳遞多個(gè)變量，想多少個(gè)就多少個(gè)，這是其二，最后，如果兩個(gè)函數(shù)的功能確實(shí)有很大的不同，那么就沒(méi)必要硬取兩個(gè)相同的函數(shù)名了，直接取不同的函數(shù)名加以區(qū)分其實(shí)是更好的。

二、生命游戲

介紹

生命游戲是英國(guó)數(shù)學(xué)家約翰·何頓·康威在1970年發(fā)明的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)。它包括一個(gè)二維矩形世界，這個(gè)世界中的每個(gè)方格居住著一個(gè)活著的或死了的細(xì)胞。一個(gè)細(xì)胞在下一個(gè)時(shí)刻生死取決于相鄰八個(gè)方格中活著的或死了的細(xì)胞的數(shù)量。如果相鄰方格活著的細(xì)胞數(shù)量過(guò)多，這個(gè)細(xì)胞會(huì)因?yàn)橘Y源匱乏而在下一個(gè)時(shí)刻死去；相反，如果周圍活細(xì)胞過(guò)少，這個(gè)細(xì)胞會(huì)因太孤單而死去。

基本規(guī)律

對(duì)于網(wǎng)格中的每個(gè)位置，計(jì)算有多少個(gè)鄰接位置中有活細(xì)胞，包括對(duì)角鄰接位置，因此一個(gè)方塊的周圍最多有八個(gè)活細(xì)胞(數(shù)值為1的方塊)，最少為零，規(guī)則就是，如果這個(gè)方塊周圍的活細(xì)胞數(shù)等于三，就繁殖，也就是值變?yōu)?，如果這個(gè)方塊周圍的活細(xì)胞數(shù)少于兩個(gè)或者大雨三個(gè)，則該方塊中細(xì)胞死亡，值變?yōu)?。

(1)Matrix2D類代碼實(shí)現(xiàn)

新建一個(gè)matrix2d.py文件，把下面代碼封裝到里面，一個(gè)專門用于處理二維數(shù)組的類。

"""
二維矩陣類
"""


class?Matrix2D:
????"""?通用的二維矩陣類?"""

????def?__init__(self,?rows,?cols):
????????"""?初始化矩陣row行，col列?"""
????????self.grid?=?[[0]*cols?for?_?in?range(rows)]
????????self.rows?=?rows
????????self.cols?=?cols

????def?get_cell(self,?r,?c):
????????"""?獲取單元格(r,c)的值?"""
????????return?self.grid[r][c]

????def?set_cell(self,?n,?**args):
????????"""?設(shè)置某個(gè)位置的值?"""
????????for?r,?c?in?args:
????????????self.grid[r][c]?=?n

????def?inc_cells(self,?**args):
????????"""?將任意的單元格?＋1?"""
????????for?r,?c?in?args:
????????????self.grid[r][c]?+=?1

????def?set_all_cells(self,?n=0):
????????"""?將所有單元格值都設(shè)置為?n?"""
????????for?i?in?range(self.rows):
????????????for?j?in?range(self.cols):
????????????????self.grid[i][j]?=?n

(2)主函數(shù)

"""
生命游戲
"""

from?lifemat?import?Matrix2D

rows?=?5
cols?=?5
#?存儲(chǔ)圖符號(hào)的二維數(shù)組
life_mat?=?Matrix2D(rows,?cols)
#?存儲(chǔ)具體數(shù)據(jù)的二維數(shù)組
nc_mat?=?Matrix2D(rows,?cols)
#?初始化
life_mat.set_cells(1,?(1,?3),?(2,?1),?(2,?3),?(3,?2),?(3,?3))
#?創(chuàng)建邊界字符串
border_str?=?'?_?'?*?cols


def?get_mat_str(a_mat):
????"""?處理打印字符串?"""
????disp_str?=?''
????for?i?in?range(rows):
????????lst?=?[get_chr(a_mat,?i,?j)?for?j?in?range(cols)]
????????disp_str?+=?''.join(lst)?+?'\n'
????return?disp_str


def?get_chr(a_mat,?r,?c):
????"""?設(shè)置圖符號(hào)?"""
????return?'?1?'?if?a_mat.get_cell(r,?c)?>?0?else?'?0?'


def?do_generation():
????"""?打印當(dāng)前狀態(tài)并生成下個(gè)狀態(tài)?"""
????#?打印當(dāng)前生命矩陣狀態(tài)
????print(border_str?+?'\n'?+?get_mat_str(life_mat))
????#?把數(shù)據(jù)全部置0
????nc_mat.set_all_cells(0)

????#?根據(jù)圖符號(hào)矩陣life_mat來(lái)給nc_mat賦值

????for?i?in?range(rows):
????????for?j?in?range(cols):
????????????if?life_mat.get_cell(i,?j):
????????????????#?環(huán)繞圖像，使有限的二維數(shù)組變成沒(méi)有邊界的生命游戲
????????????????im?=?(i?-?1)?%?rows
????????????????ip?=?(i?+?1)?%?rows???#?當(dāng)前行號(hào)-/+?1
????????????????jm?=?(j?-?1)?%?cols
????????????????jp?=?(j?+?1)?%?cols???#?當(dāng)前列號(hào)-/+?1
????????????????#?設(shè)置數(shù)據(jù)量為?1?，表示有活細(xì)胞
????????????????nc_mat.inc_cells((im,?jm),?(im,?j),?(im,?jp),?(i,?jm),
?????????????????????????????????(i,?jp),?(ip,?jm),?(ip,?j),?(ip,?jp))
????#?根據(jù)鄰居數(shù)量矩陣按規(guī)則生成下一代
????for?i?in?range(rows):
????????for?j?in?range(cols):
????????????n?=?nc_mat.get_cell(i,?j)
????????????if?n?<?2?or?n?>?3:??????#?死亡現(xiàn)象
????????????????life_mat.set_cells(0,?(i,?j))
????????????elif?n?==?3:????????????#?繁殖現(xiàn)象
????????????????life_mat.set_cells(1,?(i,?j))

import?time
n?=?100
for?i?in?range(n):
????#?循環(huán)調(diào)用迭代
????do_generation()
????#?設(shè)置時(shí)間間隔
????time.sleep(1)

運(yùn)行效果

生命游戲運(yùn)行效果

錄了20s有興趣可以慢慢看~

建議自己先把邏輯思路理清，然后把代碼復(fù)現(xiàn)一遍，肯定有很大收獲哦~
《零壓力學(xué)Python》里說(shuō)，學(xué)習(xí)新編程語(yǔ)言的時(shí)候，如果能使用它編寫出生命游戲，就說(shuō)明掌握了這門語(yǔ)言，編完后，我覺(jué)得是有很大道理的，不說(shuō)所有，能弄懂這個(gè)程序，至少可以說(shuō)明你的基礎(chǔ)過(guò)關(guān)了。

三、裝飾器

簡(jiǎn)單說(shuō)明是什么有什么用

簡(jiǎn)單的稱為裝飾其他函數(shù)的函數(shù)。
我先說(shuō)一下我的裝飾器的理解，然后再上一些例子。

裝飾器就是一個(gè)函數(shù)，和一般函數(shù)一樣，裝飾器可以有返回值，參數(shù)，代碼段，這個(gè)函數(shù)里面還包含了一個(gè)或多個(gè)函數(shù)，對(duì)，函數(shù)的嵌套，同樣里面的函數(shù)和一般函數(shù)也是一樣的，可以擁有一切普通函數(shù)該擁有的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，裝飾器就是把函數(shù)當(dāng)做普通變量來(lái)用，哪大家會(huì)好奇，裝飾器到底有什么用呢？

書上是這樣說(shuō)的”裝飾器給函數(shù)名重新賦值，使其指向原始函數(shù)的包裝板，包裝板不僅具備原始函數(shù)的所有功能，還添加了新功能“，這樣一理解，可以這樣轉(zhuǎn)化，裝飾器就是用來(lái)豐富函數(shù)功能的，那是嘛時(shí)候會(huì)起作用呢？

調(diào)試的時(shí)候，特別是對(duì)于大程序的調(diào)試，我不可能在一個(gè)模塊里幾百個(gè)函數(shù)一個(gè)個(gè)調(diào)試，這個(gè)時(shí)候來(lái)個(gè)裝飾器就很好了，或者說(shuō)我想驗(yàn)證某個(gè)東西，但不希望在原始函數(shù)添加，這個(gè)時(shí)候裝飾器就是一把利器了，下面讓我們隨這幾個(gè)例子來(lái)更好的學(xué)習(xí)裝飾器吧。

實(shí)例學(xué)習(xí)

1.最簡(jiǎn)單的例子

def?my_decorator(f):
????"""?裝飾器，將一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)傳遞進(jìn)來(lái)，進(jìn)行包裝，然后返回?"""
????def?wrapper():
????????print("I?am?doing?extra?stuff.")
????????f()
????????print("Doing?more?extra?stuff.")
????return?wrapper

def?hello():
????print("簡(jiǎn)說(shuō)Python 你好！")

new_hello?=?my_decorator(hello)
new_hello()
'''
result:
????I?am?doing?extra?stuff.
????簡(jiǎn)說(shuō)Python 你好！
????Doing?more?extra?stuff.
'''

2.中等簡(jiǎn)單

def?my_decorator(f):
????"""?裝飾器，將一個(gè)函數(shù)作為參數(shù)傳遞進(jìn)來(lái)，進(jìn)行包裝，然后返回?"""
????def?wrapper():
????????print("I?am?doing?extra?stuff.")
????????f()
????????print("Doing?more?extra?stuff.")
????return?wrapper


'''
說(shuō)明一下：新語(yǔ)法，@+裝飾器的名稱，相當(dāng)于
def?hello():
????print("Hi，簡(jiǎn)說(shuō)Python!")
hello?=?my_decorator(hello)
'''
@my_decorator
def?hello():
????print("Hi，簡(jiǎn)說(shuō)Python!")

hello()

'''
result:
????I?am?doing?extra?stuff.
????Hi，簡(jiǎn)說(shuō)Python!
????Doing?more?extra?stuff.
'''

3.復(fù)雜案例

from?time?import?time

def?diagnostics(f):
????def?wrapper(*args,?**kwargs):
????????"""?這個(gè)包裝函數(shù)帶參數(shù)，
????????*args處理多個(gè)參數(shù)，
????????**kwargs可以處理具名參數(shù)?"""
????????print("Executed",?f.__name__,?"at",?time())
????????value?=?f(*args,?**kwargs)
????????print("Exited",?f.__name__,?"at",?time())
????????print("Arguments:",args)
????????print("Value?returned:",?value,?"\n")
????????return?value
????return?wrapper


@diagnostics
def?print_nums():
????"""?不帶參數(shù)，沒(méi)有返回值?"""
????for?i?in?range(4):
????????print(i,?end="\t")


@diagnostics
def?add_nums(a,?b):
????"""?帶參數(shù)，有返回值?"""
????return?a+b


#?調(diào)用經(jīng)過(guò)裝飾器裝飾過(guò)的函數(shù)
print_nums()
print("-"*50)
add_nums(2,?3)
print("-"*50)

'''
result:
????Executed?print_nums?at?1544353643.8159559
????0???1???2???3???Exited?print_nums?at?1544353643.8159559
????Arguments:?()
????Value?returned:?None?

????--------------------------------------------------
????Executed?add_nums?at?1544353643.8159559
????Exited?add_nums?at?1544353643.8159559
????Arguments:?(2,?3)
????Value?returned:?5?

????--------------------------------------------------
'''

以上就是裝飾器的基本講解了，細(xì)細(xì)品讀，理清其中思緒，就能很好的理解和掌握了，希望對(duì)大家有所幫助。

靈活應(yīng)用這些基本操作，讓你的工作學(xué)習(xí)事半功倍。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Python小知识 | 这些技能你不会？(终章)的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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