• Python那些吸引我的编程特性

    我为什么要学Python
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    这里我不讨论 python 的一些有用的库或者框架,只从语言本身,最小支持的情况下谈论这门语言本身。语言的发展都是越来越接近Lisp,这也是Lisp这门语言伟大的原因。

    下面我罗列一下我学习 python 的原因:

    多编程范式

    python是一门多范式的编程语言,所谓的过程式,面向对象和函数式的结合。

    大部分人接触编程语言都是从过程式开始的,原因是因为过程式的程序方式与计算机运行方式是统一的,指令序列与运行过程是统一的。如典型的C,我也是从C开始学习的,过程式的程序语言设计编写程序较为简单,但是符合人机交互思考方式。

    python虽然是一门面向对象语言,就连“ ”(空格)也可以看做是一个对象,但是python胜任过程式是没有问题的。

    如不需要使用类的静态方法:

    def a_plus_b(a,b):
      return a+b
    

    1. Duck typing

    Python在设计的时候将其当做一门面向对象的方式编写,且不说面向对象给软件设计带来的一些革命等,在python这样的动态语言中面向对象有一个亮点就是Duck typing(鸭子类型)。

    关于鸭子类型,就是说,如果我认为一个抽象的东西会游泳会“嘎嘎”叫,我就可以把它当做鸭子。

    def use_duck( Duck ):
      Duck.swim()
      Duck.gaga()
    
    class Duck:
      def swim(self):
        ...
      def gaga(self):
        ...
    

    如果这样使用:

    little_duck = Duck()
    use_duck( little_duck )
    

    关于Duck类,你可以给他取任何的名字,或者继承它取另一个名字,只需要实现 swim() gaga() 你就可以把它当做鸭子。

    关于鸭子类型,很多人不理解为什么不需要提供一个接口来规定鸭子的行为,我既不支持也不反对,我的观点是这样的:

    1. 对于参数的检查,不符合动态语言的特性
    2. 提供了接口规范,那就不是鸭子类型了,直接叫多态得了

    2. Python支持的函数式编程

    首先是lambda 演算。

    函数式编程的定义是将函数看做是变量一样的待遇,变量在程序中最简单的有什么待遇呢?

    1. 可以赋值
    2. 可以作为参数
    3. 可以改变值(Erlang例外)
    4. 且不说生命周期了和作用域了

    λ演算背后蕴含着计算机可计算性的深厚知识,lambda也是图灵模型,是停机问题的一个否定答案,不仅仅是一个匿名函数那样简单。

    关于 lambda 演算,看看这个程序做了什么:

    map(lambda n:2*n,[1,2,3,4,5])
    
    1. lambda n:2*n 本身作为一个匿名函数
    2. lambda 本身作为一个参数传入 map()函数,这也就是说我的高阶函数,可以将函数变身看成是一个变量作为参数传递,这也是它作为函数受到的高等待遇

    关于赋值和改变值,两种方式:

    1. f = fun() 不改变函数状态,只改变名称,但是说明函数是可以赋值的
    2. 可以使用闭包作为改变函数的状态方式,或者使用装饰器来完成函数状态改变

    函数式编程的使用也可以提高程序的可读性和减少代码,而且能够清晰的表达函数的功能,如MapReduce就是来自函数式编程的思想:

    Map(func,List)
    

    作用是将func 作用于List中的每一个元素。

    以刚才的例子举例:

    map(lambda n:2*n,[1,2,3,4,5])
    

    此函数返回

    [2,4,6,8,10]
    

    重要的是在于知道这样的方式带给我们的清晰的设计方式。

    当然函数式编程不是那么几句话就说完的,理解函数式编程的核心是理解 λ演算。

    一些有意思的特性

    1. 惰性计算:

    看看完成一个斐波那契数列 python 可以怎么做:

    >>> def fib():
        a , b = 0 ,1
        while 1:
            yield b
            a , b = b ,a+b
    
    >>> f = fib()
    

    实际上由yield 生成了一个可迭代对象,每次调用f.next()就可以产生一个斐波那契值,而函数的内部状态是由迭代对象存储的。至于返回一个可迭代对象,如果需要确定迭代到多少位,可以使用 itertools.islice。

    2. 协程

    协程也是一个基于yield的概念,主要的模式是微线程的协作式工作模式:

    def coroutine(func):
        def ret():
            f = func()
            f.next()
            return f
        return ret
    
    @coroutine
    def consumer():
        print "Wait to getting a task"
        while 1:
            n = (yield)
            print "Got %s",n
     
    import time
    def producer():
        c = consumer()
        while 1:
            time.sleep(1)
            print "Send a task to consumer"
            c.send("task")
     
    if __name__ == "__main__":
        producer()
    

    协程带来的好处是可以直接调度你的线程,这也是它为什么叫做协程而不是线程的原因,线程属于抢占式并发,协程属于协作式并发。

    动态语言带来的好处

    从程序设计带来的快感(我相信只有热爱这方面的人才有的感觉)来说,动态语言,比如python,节约了更多的时间可以用来陪女朋友或者老婆,或者老公。

    当然,作为互联网时代快速开发来说,赶鸭子上线,也是《黑客与画家》上面介绍的,快速开发很重要,当然需要符合这方面的需求。

    动态语言的CPU密集型运算必然比不过C/C++。

    总之:人生苦短,我用python。

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现代魔法 推荐于 2013-02-27 10:23   

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