Lesson_7
【3】装饰器和生成器
生成器
我们知道通过列表生成式，我们可以直接创建列表。但是了会受到内存的限制，列表容量肯定是受限制的。而且，创建一个包含100元个元素的列表，不仅占用内存空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多素元素占用的空间白白浪费了。
所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来的话，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节约大量的空间。在python中，这一种一边循环一边计算的的机制，称为生成器（generator）。
第一类：生成器函数：还是使用 def 定义函数，但是，使用yield而不是return语句返回结果。yield语句一次返回一个结果，在每个结果中间，挂起函数的状态，以便下次从它离开的地方继续执行。
如下案例加以说明：
# 使用next()生成斐波那契数列
def Fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b
n += 1
return '亲！没有数据了...'
# 调用方法，生成出10个数来
f=Fib(10)
# 使用一个循环捕获最后return 返回的值，保存在异常StopIteration的value中
list1 = []
while True:
try:
x = next(f)
list1.append(x)
except StopIteration as e:
print("生成器最后的返回值是：",e.value)
break
print(list1)
第二类：生成器表达式：类似于列表推导，只不过是把一对大括号[]变换为一对小括号()。但是，生成器表达式是按需产生一个生成器结果对象，要想拿到每一个元素，就需要循环遍历。
如下案例加以说明：
generator1 = [ i*i for i in range(10)]
generator2 = ( i*i for i in range(10))
print(generator1)
print(generator2)
for i in generator2:
print(i)
#[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
#<generator object <genexpr> at 0x10452a0a0>
装饰器
内衣可以遮羞，但是到了寒冷的季节它无法抵御严寒，于是聪明的人类发明了棉衣棉裤，给我们提供了保暖的功效，装饰器就像棉衣棉裤一样，在不影响内衣的作用下，还能给我们提供另一种功效.
概念：是一个闭包，把一个函数当做参数,返回一个替代版的函数，本质上就是一个返回函数的函数
简单的装饰器
#简单的装饰器
def func1():
print("上海好啊！！！")
def outer(func):
def inner():
print("*******************")
func()
return inner
#f是函数func1的加强版本
f = outer(func1)()
复杂一点的装饰器
def outer(func):
def inner(age):
if age < 0:
age = 0
func(age)
return inner
#使用@符号将装饰器应用到函数
#@python2.4支持使用@符号
@outer #相当于say = outer(say)
def say(age):
print("he is %d years old" % (age))
say(-10)
通用一点的装饰器
def outer(func):
def inner(*args, **kwargs):
#添加修改的功能
print("&&&&&&&&&&&&&")
return func(*args, **kwargs)
return inner
@outer #say = outer(say)
def say(name, age): #函数的参数力理论上是无限制的，但实际上最好不要超过6、7个
print("my name is %s, I am %d years old" % (name, age))
return "aaaa"
say("tom", 18)
偏函数
functools，用于高阶函数：指那些作用于函数或者返回其它函数的函数，通常只要是可以被当做函数调用的对象就是这个模块的目标。
在Python 2.7 中具备如下方法，
cmp_to_key，将一个比较函数转换关键字函数；
partial，针对函数起作用，并且是部分的；
reduce，与python内置的reduce函数功能一样；
total_ordering，在类装饰器中按照缺失顺序，填充方法；
update_wrapper，更新一个包裹（wrapper）函数，使其看起来更像被包裹（wrapped）的函数；
wraps，可用作一个装饰器，简化调用update_wrapper的过程；
偏函数的实现：
import functools
print(int("1010", base = 2)) #设置成2进制
def int2(str, base = 2):
return int(str, base)
print(int2("1011"))
#partial把一个参数固定住，形成一个新的函数
int3 = functools.partial(int, base = 2)
print(int3("111"))
#那么现在int3默认就是返回2进制的
第十一章
【1】你不可能总是对的
我们是人，不是神，所以我们经常会犯错，就算你是个经验丰富的程序员，也不能保证你写的代码百分之百的没有问题。
另外作为一个合格的程序员，再编程的时候你要记住一点，就是永远都不要相信你的用户。要把他们想象成熊孩子，把他们想象成黑客，这样你才能写出安全稳定的程序。
我们看例子：
var = float(input('请输入一个数字:'))
print(var)
#请输入一个数字:q
#ValueError: could not convert string to float: 'q'
上面这个例子就报错了ValueError异常，那么python会抛出那些异常了
<image src='images/错误代码1.png' width='500' >
<image src='images/错误代码2.png' width='500' >
<image src='images/错误代码3.png' width='500' >
1、AssertionError:断言语句(assert)失败
assert 关键字 在前面的章节里面讲过了，在测试程序的时候使用
它在条件不成立的情况下抛出 AssertionError
var = float(input('请输入一个数字'))
assert var<0
print(var)
#请输入一个数字100
#AssertionError
2、AttributeError:尝试访问位置的对象属性
当试图访问的对象属性不存在时抛出异常：
list1 = []
list1.shanghai
#AttributeError: 'list' object has no attribute 'china'
3、IndexError:索引超出范围
list1 = [1,2,3]
list1[3]
#IndexError: list index out of range
4、KeyError:字典中没有这个键
list1 = {1:2,3:4}
list1[6]
#KeyError: 6
5、TypeError:不同类型间的无效操作
1 + '1'
#TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
ZeroDivsionError:除数为零
5 / 0
ZeroDivisionError: division by zero
【2】try-except语句
格式如下：
try:
检测范围
except Exception [as reason]:
出现异常的代码
举个例子：
try:
var = int(input('请输入一个数字：'))
print(var)
except ValueError:
print('输入错误')
#请输入一个数字：q
#输入错误
#当然也可以这样写，错误信息会更加准确
#except ValueError as reason:
# print('输入错误,错误原因:'+ str(reason))
针对不同的异常设置多个except
try:
var = int(input('请输入一个数字：'))
rel = var + '1'
print(rel)
except ValueError as reason:
print('输入错误,错误原因:'+ str(reason))
except TypeError as reason:
print('输入错误,错误原因:' + str(reason))
#请输入一个数字：1
#输入错误,错误原因:unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
捕获所有异常
try:
var = int(input('请输入一个数字：'))
rel = var + '1'
print(rel)
except:
print('报错了')
#请输入一个数字：q
#报错了
【3】try-finally语句
这里我们使用打开文件作为例子，因为文件打开了不管报不报错都需要关闭。
文件操作在后续内容会讲到
try:
f = open('我是一个不存在的文件.txt') #打开文件
print(f.read())
except:
print('出错了') #在没有finally的时候报错了就会被终止
finally:
#f.close() #关闭文件,这里给大家看的，注释去掉会报错
print('关闭文件成功')
在try没有报错的情况下，会跳到finally里面执行代码。
try报错了，会执行except，在执行finally。
finally就是确保无论如何都要被执行的。
【4】raise语句
它的作用是随时随地抛出一个异常，可以带参数。
raise ZeroDivisionError
#raise TypeError('类型错误')
【5】丰富的else语句
这里的else说的不是if-else那个玩意。
不过if-else也可以抛出异常,我们已经玩过了，比如说是不是大于某个数。
例子：
try:
int('abc')
except ValueError as reason:
print('出错了，错误原因是：' + str(reason))
else:
print('没有问题')
#出错了，错误原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'
上面的这个例子else中代码没有执行，因为else是在try中没有问题的情况下执行的。
【6】简洁的with语句
我们上面讲过了finally，在文件读取的时候可以用它来关闭文件，想想又要打开又要关闭，太烦人，那么我们的with就可以上场了，在你忘记关闭文件的时候它会自动帮你关上。
try:
with open('我是一个不存在的文件.txt') as f:
print(f.read())
except OSError as reason:
print('挂啦！原因是:' + str(reason))
这样写是不是方便多了，也不怕忘记关闭文件。
第十二章
【1】文件恒久远，一个永流传
大多数的程序都是遵循，输入->处理->输出的模型，首先接受输入数据，然后按照要求进行处理，最后输出结果。可能以后你的需求就不止这些了，你可能需要你的程序可以去自动的分析系统的日志，然后分析结果在保存作为一个新的日志，这时候就需要用到文件了。
或者说你在IDLE中写程序，突然一个不对劲，电脑蓝屏了，在开机，你的代码都没了，但是在pycharm中为什么就不会了，因为必须要新建一个文件，然后你写的时候自动存储在文件里，文件是写在硬盘上的。
在你编写代码的时候，操作系统为了更快的做出响应，会把当前的数据全部保存在内存中，因为内存和CPU之间的数据传输是最快的，比硬盘和CPU快多了。但是内存的不足就是一断电就玩完了。
文件的格式我们也见过很多，windows 的.exe .txt还有我们python 的.py等等，这些都是文件。
、、
字符串类型和字节类型
字符串类型向字节类型转化称之为编码 encode
字节类型向字符串类型转化称之为解码 decode
<font color='red'>注意编解码格式一定要保持一致，如果是程序会报错，如果是编辑器查看，直接乱码</font>
常用的字符集都是什么意思
ascii
这玩意就是美国搞的一套标准，用的是一个字节，用了其中的0-127表示了所有的老外用的东西
ansi
这玩意用两个字节，叫做扩展的ascii码，128-0xffff
gbk
扩展的国标，在gb2312的基础上又多了好多的繁体字xxx，兼容gb2312
gb2312
这玩意是中国搞了一套自己编解码（韩国搞了一套自己的、日本也搞了一套自己的）
对应的中国的ansi
utf-8
互联网兴起了，迫切需要统一的编码，utf-8就在unicode的基础上规定了存储和读取的方式，他存储的时候是变化的，如果存储英文字母，其使用的是1个字节，如果用来存储汉子，占用3个字节
unicode
是一套国际标准，称之为万国码，也是两个字节
并没有真正的执行起来，而且也没有规定怎么存储和读取
<font color='red'>注意：以后你要用的话，应该都是utf-8无bom的格式，如果碰到了gbk，你要自己会转化相应的格式</font>
【2】打开文件
在python中，使用open()这个函数来打开文件返回文件对象：
open(file,mode = 'r',buffering = -1,encoding = None,errors = None,newline = None,closefd = True,opener = None)
open()这个函数有很多参数，但作为初学者来说，只需要知道第一个和第二个参数就可以了。
file： 要打开的文件名，需加路径(除非是在当前目录)。唯一强制参数
mode： 文件打开的模式
buffering： 设置buffer（取值为0,1,>1）
encoding： 返回数据的编码（一般为UTF8或GBK）
errors： 报错级别（一般为strict，ignore）
newline： 用于区分换行符(只对文本模式有效，可以取的值有None,'\n','\r','','\r\n')
closefd： 传入的file参数类型（缺省为True）
mode对照表：
| 打开模式 | 执行操作 |
|---|---|
| r | 以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。 |
| rb | 以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。 |
| r+ | 打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 |
| rb+ | 以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。 |
| w | 打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| wb | 以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| w+ | 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| wb+ | 以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。 |
| a | 打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 |
| ab | 以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。 |
| a+ | 打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
| ab+ | 以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。 |
例子：
path = r"C:\Users\xlg\Desktop\Python-1704\day07\5-文件读写\file1.txt"
#ignore 忽略错误
#f = open(path, "r", encoding="utf-8", errors="ignore")
f = open(path, "r", encoding="utf-8")
【3】文件对象的方法
打开文件并获取文件对象以后，就可以利用文件对象的一些方法对文件进行读取或修改等操作。
| 文件对象方法 | 执行操作 |
|---|---|
| close() | 关闭文件 |
| read(size =-1) | 从文件读取size个字符，当未给定或者给定负值的时候，读取剩余的所有的字符，然后作为字符返回 |
| reading() | 从文件中读取一整行字符 |
| write() | 将字符串str写入文件 |
| writelines(seq) | 向文件写入字符串序列seq，seq应该是一个返回字符串的可迭代对象 |
| seek(offset,from) | 在文件中移入文件指针，从from(0代表文件起始位置，1代表当前位置，2代表文件末尾)偏移offset个字节 |
| tell() | 返回当前在文件中的位置 |
【4】文件的关闭
close()方法用于关闭文件。如果是C语言的话，我在这里一定会强调一万次关闭的，如果你不关闭的话，别人想要读写就会无法完成 。不关闭文件会导致（other）无法再次已写的方式打开，以前是连只读的方式都不行。而python拥有垃圾回收机制，会在文件对象的引用此计数降至零的时候自动关闭文件。
但是并不代表可以不关闭文件，如果你对文件进行写入操作的话，那么应该在完成写入之后关闭文件。因为python可能会缓存你写入的数据，如果中途发生类似断电之类的事故，那些缓存的数据根本就不会写入到文件中。所以，为了安全起见，要养成使用完文件后立即关闭的好习惯。
【5】文件的读取和定位
文件的读取方法很多，可以使用文件对象read()和readline()方法，也可以直接list(f)或者直接使用迭代来读取。
read()方法是按字节来的去，如果不设置字节数，那么会全部读取。tell()方法会告诉你当前文件的指针位置。
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
print(f.read())
print(f.tell())
f.close()
刚刚提到文件指针是个什么玩意？你可以认为它是一个书签，起到定位的作用。使用seek()方法可以调整文件指针的位置。seek（offset，from）方法有两个参数。
也就是文件读取了多少以后，会生成指针，只能向后读，不能再读取已度去过的，除非使用seek()重新调整指针。
from 表示从(0代表当前文件起始位置，1代表当前位置，2代表文件末尾)偏移 offset字节。
因此，将文件指针设置到文件起始位置，使用seek(0,0)即可：
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
print(f.read())
print(f.tell())
f.seek(0,0)
print('\n********************\n')
print(f.read())
f.close()
readline()方法用于在文件中读取一整行，就是从文件指针的位置向后读取，直到遇到换行符(\n)结束。
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
print(f.readline())
print(f.readline())
f.close()
此前介绍过列表强大，说什么都可以往里面放，这不，也可以把整个文件的内容放到列表中：
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
lines = list(f)
for each_line in lines:
print(each_line
f.close()
这样写是没有问题的，但是了感觉像是非要用酒精烧开水，水能烧的开，但是效率不高。文件本来就是可以迭代的。
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/demo.txt')
for each_line in f:
print(each_line)
f.close()
【6】文件的写入
如果需要写入文件，请确保之前的打开模式有‘w’或者‘a’或者多带上‘+’，否者在写入的时候回出错：
open 没有 ‘w’那些可写入的操作符或报错：
import os
os.system('touch wdemo.txt') #在当前文件夹下新建一个wdemo.txt文件
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/wdemo.txt')
f.write('这是一个神奇的地方')
f.close()
#io.UnsupportedOperation: not writable
使用‘r+’读写模式，但是要注意‘r+’或者是‘w’会把原来的文件内容给删除。
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/wdemo.txt','r+')
f.write('这是一个神奇的地方')
f.close()
如果是追加的话，要不然会造成血淋淋的教训，那就要使用‘a’操作符打开：
f = open(r'/Users/ruidong/PycharmProjects/project/wdemo.txt','a+')
f.write('\n这是一个美丽的地方')
f.close()
将序列单行写入
writelines() 方法用于向文件中写入一序列的字符串。
这一序列字符串可以是由迭代对象产生的，如一个字符串列表。
换行需要制定换行符 \n。
f = open("wdemo.txt", "w")
seq = ['千锋教育\n','python']
f.writelines(seq)
刷新缓冲区域
文件在写入的时候斌没有直接写入，而是在内存中，只有我们执行f.close()关闭文件以后，它才会写入。
如果想不关闭文件直接写入，那么使用f.flush(),它的作用是立即将内存上的数据写入硬盘。
f = open('wdemo.txt','w')
f.write('niahoa')
f.flush()
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