Python中容易被忽略的內建型別

python学习者0發表於2024-04-17
Python型別

Python中的內建型別是我們開發中最常見的，很多人都能熟練的使用它們。

然而有一些內建型別確實不那麼常見的，或者說往往會被我們忽略，所以這次的主題就是帶領大家重新認識這些“不同尋常”的內建型別。

1.frozenset

不可變集合（frozenset）與普通的set一樣，只不過它的元素是不可變的，因此諸如add，remove，update等可以新增/刪除/改變集合內元素的方法是不存在的，換句話說一旦frozenset建立後你將不再可能更改集合內的元素。

其他的方法與set一致：

>>> frozen = frozenset([1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6]) 
frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 6}) 
>>> frozen | {1, 2, 3, 7, 8} 
frozenset({1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}) 
>>> frozen ^ {1, 2, 3, 7, 8} 
frozenset({4, 5, 6, 7, 8})

2.range

range事實上相當得常見，所以你也許會奇怪我為什麼把它列出來。

其實原因很簡單，因為大部分人熟悉range的使用，但並不清楚range到底是什麼。返回迭代器？返回一個可迭代物件？range本身又是什麼呢？

答案揭曉：

>>> range

<class 'range'>

是的，range是個class！所以當我們使用for i in range(1, 10)這樣的程式碼時，實際上我們遍歷了一個range物件，而range也實現了可迭代物件需要的__iter__魔法方法，所以它自身是可迭代物件：

>>> range.__iter__

<slot wrapper '__iter__' of 'range' objects>

因此，range既不返回迭代器，也不返回其他可迭代物件，而是返回的自己。

3.bytearray

bytearray一般情況下並不常見，它主要為了可以實現原地修改bytes物件而出現，因為bytes和str一樣是不可變物件，例如這樣是非法的：

>>> b = '測試用例a'.encode('utf8') 
>>> b[-1] = 98 # change 'a' -> 'b' 
Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: 'bytes' object does not support item assignment

而當我們把bytes的內容複製給bytearray時就可以進行原地修改了：

>>> array = bytearray(b) 
>>> array[-1] = 98 
>>> array.decode('utf8')

bytearray物件沒有字面常量，因此只能透過建構函式建立，它有著和bytes一樣的方法，只是可變以及多了一些序列物件的特性。如果要建立一個bytearray可以有如下的幾種方法： - bytearray()返回一個空的bytearray物件 - bytearray(10)建立一個長度為10且內容被0填充的bytearray - bytearray(iterable)會將可迭代物件的內容轉換成bytes然後存入物件中 - bytearray(b'Hi!')將已有的二進位制資料複製進物件

另外bytearray還提供了fromhex和hex方便將資料以16進位制的形式輸入輸出：

>>> array.hex()
'e6b58be8af95e794a8e4be8b62'
>>> bytearray().fromhex('e6b58be8af95e794a8e4be8b62').decode('utf8')

'測試用例b'

4.memoryview

memoryview提供了直接訪問物件記憶體的機制，只要目標物件支援[buffer protocol]，例如bytes和bytearray。

memoryview有個稱為“元素”的概念，也就是物件規定的最小的記憶體單元，比如bytes和bytearray的最小記憶體單元就是一個byte，具體取決於物件的實現。

len(view)通常等於len(view.tolist())，也就是等於view的“元素”數量。如果view.ndim == 0，那麼整個view的記憶體會被視作一個整體，len會返回1，如果view.ndim == 1那麼就正常返回“元素”的個數。view.itemsize會返回單個“元素”的大小。單位是byte。

view.readonly表示當前的memoryview是否是隻讀的，例如bytes物件的view就是隻讀的，view.readonly的值為True。是否只讀取決於被引用的物件是否可變以及對buffer protocol的實現。

對於使用完畢的memoryview應該儘快呼叫其release()方法釋放資源，而且部分物件在被view引用時會自動進行一些限制，比如bytearray會禁止調整大小，及時釋放view是資源可以解除這些限制。

結合示例可以更清晰地瞭解這些特性：

>>> data = bytearray(b'abcefg')
>>> v = memoryview(data)
>>> v.readonly
False
>>> v[0] = ord(b'z')
>>> data
bytearray(b'zbcefg')
>>> v[1:4] = b'123'
>>> data
bytearray(b'z123fg')
>>> v[2:3] = b'spam'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: memoryview assignment: lvalue and rvalue have different structures
>>> v[2:6] = b'spam'
>>> data

bytearray(b'z1spam')

5.dict-views

準確的說，這不是一種型別，而是一種概念。然而typing裡仍然將其視為一種型別，所以也就羅列在此了。

概念：返回自dict.keys(),dict.values()和dict.items()的物件被稱作dict-views。

對於views物件，可以使用len，成員檢測，它本身也是可迭代物件：

>>> dishes = {'eggs': 2, 'sausage': 1, 'bacon': 1, 'spam': 500}
>>> keys = dishes.keys()
>>> values = dishes.values()
 
>>> # iteration
>>> n = 0
>>> for val in values:
...     n += val
>>> print(n)
504
 
>>> # keys and values are iterated over in the same order (insertion order)
>>> list(keys)
['eggs', 'sausage', 'bacon', 'spam']
>>> list(values)
[2, 1, 1, 500]
#學習中遇到問題沒人解答？小編建立了一個Python學習交流群：153708845
 
>>> # view objects are dynamic and reflect dict changes
>>> del dishes['eggs']
>>> del dishes['sausage']
>>> list(keys)
['bacon', 'spam']
 
>>> # set operations
>>> keys & {'eggs', 'bacon', 'salad'}
{'bacon'}
>>> keys ^ {'sausage', 'juice'}

{'juice', 'sausage', 'bacon', 'spam'}

從例子中可以看出，views保持著元素的插入順序（插入順序的保證從python3.6開始）以及views動態反應了key/value的插入和刪除以及修改，因此在某些場景下views物件是相當有用的。

6.The Ellipsis Object (...)

...不是一個型別，不過算是一個內建物件。

它沒什麼特殊的含義，僅表示省略，通常被用在type hints中：

>>> ...
Ellipsis
>>> from typing import Callable

>>> func: Callable[..., None] = lambda x,y:print(x*y)

func是一個沒有返回值的函式，引數列表沒有做任何限制。

你也可以寫成Ellipsis，兩者是等價的，不過顯然是...這種形式更簡單明瞭。

以上就是這些容易被忽略和遺忘的內建型別，如有錯誤和疏漏歡迎指出。

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