全網最適合入門的物件導向程式設計教程:34 Python的內建資料型別-Python常用複合資料型別:元組和命名元組

FreakStudio發表於2024-08-09

全網最適合入門的物件導向程式設計教程:34 Python的內建資料型別-Python常用複合資料型別:元組和命名元組

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摘要:

元組是不可變的序列型別,可以包含不同型別的元素。命名元組是元組的子類,它允許你為元組中的位置指定名稱,從而使程式碼更加清晰,本文主要介紹了兩種元組的使用方法和應用場景。

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文件和程式碼獲取:

可訪問如下連結進行對文件下載:

https://github.com/leezisheng/Doc

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本文件主要介紹如何使用 Python 進行物件導向程式設計,需要讀者對 Python 語法和微控制器開發具有基本瞭解。相比其他講解 Python 物件導向程式設計的部落格或書籍而言,本文件更加詳細、側重於嵌入式上位機應用,以上位機和下位機的常見串列埠資料收發、資料處理、動態圖繪製等為應用例項,同時使用 Sourcetrail 程式碼軟體對程式碼進行視覺化閱讀便於讀者理解。

相關示例程式碼獲取連結如下:https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

元組

元組是一種可以按照順序儲存一定數量其他物件的物件。它們是不可變的,也就是說在執行過程中我們不能新增、移除或替換其中的物件。元組型別不可變性的最大好處在於,可以將其用作字典型別的鍵,以及用在其他要求物件擁有雜湊值的地方。
元組是用於儲存資料的,不能儲存行為。如果需要某個行為來操縱元組,必須將元組傳遞給函式(或者其他物件的方法)來執行這一操作。
通常來說,元組應該儲存彼此不同的值,例如,可能不會將3個感測器的ID號放到一個元組中,而是將感測器ID號、當前感測器採集的數值、感測器採集的最高值和最低值放到一個元組中。元組的主要目的在於,將不同資料整合到一個容器中。因此,元組是用來替換“沒有資料的物件”最簡單的工具。
我們可以用以逗號分隔的值來建立一個元組,通常會使用括號,這樣更方便閱讀,也可以和其他語句區分開來,但這並不是強制的。

# 下面兩種賦值語法是相同的(記錄一個感測器的ID號、資料當前值、最高值與最低值):
sensor_tuple = ("16",32,62,2)
print(sensor_tuple, type(sensor_tuple))
sensor_tuple = "16",32,62,2
print(sensor_tuple, type(sensor_tuple))

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如果在其他物件內部使用元組,如函式呼叫、列表推導或生成器,則括號是必需的。否則,直譯器就沒辦法知道這是一個元組還是下一個函式引數。 同時,在接收函式返回值時,會發生元組解包,即函式返回資料時,往往將變數組合到一起來進行簡單的儲存傳遞,在接收接收函式返回值時可以將其分解為多個不同的變數。

命名元組

由於對元組元素的訪問需透過索引來完成,當使用元組中元素過多時,往往會混淆每個下標對應的具體含義。同時,在給另一個開發者寫他所需要的函式時,另一位開發者很可能由於接收返回值順序出錯或數量出錯導致報錯。
如果既不需要為物件新增行為,也提前知道要儲存哪些資料,那麼就可以用命名元組。命名元組是一種帶有屬性的元組,它們是組合只讀資料的很好的方式。 相比一般的元組,構造命名元組需要稍微多一點兒工作。首先,需要匯入namedtuple,因為它並不在預設的名稱空間裡。然後透過名字和屬性來定義一個命名元組。這會返回一個像類一樣的物件,可以用所需的值進行例項化。
命名元組的建構函式接受兩個引數typename,field_names:typename表示元組的名字;field_names表示元組各個元素的名稱,也就是屬性名稱(由空格分隔的屬性的字串)。

from collections import namedtuple
Sensor = namedtuple("Sensor","ID CURRENTVALUE MAXVALUE MINVALUE")
sensor_tuple = Sensor(ID = "16",CURRENTVALUE = 32,MAXVALUE = 62,MINVALUE = 2)
# 可以像訪問物件的屬性一樣訪問元組的屬性
print(sensor_tuple.CURRENTVALUE)
print(sensor_tuple,type(sensor_tuple),type(Sensor))

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命名元組非常適合表示“只有資料”的情況,但並不是對所有情況來說都非常理想。和元組及字串一樣,命名元組也是不可變的,因此一旦為屬性設定了值之後就不能更改。如果需要修改儲存的資料,可能用字典型別更合適。

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