python之部分内置函数与迭代器与异常处理

目录

• 常见内置函数(部分)
• 可迭代对象
• 迭代器对象
• for循环内部原理
• 异常处理
  • 异常信息的组成部分
  • 异常的分类
  • 异常处理实操
  • 异常处理的其他操作
• for循环本质
• 迭代取值与索引取值的区别

常见内置函数(部分)

接上一个博客

函数	作用	用法
help(x)	查看x内部的注释	>>> help(len) Help on built-in function len in module builtins: len(obj, /) Return the number of items in a container.
id(x)	获取x的内存地址	>>> id('a') 2284721012216
int(x)	将x转为整型	>>> int('123') 123
str(x)	将x转为字符串类型	>>> str(123) '123'
isinstance(x, y)	判断x是否为y类型	>>> isinstance('a', str) True
pow(x, y)	返回x的y次幂	>>> pow(2, 3) 8
round(x, y)	把x四舍五入，并保留y位小数，y不写则不要小数部分	>>> round(2.45) 2 >>> round(2.45, 1) 2.5
sum(x)	将x全部元素求和	>>> sum([2, 4, 1]) 7

可迭代对象

在了解可迭代对象之前，我们要想了解什么叫做迭代。

在执行重复的步骤时，每一次的结果都要依赖上一个的结果计算，这个过程就叫做迭代。

# 迭代过程
n = 0
while n < 5:
    print(n)
    n += 1

所以，可迭代对象其实简单的来说就是可以放到for循环里进行遍历的数据，像列表、字典、元组、字符串等等

如果在pycharm中想要查看一个数据是否是可迭代对象，我们可以看看这个数据是否可以调用__iter__方法。

可以调用：会提示

不可以调用：不会提示

属于可迭代对象的数据类型：

列表、字典、元组、集合、字符串、文件

不属于可迭代对象的数据类型：

整型、浮点型、布尔值、函数

迭代器对象

一个可迭代对象在调用__iter__方法后返回的结果就是迭代器对象，迭代器对象可以极大的节省存储空间，它只会在需要用的时候才会取出数据。

迭代器对象能调用__iter__方法和__next__方法，所以迭代器对象一定是可迭代对象，但可迭代对象不一定是迭代器对象。

迭代器对象的取值方法

迭代器对象可以用__next__方法取值，每次可以取出一个值，取完了继续取值会报错。

s = 'hello'
# 将可迭代对象变为迭代器对象
res = s.__iter__()
# 调用__next__方法
print(res.__next__())  # 输出：h
print(res.__next__())  # 输出：e
print(res.__next__())  # 输出：l
print(res.__next__())  # 输出：l
print(res.__next__())  # 输出：o
print(res.__next__())  # 报错StopIteration

也可以使用next方法，等价于__next__

s = 'hello'
# 将可迭代对象变为迭代器对象
res = iter(s)
# 调用__next__方法
print(next(res))  # 输出：h
print(next(res))  # 输出：e
print(next(res))  # 输出：l
print(next(res))  # 输出：l
print(next(res))  # 输出：o
print(next(res))  # 报错StopIteration

取值注意事项

"""可迭代对象不要在调用__iter__的同时调用__next__,不然在下一次调用__next__还是只会输出第一个值"""
s = 'hello'
print(s.__iter__().__next__())  # 输出：h
print(s.__iter__().__next__())  # 输出：h
print(s.__iter__().__next__())  # 输出：h

"""如果一个迭代器对象调用__iter__并不会有任何反应，返回的还是它本身"""
s = 'hello'
res = s.__iter__()
print(res.__iter__().__next__())  # 输出：h
print(res.__iter__().__next__())  # 输出：e
print(res.__next__())  # 输出：l

for循环内部原理

如过此时有一串数据，我们如何不使用for循环将它输出？是不是只能使用while循环输出了？

实现：

s = 'hello'
n = 0
res = iter(s)
while n < len(s):
    print(next(res))
    n += 1

这时候需要一个变量来判断是否输出完毕，而for循环并不需要额外的变量。

原理

首先我们要了解for循环的语法结构

for 变量名 in 可迭代对象:
    循环语句

1. 在执行for循环时，for循环会先将可迭代对象变为迭代器对象，也就是调用__iter__方法。
2. 使用迭代器对象的__next__方法依次取值并赋值给变量名
3. 当值取完后，自动处理报错并退出循环。

前两步的使用while循环表现为：

s = 'hello'
res = s.__iter__()
while True:
    print(res.__next__())

第三步的报错该怎么处理，这就是我们接下来要学习的内容。

异常处理

异常就是报错，报错就说明代码有问题，报错的同时程序也会立刻停止运行，异常处理就可以防止报错时程序会停止的问题。

异常信息的组成部分

异常信息有三部分组成。

• Traceback部分：可以知道报错的位置
• error部分：可以知道错误类型
• 报错原因：可以知道为什么会报错

异常的分类

异常主要分为语法异常和逻辑异常两大类。

• 语法异常：语法结构问题，比如if的语法结构写错，小白经常会犯的错误。
• 逻辑异常：代码逻辑出现问题，比如字符串类型调用了不属于它的方法。

异常的类型

常见错误类型，只列举部分。

异常类型	原因
NameError	没有声明过的变量被使用了
IndexError	没有此索引
KeyError	没有此键(key)
ValueError	无效参数
ImportError	导入模块错误
SyntaxError	语法错误
TypeError	数据类型错误
IndentationError	缩进错误
AttributeError	调用了错误的方法
StopIteration	迭代器没有更多的值了

异常处理实操

对于代码中可能出现错误的代码，我们可以进行处理让代码不会报错，防止程序停止。

语法结构（括号内的语法可以被省略）：

try:
    可能会出错的代码
except 错误类型1 (as 变量名): # 错误的信息会赋值给变量名
    处理措施
except 错误类型2 (as 变量名): # 错误的信息会赋值给变量名
    处理措施
...

如果不知道错误类型，还可以这么写：

try:
    可能会出错的代码
except Exception (as 变量名): # 错误的信息会赋值给变量名
    处理措施
except Exception (as 变量名): # 错误的信息会赋值给变量名
    处理措施
...

实操：

# 案例一：代码会出错
try:
    res = int('a')
    print(res)
except Exception as e:
    print('代码出错啦')
    print(e)
"""
运行结果：
代码出错啦
invalid literal for int() with base 10: 'a'
"""

# 案例二：代码不会出错
try:
    res = int('5')
    print(res)
except Exception as e:
    print('代码出错啦')
    print(e)
"""
运行结果：
5
"""

异常处理原则：不要把全部代码全部写入try中，虽然代码不会报错了，但你的功能也无法实现了，异常处理只适用于检测代码，能不用就不用

异常处理的其他操作

结合else使用：如果try语句里的代码没有异常，则执行else里的代码。

try:
    res = int('5')
    print(res)
except Exception as e:
    print(e)
else:
    print('代码正常运行结束了')
"""
运行结果：
5
代码正常运行结束了
"""

结合finally使用：无论try语句里的代码如何，最后都会执行finally里的代码。

# 案例一：代码没有异常
try:
    res = int('5')
    print(res)
except Exception as e:
    print(e)
finally:
    print('代码结束了')
"""
运行结果：
5
代码结束了
"""

# 案例二：代码有异常
try:
    res = int('abc')
    print(res)
except Exception as e:
    print(e)
finally:
    print('代码结束了')
"""
运行结果：
invalid literal for int() with base 10: 'abc'
代码结束了
"""

主动报错：使用raise关键字，强行报错，报错原因可以自行填写。

raise NameError('我就要报错!!!')
# 报错：NameError: 我就要报错!!!

断言(了解即可)：使用assert关键字，后面跟判断条件，条件成立则跳过，不成立就会报错。

name = 'jason'
assert isinstance(name, str)
# 无事发生

name = 'jason'
assert isinstance(name, int)
# 报错：AssertionError

for循环本质

了解了异常处理了现在应该明白了for循环的本质了吧！

# for循环
s = 'jason'
for i in s:
    print(i)

"""利用while与异常捕获 实现for循环的功能"""
s = 'jason'
# 1.先转换成迭代器对象
res  = s.__iter__()
# 2.迭代取值
while True:
    # 3.异常处理
    try:
        print(res.__next__())
    except StopIteration as e:
        # 4.结束while循环
        break

迭代取值与索引取值的区别

• 迭代取值

  优点：兼容所有的容器类型。

  缺点：无法重复取值，只能按顺序取值(从左到右)，取一个少一个。

• 索引取值

  优点：可以精确反复取值。

  缺点：只能取有序的容器类型。