【循序渐进学Python】5.Python常用流程控制及其他语句

1. 赋值语句常用技巧

通过序列解包(sequence unpacking)可以将多个值的序列解开，让后一一放置到变量的序列中。解包的序列中的元素必须和等号左边变量数量一致。如下：

 values = 1,2,3
 
 print values # output: (1, 2, 3)
 
 x,y,z = values # output: 1 2 3
 print x,y,z
 
 bob_Info = {'name':'Bob','email':'bob@gmail.com'}
 key,value = bob_Info.popitem()
 
 print value # output: Bob

1.2 链式赋值

通过使用链式赋值(chained assignment)可以将一个值同时赋给多个变量，如下：

x = y = z = 1
 
print x,y,z # output: 1 1 1

1.3 增量赋值

将表达式运算符(+、-、*、%、/等)放置在赋值运算符(=)的左边，这些写法被称为增量赋值(augmented assignment),如下：

 x = 6 
 
 x += 1
 print x # output: 7
 
 x *= 6
 print x # output: 42

2. 缩进 —— Python语言的风格

Python和其他语言有一个很大的区别在于：Python 使用硬回车来分割语句，使用冒号(:)和缩进来分割代码块。同一层次的语句必须有相同的缩进（每一组这样的语句称为一个块），而C语言风格的编程语言(Java/C#/C++)则使用分号来分割语句，花括号来分割代码块。

正确的缩进

不要混合使用tab键和空格来进行缩进，这会使程序在跨平台时不能正常的工作。官方推荐的做法是使用四个空格

如下：

 # --- coding: utf-8 ---
 
 age = 20
 if age < 21:
     print '不能买酒'
     print '但是你可以来块口香糖'
 
 print '这句话处于If语句的外部'

3. 条件和条件语句

在Python中解释器认为标准值False、None和所有类型的数字0(浮点型，长整型等)、空序列(字符串、字典、列表等)都为假(False),如下所示：

 print bool(False) # False
 print bool(None)  # False
 print bool(0)     # False
 print bool("")    # False
 print bool(())    # False
 print bool([])    # False
 print bool({})    # False

3.2 条件执行和if语句

和C#中的If语句类似，如果if内的条件判定为真，则执行后面的语句块：

 # -- coding: utf-8 --
 age = 18
 
 if age >= 18:
     print '年龄超过18岁了'

3.3 else子句

else子句作为if语句的一部分，如果if语句的条件被判定为“False”则执行else子句后的语句块，如下：

 # -- coding: utf-8 --
 age = 16
 
 if age >= 18:
     print '年龄超过18岁了'
 else:
     print '未成年人'

3.4 elif子句

elif子句是“else if”的简写，通过elif子句可以检查更多的条件，如下：

 num = input('Enter a number: ')
 
 if num > 0:
     print 'The number is positive'
 elif num < 0:
     print 'The number is negative'
 else:
     print 'The number is zero'

3.5 嵌套代码块

有时候我们需要更加复杂的条件分支判定，这时可以嵌套使用if语句来实现，如下：

 num = raw_input('Enter a number: ')
 
 if name.endswith('Gumby'):
     if name.startswith('Mr.'):
         print 'Hello. Mr.Gumby'
     elif name.startswith('Mrs.'):
         print 'Hello, Mrs. Gumby'
     else:
         print 'Hello,Gumby'
 else:
     print 'Hello,Stranger'

3.6 更复杂的条件

比较运算符

比较运算符时条件中最基本的运算符，详见下表：

表达式	描述
x == y	x等于y
x < y	x小于y
x > y	x大于y
x >= y	x大于等于y
x <= y	x小于等于y
x != y	x不等于y
x is y	x和y是同一个对象
x is not y	x和y是不同的对象
x in y	x是y容器(序列等)的成员
x not in y	x不是y容器(序列等)的成员

同一性运算符

在Python中使用is运算符来进行同一性判断(即是否属于同一个对象)，而相等性运算符(==)用来判断两个对象是否相等，区别如下代码所示：

 x = [1,2,3,4,5]
 y = [1,2,3,4,5]
 
 print x == y # True
 print x is y # False
 
 z = y
 print z is y # True

避免将is运算符用于比较不可变值(如：数值类型，字符串等)

成员资格运算符

使用in来判断某一元素是否属于容器中的成员。如下：

 book = 'Dive Into Python'
 
 print 'P' in book # True

字符串和序列比较

字符串(字符是按照本身的顺序值排列的)可以按照字母排序进行比较，如：

print 'alpha' < 'beta' # True

不过实际的排序结果和使用不同的locale而变化。

locale模块提供了C本地化(localization)函数的接口，同时提供相关函数，实现基于当前locale设置的数字，字符串转换(int/float/string模块中的转换函数不受locale设置的影响)。更多locale模块的信息，可以参考这里：http://docs.python.org/2/library/locale.html。

序列之间也可以通过对比序列中的元素来进行比较：

 print [1,2] < [2,1] # True
 print [1,[2,3]] > [1,[2,4,5]] # False

布尔运算符

常用的布尔运算符有：

• and(&&)
• or(||)
• not(!)

和在C#这些语言中不同，在Python中直接通过它们对应的单词使用，如：

 age = 12
 
 if age > 6 and age <= 12:
     print 'schoolchild'
 else:
     print 'not schoolchild'

4. 断言

assert语句失败的时候，会引发一个AssertionError。 与其让程序在晚些时候崩溃，不如在错误条件出现时直接让它崩溃，在Python中我们可以通过使用assert语句来实现一个断言，assert语句失败的时候会抛出AssertionError异常。如下：

 # -- coding: utf-8 --
 mylist = ['item']
 assert len(mylist) >= 1
 mylist.pop()
 assert len(mylist) >= 1 '断言失败，程序终止运行'

5. 循环

while循环中的表达式如果为True就会一直执行其后的语句块，如下打印0-100的值：

 x = 0
 while x <= 100:
     print x
     x += 1

5.2 for循环

在Python中for循序的使用方法基本和C#中的foreach一样，使用for循环打印0-100的值：

 numbers = range(0,101)
 for num in numbers:
     print num

使用for循环遍历字典

 # -- coding: utf:8 --
 dic = {'a':1,'b':2,'c':3,'d':4,'e':5}
 for key in dic:
     print key, '对应',dic[key]
 
 # 循环中使用序列解包
 for key,value in dic.items():
     print key, '对应',value

5.3 使用迭代工具

Python为了为了方便迭代序列提供了一些很好的工具函数。这些函数有Python内建的，但是大部分位于：itertools模块中，更多信息可以参考Python文档：http://docs.python.org/2/library/itertools.html

并行迭代

通过使用Python内建的zip函数可以将两个序列合并为一个元组：

 # -- coding: utf-8 --
 names = ['anne','beth','george','damon']
 ages = [12,45,32,102]
 
 # 将两个序列“压缩”在一起，返回一个元组的列表
 poeples = zip(names,ages)
 
 # 再循环中解包元组
 for name,age in poeples:
     print name, 'is', age, 'years old'

元组的长度等于相对较短序列的长度。如下：

 # output: [(0, 0), (1, 1), (2, 2)]
 print zip(range(3),xrange(100))

编号迭代

如果需要在迭代序列的同时还要获取当前迭代对象的索引，可以使用下面的方法：

 # -- coding: utf-8 --
 
 strings = ['','','','','']
 
 index = 0
 for string in strings:
     if '' in string:
         strings[index] = ''
     index += 1
 # output: ['1', '1', '1', '1', '1']
 print strings

或者是直接使用内建的ernumerate函数：

 # -- coding: utf-8 --
 
 strings = ['','','','','']
 
 for index,string in enumerate(strings):
     if '' in string:
         strings[index] = ''
 # output: ['1', '1', '1', '1', '1']
 print strings

翻转和排序迭代

reversed和sorted这两个函数可以使用在任何序列或可迭代对象，返回的是翻转或者排序后的版本。如下：

 # -- coding: utf-8 --
 
 # output: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
 print sorted([9,1,8,2,6,5,4,3,7,0])
 
 # output: ['!', 'e', 'h', 'l', 'l', 'o']
 print sorted('hello!')
 
 # reversed 返回的是一个可迭代对象
 # 通过list()函数将对象转换为列表
 # output: ['!', 'o', 'l', 'l', 'e', 'h']
 print list(reversed('hello!'))
 
 # output: !olleh
 print ''.join(reversed('hello!'))

5.5 跳出循环

break: Python使用break语句跳出循环：

 # -- coding: utf-8 --
 import random
 
 while True:
     # 生成0-9之间的随机数
     num = random.randrange(0,10)
     print num
     if num == 6:
         break

continue: continue语句会让当前的迭代结束，直接开始下一轮的循环，如下所示：

 # -- coding: utf-8 --
 
 # 输出：6
 for num in xrange(1,10):
     if num == 1:continue
     if num == 2:continue
     if num == 3:continue
     if num == 4:continue
     if num == 5:continue
     print num
     break

6.列表推导式

列表推导式(list comprehension)是利用其它列表创建新列表的一种方法，如下：

 # -- coding: utf-8 --
 
 # output: [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
 # 列表元素x由其自身的平方根组成
 print [x*x for x in range(10)]

增加条件： 我们还可以为创建的元素添加其它条件，如下：

 # -- coding: utf-8 --
 
 # output: [0, 10, 20, 30, 40, 50]
 # 列表元素x由其自身*2的倍数组成,且能被5整除
 print [x*2 for x in range(30) if x % 5 ==0]

多个for语句： 还可以通过使用多个for语句来生成列表：

 # -- coding: utf-8 --
 
 # output: [(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)]
 # 生成x和y的所有组合
 print [(x,y) for x in range(2) for y in range(2)]

下面的for循环部分创建的列表和上面的推导式一样：

 # -- coding: utf-8 --
 
 result = []
 for x in range(2):
     for y in range(2):
         result.append((x,y))
 # output: [(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)]
 print result

 

7. pass/del/exec 语句

pass语句——代码中的占位符: pass语句在Python代码中充当占位符使用。比如说现在马上就要测试一个if语句，但是其中还缺少一个语句块(代码不会执行，Python中空代码块是非法的)，这个时候我们可以暂时使用pass语句来填充，如下：

 # -- coding: utf-8 --
 
 age = 12
 age = 5
 if age > 6 and age <= 12:
     print 'schoolchild'
 else:
     # 未完成
     pass

 

使用del语句删除

Python解释器通过垃圾回收可以将内存中没有任何引用的对象给清理掉。我们也可以通过del语句我们也可以直接将一个对象从内存中清除，如下：

 # -- coding: utf-8 --
 
 x = ['hello','world']
 
 del x
 # NameError: name 'x' is not defined
 print x

使用exec和eval执行和求值字符串

使用exec语句可以执行存储在字符串中的Python代码，如下：

 # output: hello,world
 exec "print 'hello,world'"

通过使用eval语句可以计算以字符串形式书写的Python表达式，我们可以在Python交互解释器中输入如下代码：

>>> eval(raw_input("Enter an arithmetic expression: +"))
Enter an arithmetic expression: +16+16
32
>>>

我们在程序中输入了：16+16的表达式，通过eval执行后返值：32

为了提高程序的安全性，我们可以为exec语句和eval语句增加一点包装，将这些语句限制在特定的作用域中，如下：

 scope = {}
 exec 'sqrl = 6' in scope
 print scope['sqrl'] # output: 6
 
 scope = {}
 scope['x'] = 2
 scope['y'] = 3
 
 print eval('x * y',scope) # output: 6

警告

在Python中使用exec执行Python代码字符串和通过eval语句计算Python表达式，这样的做法并不推荐，因为这样会有潜在的严重漏洞。 因为可能会有用户提供一些恶意的字符串作为代码或表达式来执行，这样程序会有潜在失去控制的危险。记住：在python中并没有任何执行不可信任代码的安全方式。

参考资料&进一步阅读

Python基础教程(第二版)

简明Python教程

深入 Python :Dive Into Python 中文版

Python 维基百科