Python 进阶(一):浅拷贝、迭代器、生成器与装饰器

list1 = [1, 2, 3, [100, 200, 300]]list2 = list1.copy()# 浅拷贝

list1 = [1, 2, 3, [100, 200, 300]]list2 = list1.copy()# 修改第一层元素：互不影响list1[0] = 10print(list2[0])# 1（不受影响）# 修改嵌套的可变对象：两边都变！list1[3].append(400)print(list2[3])# [100, 200, 300, 400]（被影响了！）

list2 = list1.copy() # 方法一list2 = list1[:] # 方法二：切片list2 = list(list1) # 方法三：工厂函数

import copylist1 = [1, 2, 3, [100, 200, 300]]list3 = copy.deepcopy(list1)  # 深拷贝list1[3].append(400)print(list3[3]) # [100, 200, 300]（完全不受影响！）

# 非容器类型（数字、字符串）无法拷贝，始终指向同一对象var1 = 1var2 = copy.copy(var1)var3 = copy.deepcopy(var1)print(id(var1) == id(var2) == id(var3))# True# 元组如果只包含不可变对象，深拷贝也不会创建新对象tup1 = (1, 2, 3)tup2 = copy.deepcopy(tup1)print(id(tup1) == id(tup2)) # True# 但如果元组包含可变对象，深拷贝会创建新对象tup1 = (1, 2, 3, [10, 20])tup2 = copy.deepcopy(tup1)print(id(tup1) == id(tup2)) # False

for element in [1, 2, 3]: # 列表    print(element)for element in (1, 2, 3):# 元组    print(element)for key in {”one”: 1, ”two”: 2}:# 字典    print(key)for char in ”123”: # 字符串    print(char)for line in open(”file.txt”): # 文件    print(line)

from collections.abc import Iterable, Iterator# 可迭代对象：能用 for 遍历isinstance([], Iterable)# Trueisinstance((), Iterable)# Trueisinstance({}, Iterable)# Trueisinstance(”abc”, Iterable)# True# 迭代器：能用 next() 取值isinstance([], Iterator) # False  ← 列表不是迭代器！isinstance((), Iterator) # Falseisinstance(”abc”, Iterator) # Falseisinstance((x for x in range(10)), Iterator) # True  ← 生成器是迭代器

list1 = [1, 2, 3]# 用 iter() 创建迭代器it = iter(list1)print(type(it)) #<class 'list_iterator'># 用 next() 逐个取值print(next(it))# 1print(next(it))# 2print(next(it))# 3# print(next(it)) # ❌ StopIteration（没有更多元素了）

from typing import Iterable, Iteratorclass Reverse:    def __init__(self, data):        self.data = data        self.index = len(data)    def __iter__(self):        return self    def __next__(self):        if self.index == 0:            raise StopIteration        else:            self.index -= 1            return self.data[self.index]rev = Reverse([1, 3, 5, 7, 9])print(isinstance(rev, Iterable))# Trueprint(isinstance(rev, Iterator))# Trueprint(next(rev))# 9print(next(rev))# 7

# 列表推导式：一次性生成所有数据，占内存nums = [i**2 for i in range(1000000)]# 生成器表达式：按需生成，几乎不占内存nums = (i**2 for i in range(1000000))

def fibo():    a, b = 0, 1    while True:        yield b        a, b = b, a + bf = fibo()print(type(f)) # <class 'generator'>print(next(f)) # 1print(next(f)) # 1print(next(f)) # 2print(next(f)) # 3print(next(f)) # 5

def count_up(n):    i = 0    while i <= n:        yield i        i += 1for num in count_up(5):    print(num) # 0, 1, 2, 3, 4, 5

def fibo():    a, b, counter = 0, 1, 0    while counter < 10:        yield b        a, b, counter = b, a + b, counter + 1    return ”done” # 返回值f = fibo()try:    while True:        print(next(f))except StopIteration as e:    print(e.value) # ”done”

def gen():    task_id = 0    int_value = 0    char_value = ”A”    while True:        match task_id:            case 0:             # yield 产出值，send 送入的值赋给 task_id                task_id = yield int_value                int_value += 1            case 1:                task_id = yield char_value                char_value = chr(ord(char_value) + 1)            case _:                yieldf = gen()print(f.send(None))# 0（先启动生成器）print(f.send(1))# Aprint(f.send(1))# Bprint(f.send(0))# 1

Local（局部）→ Enclosing（嵌套）→ Global（全局）→ Built-in（内建）

a = 100# 全局def outer():    b = 200 # 外层函数的局部变量    def inner():        c = 300 # 内层函数的局部变量        print(c)# 300        print(b)# 200        print(a)# 100    return innerf = outer()f()

def Outer(a, b):    def inner(x):        return a * x + b # 访问外层的 a 和 b    return innerinn = Outer(1, 2)print(inn(2)) # 4  (1*2+2)print(inn(3)) # 5  (1*3+2)

# __closure__ 属性包含自由变量的单元格对象for cell in inn.__closure__:    print(cell.cell_contents) # 1, 2

from math import sqrt# 增加求绝对值的功能def get_abs(f):    def inner(n):        n = abs(n)        return f(n)    return inner# 转换成整数def get_int(f):    def inner(n):        return int(f(n))    return inner@get_int@get_absdef func(n):    return sqrt(n)print(func(-4)) # 2（先取绝对值 4，再开方 2.0，再转 int 2）

@get_int # 第二层装饰@get_abs # 第一层装饰（先执行）def func(n):    return sqrt(n)

def times(count):    def get_abs(f):        def inner(n):            n = abs(n)            for i in range(count):                n = f(n)            return n        return inner    return get_abs@times(2)# 等价于 func = times(2)(func)def func(n):    return sqrt(n)print(func(-16)) # 先 abs(-16)=16, sqrt(16)=4.0, sqrt(4.0)=2.0

from math import sqrtclass DecoratorClass:    def __init__(self, f):        self.f = f # 接收被装饰的函数    def __call__(self, x):        x = abs(x) # 增加功能        return self.f(x)@DecoratorClass # 等价于 func = DecoratorClass(func)def func(n):    return sqrt(n)print(func(-4)) # 2.0