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只会在终端使用Python运行代码？这些高级用法了解了解

article 2024/11/15 13:32:25

大部分同学在终端使用Python可能只是简单的执行代码，但其实结合一些Python内置模块或第三方库可以实现更高级且便捷的用法，一起看看吧

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代码Benchmark测试

首先简单写个斐波那契数列，命名为example.py

import time

def fib(n):
    if n <= 1:
        return n
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)

def main(test_times=50):
    start = time.perf_counter()
    for _ in range(test_times):
        fib(30)
    print(f'Time spent: {time.perf_counter() - start} s')

if __name__ == '__main__':
    main()

现在对这份代码进行Benchmark测试，Python中的内置模块cProfile可以帮助我们完成这个工作，在终端执行以下命令

python -m cProfile example.py

可以得到一份深入的测试报告，如图所示

在这里插入图片描述
其中表头从左至右

ncalls：函数被调用的次数
tottime：函数花费的总时间（不包括被调用函数花费的时间）
percall：每次调用所花费的时间（等于tottime除以ncalls）即15.358/134626850
cumtime：在函数中累计花费的时间，包括在被调用函数中花费的时间
percall：每次调用所花费的时间（等于cumtime除以ncalls）15.358/50

是不是肥肠简单且清晰明了，对我们优化代码提供帮助

值得一提的是，如果只想测试一些简单的Python代码，内置的timeit是个不错的选择，如

python -m timeit '[i for i in range(100)]'

使用 timeit 测量执行此列表推导式所需的时间，得到输出

200000 loops, best of 5: 1.4 usec per loop

此输出表明每次计时将执行200000次列表推导，共计时测试了5次，最好的结果是1.4毫秒

代码风格检查

如何评估我们的Python代码是否Pythonic呢？第三方库flake8可以轻松做到，首先安装

pip install flake8

确保安装完成后，我们还是使用前述斐波那契example.py，只需在终端输入

python -m flake8 example.py

输出

在这里插入图片描述

可以按照提示进行优化

格式化Python代码

当知道我们写的史山代码需要风格改进，由前述可以结合flake8进行手动优化

那有没有什么能帮我们自动优化呢？第三方库black诞生

同样使用pip安装

pip install black

安装完毕后通过一行命令使用black格式化我们的代码

python -m black example.py

输出

在这里插入图片描述
然后再次使用flake8检查代码风格，无任何输出，代表无优化项

此时我们的代码变成了

import time


def fib(n):
    if n <= 1:
        return n
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)


def main(test_times=50):
    start = time.perf_counter()
    for _ in range(test_times):
        fib(30)
    print(f"Time spent: {time.perf_counter() - start} s")


if __name__ == "__main__":
    main()

使用Pylint进行更专业的代码分析

仅拥有良好的风格还不完美，为了进行样式之外的代码分析，还需要结合pylint

pip install pylint

此处基于black优化过的代码进行pylint分析，在终端输入一行命令

python -m pylint example.py

输出如下，可知该代码缺少文档字符串

在这里插入图片描述
所以在大佬review代码前，可以借助pylint先进行一波优化

对代码进行安全性分析

Python第三方库bandit可以帮助我们检查代码中潜在的安全隐患、不安全的函数或模块、密码或密钥等问题

pip install bandit

在终端执行如下命令进行安全检查

python -m bandit example.py

输出

在这里插入图片描述

表明肥肠安全

解析json并清晰打印

除了在vscode中打开json，并格式化显示达到清晰展示的目的外

Python自带的模块也能完成这个，比如有example.json文件内容如下

[
  {"name": {"first_name":"Xukong", "last_name":"Cai"}, "hobby":"rap, basketball"},
  {"name": {"first_name":"San", "last_name":"Zhang"}, "hobby":"eat"}
]