python 高级功能

以下是 Python 中被广泛使用的 高级功能，适用于构建复杂系统、提升代码效率和可读性：

1. 生成器（Generators）

• 用途：惰性求值（Lazy Evaluation），节省内存。
• 语法：使用 yield 关键字。
• 适用场景：处理大数据流、文件读取、无限序列等。

def fibonacci():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield a
        a, b = b, a + b

# 使用生成器
fib = fibonacci()
print(next(fib))  # 0
print(next(fib))  # 1

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2. 协程（Coroutines）

• 用途：实现异步编程，用于 I/O 密集型任务（如网络请求、文件读写）。
• 语法：async def 定义协程，await 执行异步等待。
• 适用场景：爬虫、Web 服务、异步任务调度等。

async def fetch_data():
    import aiohttp
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get("https://example.com") as response:
            return await response.text()

# 运行协程
import asyncio
asyncio.run(fetch_data())

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3. 装饰器（Decorators）

• 用途：增强函数行为，而无需修改函数本身。
• 语法：@decorator。
• 适用场景：权限校验、日志记录、缓存、异常处理等。

def log(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"Calling {func.__name__}")
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

@log
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}")

greet("Alice")

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4. 元编程（Metaprogramming）

• 用途：在运行时动态修改或创建类和函数。
• 语法：type()、__metaclass__、inspect 模块。
• 适用场景：ORM、插件系统、自动注册类等。

class MyMeta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        print(f"Creating class {name}")
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)

class MyClass(metaclass=MyMeta):
    pass

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5. 上下文管理器（Context Managers）

• 用途：自动管理资源（如文件、锁、数据库连接）。
• 语法：with 语句。
• 适用场景：文件读写、资源清理、临时状态管理等。

with open("file.txt", "r") as f:
    content = f.read()
    print(content)

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6. 类型注解（Type Hints）

• 用途：为变量、函数参数和返回值添加类型信息。
• 语法：x: int、def func(x: int) -> str。
• 工具支持：mypy（静态类型检查工具）。

def add(a: int, b: int) -> int:
    return a + b

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7. 并发与并行

• 并发（Concurrency）：通过事件循环（asyncio）实现。
• 并行（Parallelism）：通过多进程（multiprocessing）或线程池（concurrent.futures）实现。
• 适用场景：
  • 并发：I/O 密集型（如网络请求、文件读写）。
  • 并行：CPU 密集型（如图像处理、数值计算）。

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🛠️ 二、Python 好用的工具推荐

以下是 Python 开发者常用的 现代工具，用于提升开发效率和代码质量：

工具	功能	优势
uv	包管理（替代 pip、venv、pip-tools）	超快依赖解析，支持 pyproject.toml
ruff	代码检查（linter）	比 flake8 快 100x+
pytest	单元测试框架	支持 fixture、参数化、覆盖率
typer	CLI 工具开发	基于类型提示，自动生成帮助信息
rich	终端输出美化	支持表格、进度条、日志等
httpx	异步 HTTP 客户端	支持 async/await，替代 requests
fastapi	现代 Web 框架	支持异步，性能高，自动生成 OpenAPI 文档

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