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一文读懂 Python 简单语句:从基础到进阶的全面指南

本文深入剖析 Python 的各类简单语句,详细阐述其语法、功能和使用场景,通过实际项目示例展示它们的协同运用,帮助读者理解简单语句在构建程序逻辑中的关键作用,提升 Python 编程基础能力。

Python 简单语句详解

简单语句由一个单独的逻辑行构成多条简单语句可以存在于同一行内并以分号分隔

(一)表达式语句

表达式语句用于计算和写入值(多在交互模式下)或调用过程(返回None的函数)。在交互模式中,若表达式求值结果不为None,会经repr()函数转为字符串输出 。

# 计算表达式的值
3 + 5  # 在交互模式下输出8
# 调用函数,函数返回值为None时不输出内容
print('执行print函数,返回值为None')  

(二)赋值语句

  1. 基本赋值:将值绑定到名称,如a = 5,把整数 5 绑定到变量a
  2. 多元赋值:允许同时给多个变量赋值,x, y = 1, 2,分别将 1 和 2 赋给xy
  3. 可迭代对象拆包赋值:适用于可迭代对象,data = [3, 4]; m, n = data,将列表data中的元素分别赋给mn

(三)增强赋值语句

把二元运算和赋值合并,如x += 1 。与普通赋值不同,增强赋值中目标仅求值一次,且可能原地执行运算,提高效率 。

a = 3
a += 2  # 等价于a = a + 2,但a只被求值一次,若a是可变对象,可能原地修改

(四)带标注的赋值语句

将变量或属性标注与可选赋值结合 。在类或模块作用域中,简单赋值目标的标注会被求值并存储到__annotations__属性里 。

class MyClass:
    x: int = 5  # 标注会被存储到__annotations__属性中

(五)assert语句

用于在程序里插入调试性断言 。简单形式assert expression,当__debug__TrueexpressionFalse时引发AssertionError;扩展形式assert expression1, expression2,在expression1False时,引发带expression2参数的AssertionError

def divide(a, b):
    assert b != 0, "除数不能为零"
    return a / b

(六)pass语句

空操作语句,在语法需要语句但无需执行代码时占位,比如定义暂未实现功能的函数或类 。

def empty_function():
    pass


class EmptyClass:
    pass

(七)del语句

用于删除对象引用,可以删除名称的绑定、属性、抽取或切片等 。删除名称会从局部或全局命名空间移除绑定,删除属性引用等操作会传递给相应的原型对象 。

a = [1, 2, 3]
del a[1]  # 删除列表中的第二个元素

(八)return语句

从函数返回值 。若有表达式列表则求值返回,否则返回None 。在生成器函数中,return表示生成器完成并引发StopIteration;在异步生成器函数中,空的return表示异步生成器完成并引发StopAsyncIteration,非空return会导致语法错误 。

def add(a, b):
    return a + b


def my_generator():
    yield 1
    return  # 生成器结束

(九)yield语句

用于定义生成器函数,与yield表达式语义相同,可省略yield表达式所需括号 。生成器函数通过yield暂停和恢复执行,每次yield会返回一个值 。

def number_generator():
    for i in range(5):
        yield i


gen = number_generator()
for num in gen:
    print(num)

(十)raise语句

用于引发异常 。没有表达式时,重新引发当前处理的异常;有表达式时,将其求值为异常对象并引发 。from子句用于异常串连,关联两个异常 。

try:
    result = 1 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    raise ValueError("发生错误") from e

(十一)break语句

终结最近的外层循环,若循环有else子句也会跳过 。当break离开带有finally子句的try语句时,finally子句会先执行 。

for i in range(10):
    if i == 5:
        break
    print(i)

(十二)continue语句

用于继续执行最近外层循环的下一个轮次 。当continue离开带有finally子句的try语句时,finally子句会先执行 。

for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        continue
    print(i)

(十三)import语句

用于导入模块,有多种形式 。基本形式先查找、加载并初始化模块,再在局部命名空间定义名称 。from形式更复杂,涉及查找模块属性等操作 。

import math  # 导入模块并绑定名称
from math import sqrt  # 从模块中导入特定属性并绑定名称

(十四)future语句

用于指明模块使用未来 Python 发行版的语法或语义,方便向新版本迁移 。必须在模块开头附近出现,仅对特定特性(如标注)有效 。

from __future__ import annotations  # 启用未来的标注特性

(十五)global语句

在函数或类体中声明变量为全局变量,不使用global无法对全局变量赋值 ,它对整个函数或类体作用域有效 。

count = 0


def increment():
    global count
    count += 1
    return count

(十六)nonlocal语句

在嵌套函数中,使标识符指向外层函数作用域中的变量 ,允许重新绑定这些非局部标识符 。

def outer():
    x = 10

    def inner():
        nonlocal x
        x += 1
        return x

    return inner()

(十七)type语句

Python 3.12 新增,用于声明类型别名 。类型别名的值是惰性求值的,还能泛型化 。

type Point = tuple[float, float]  # 创建类型别名

实际项目示例:学生成绩管理系统

假设要开发一个简单的学生成绩管理系统,用于录入、查询和统计学生成绩,会用到多种简单语句。

# 导入所需模块
import math

# 定义全局变量存储学生成绩
student_scores = {}


# 添加学生成绩函数
def add_score(student_name, score):
    global student_scores
    assert isinstance(student_name, str) and student_name, "学生姓名必须是不为空的字符串"
    assert isinstance(score, (int, float)) and 0 <= score <= 100, "成绩必须是0到100之间的数字"
    student_scores[student_name] = score


# 查询学生成绩函数
def get_score(student_name):
    global student_scores
    if student_name not in student_scores:
        raise KeyError(f"未找到学生 {student_name} 的成绩")
    return student_scores[student_name]


# 计算平均成绩函数
def calculate_average_score():
    global student_scores
    if not student_scores:
        return 0
    total_score = sum(student_scores.values())
    return total_score / len(student_scores)


# 主程序
def main():
    try:
        add_score('Alice', 85)
        add_score('Bob', 90)
        print(f"Alice的成绩: {get_score('Alice')}")
        print(f"Bob的成绩: {get_score('Bob')}")
        average_score = calculate_average_score()
        print(f"平均成绩: {average_score}")

        # 尝试获取不存在的学生成绩
        get_score('Charlie')
    except (AssertionError, KeyError) as e:
        print(f"发生错误: {e}")


if __name__ == "__main__":
    main()

在这个示例中:

  • import math导入了math模块,用于后续可能的数学计算(这里未用到复杂计算,但展示了import语句的使用)。
  • 使用global语句声明student_scores为全局变量,在多个函数中进行访问和修改。
  • assert语句用于验证输入数据的合法性,确保程序的健壮性。
  • raise语句在查询不存在的学生成绩时引发KeyError异常。
  • 赋值语句用于变量的定义和结果的存储,如total_score = sum(student_scores.values())
  • try - except结构用于捕获和处理可能出现的异常。

通过这个示例,可以看到多种简单语句如何协同工作,实现一个具有基本功能的学生成绩管理系统。

重点知识点扩展

赋值语句的注意事项

在进行多元赋值时,等号两边的元素数量必须匹配(除非使用带星号的目标进行可迭代对象拆包) 。例如:

# 正确
a, b = 1, 2
# 错误,元素数量不匹配
# a, b = 1

对于增强赋值语句,虽然在多数情况下与普通赋值类似,但在处理可变对象时可能会有不同表现。例如:

list1 = [1, 2, 3]
list2 = list1
list1 += [4]  # list1和list2都会改变,因为是原地操作
list3 = [1, 2, 3]
list4 = list3
list3 = list3 + [4]  # list3改变,list4不变,因为创建了新对象

import语句的深入理解

import语句在导入模块时,会先检查sys.modules缓存,如果模块已被导入则直接使用缓存中的模块 。这可以避免重复导入,提高效率 。例如:

import math
import math  # 第二次导入直接使用缓存中的math模块

在使用from module import *时,要谨慎操作,因为可能会导致命名冲突 。若模块中定义了__all__变量,会导入其中指定的名称;若未定义,则导入不以下划线开头的名称 。

异常处理与raise语句的应用

在实际开发中,合理使用异常处理和raise语句可以增强程序的健壮性 。可以自定义异常类,以便更好地处理特定的错误情况 。例如:

class MyCustomError(Exception):
    pass


def check_value(value):
    if value < 0:
        raise MyCustomError("值不能为负数")
    return value

总结

Python 简单语句是构建程序逻辑的基础,每种语句都有其独特的功能和应用场景。从基本的表达式语句和赋值语句,到用于流程控制的breakcontinue语句,再到导入模块的import语句等,熟练掌握它们的使用方法和注意事项,对于编写高效、可靠的 Python 代码至关重要。通过对重点知识点的扩展,能帮助开发者在实际编程中更好地运用这些语句,解决各种复杂的问题。

TAG: Python、简单语句、赋值语句、import 语句、异常处理

官方文档Python 官方文档 - 简单语句,提供了最权威和详细的知识点说明,是深入学习的重要参考。

posted on 2025-02-20 15:55  TekinTian  阅读(15)  评论(0)    收藏  举报