00.python_basic

1 命令行及环境配置 §

1.1 PIP参数 §

• 波浪线tilde equals (~=)，选择包的当前大版本的最高子版本 (Stackoverflow) example: mock-django~=0.6.10

  It will select the latest version of the package, greater than or equal to 0.6.10, but still in the 0.6.* version, so it won’t download 0.7.0 for example.

1.2 检查安装的模块版本 §

• 代码

import sys
import pkg_resources
 
if __name__ == '__main__':
    m_name = sys.argv[1]
    try:
        v = pkg_resources.get_distribution(m_name).version
        print("{}'s version is: {}".format(m_name, v))
    except:
        print("No such a module installed.")

2 基本语法 §

2.1 Ellipsis (”…“) §

• singleton Ellipsis object A placeholder for not-yet-written code，个人认为是比pass更好用的平替

2.2 Python中的Null类型 — None/NoneType §

• Python中的Null类型为None，可以使用if foo is None来判断

2.3 ','的拆包 §

2.3.1 拆包符号的使用 §

2.3.2 拆包符号的运算优先级 §

• 拆包中不能放入连续的运算，','前后的变量是同时完成运算（可以认为是并行），没有先后运算的时序关系，如

  a, b = 1, 2
  a, b = 2, a+1

  输出结果为a=2，b=2，进行b的运算时并没有采用更新值，而是用之前初始化的值

2.4 判断列表是否存在，或是否为空 §

	x=None	x=[]	x=[1,2,3]
if x is None	True	False	False
if not x	True	True	False
if not (x is None)	False	True	True
if x is not None	False	True	True

• None，False，空字符串""，0，空列表[]，空字典{}，空元组()都相当于False，因此if not x不能对其进行区分
• if x is not [] 不能用来判断空列表！

2.5 列表list及相关使用细节 §

多维列表根据某个位置的元素进行排序 §

• 使用sort()函数和lambda
  • reverse：False为升序排列，True为降序排列

your_list = [[1,3],[32,5],[23,2],[48,1],[48,4],[32,0]]
your_list.sort(reverse=True, key=lambda x: x[-1])

2.5.1 两个list变量相互赋值，浅拷贝shallow copy与深拷贝deep copy §

• 浅拷贝shallow copy对应C语言中按地址传递。深拷贝deep copy对应C语言中按值传递
• 如果声明了一个list类型变量a，再通过b=a声明b时，是浅拷贝，之后对a的修改也会反应到变量中
• 类似情况如声明全零二维列表
• 如果在a的基础上，声明一个列表，则为深拷贝，之后对a的修改，对于b没有影响，如

  a = [1,2,3]
  b = a+[0]
  ## b = [1,2,3,0]
  a[1] = [10]
  ## a = [1,10,3]
  ## b = [1,2,3,0]

2.5.2 批量修改列表中元素（如一个列表中每个元素均为np.array） §

• 使用__setitem__()方法

  a = [np.eye(4) for i in range(7)]
  [a[i].__setitem__((0, 3), 0.006) for i in range(3)]

2.5.3 声明全零二维列表 §

2.5.3.1 错误方法： §

a = [[0]*m]*n

这个列表中每一行[0]*m都指向同一实例，改变其中一个元素的值将同时改变每一行的值 这个方法相当于先声明了[0,0,0,...,0]，再将其复制n次

2.5.3.2 正确方法 §

a = [ [0]*m for _ in range(n)]

此二维列表中每个元素都是独立的 这个方法相当于每次都重新声明[0,0,0,...,0]，共重复n次

2.5.4 Range() §

• 在一个区间进行计数
  • range(x1,x2)的计数从x1开始，到x2-1结束，若生成列表，则为[x1, x1+1, x1+2, ..., x2-1]
• 倒序计数
  • range(n-1, -1, -1)从n-1反向计数至0

2.6 跳出多层循环 §

• 将多层循环包装为一个函数，使用return
• 抛出异常

  class GetOutOfLoop(Exception):
      pass
   
  try:
      for i in ...:
          for j in ...:
              if ...:
                  pass
              else:
                  raise GetOutOfLoop
  except GetOutOfLoop:
      pass

2.7 用Ctrl+c跳出程序的主循环 §

• 一般方法

try:
    while True:
        do_something()
except KeyboardInterrupt:
    pass
 

• ROS

while not rospy.is_shutdown():
    ...

2.8 格式化输出 §

2.8.1 print/file.write的格式化输出 §

• 使用print("your content here with {}".format(data))
• 指定整数或者小数的位数print("data: {:3.4f}".format(your_float))
• print("data: {:3.4}".format(your_float))若没有f，则为使用科学计数法表示

2.8.2 NumPy默认输出为科学计数法 §

• 参考numpy的数据输出

2.9 构建数据类型（使用dataclass） §

• 需要引用dataclasses的dataclass和field
• 如果为多层嵌套，其内部所嵌套的每层声明应当用field进行初始化，否则会导致声明指向同一变量（Python stores default member variable values in class attributes.）， 参考
  • 正确示例 输出为1和2

  from dataclasses import dataclass, field
   
  ## inner most data
  @dataclass
  class Lv0:
      x: float=0
  ## the structure in the middle
  @dataclass
  class Lv1:
      y0: Lv0 = field(default_factory=lambda: Lv0()) # not y0: Lv0 = Lv0()
   
  ## outer most data
  @dataclass
  class Lv2:
      z0: Lv1 = field(default_factory=lambda: Lv1())
   
  if __name__ == '__main__':
      a = Lv2()
      b = Lv2()
      a.z0.y0.x = 1
      b.z0.y0.x = 2
      print(a.z0.y0.x) ## get 1
      print(b.z0.y0.x) ## get 2

  • 错误示例，a和b的.z0.y0指向了同一变量，输出为2和2

  from dataclasses import dataclass, field
   
  @dataclass
  class Lv0:
      x: float=0
   
  @dataclass
  class Lv1:
      y0: Lv0 = Lv0()
   
  @dataclass
  class Lv2:
      z0: Lv1 = field(default_factory=lambda: Lv1())
   
  if __name__ == '__main__':
      a = Lv2()
      b = Lv2()
      a.z0.y0.x = 1
      b.z0.y0.x = 2
      print(a.z0.y0.x) ## get 2
      print(b.z0.y0.x) ## get 2

3 如何导入在其他文件夹中的模块/同一子文件夹中的模块 §

• 假设当前脚本的结构为：

    |->main.py
    |->utils/
            |->vision/
                |->rgb_process.py
                |->post_process.py
            |->control/
    |->others/
  

  要在post_pocess.py中引用rgb_process中的object_mask类

sys.path.append('../../')
from utils.vision.rgb_process import object_mask

4 添加命令行参数 §

• 示例

import argparse
 
if __name__ == '__main__':
    import argparse
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('-init', '--init', action = 'store_true', help = 'initializing')     # add_argument()指定程序可以接受的命令行选项
    args = parser.parse_args()      # parse_args()从指定的选项中返回一些数据
    print(args)
    print(args.init)
 

• action='store_true' 上例中args.init的值将被设置为True

5 文件操作 §

5.1 获取文件夹下所有特定扩展名的文件名 §

• 示例

def get_files(path, extention = '.txt'):
    find_files = []
    f_list = os.listdir(path)
    for i in f_list:
        if os.path.splitext(i)[-1] == extention:
            find_files.append(i)
 
    return find_files

6 时间 §

6.1 计时 §

• 方法一：单位为秒，代码示例

import timeit
 
start = timeit.default_timer()
## DO SOMETHING
stop = timeit.default_timer()
print("spent {}".format(stop-start))

• 方法二：单位为秒，代码示例

import time
start = time.perf_counter()
## DO SOMETHING
stop  = time.perf_counter()
print("Runtime: {}ms".format((stop-start)*1000)

用时间戳作为文件名 §

• 使用函数time.strftime，代码示例

  filename = time.strftime("%m-%d_%H-%M-%S", time.localtime(time.time()))