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Python2.7很快就是过去式了!还在用2.7的程序员,准备一份3指南

2018年06月26日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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Python2.7很快就是过去式了!还在用2.7的程序员,准备一份3指南

 

Python 3 功能简介

Python 是机器学习和其他科学领域中的主流语言,我们通常需要使用它处理大量的数据。Python 兼容多种深度学习框架,且具备很多优秀的工具来执行数据预处理和可视化。

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使用 pathlib 更好地处理路径

pathlib 是 Python 3 的默认模块,帮助避免使用大量的 os.path.joins:

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PyCharm 中的类型提示示例:

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Python 不只是适合脚本的语言,现在的数据流程还包括大量步骤,每一步都包括不同的框架(有时也包括不同的逻辑)。

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上述代码适用于 numpy.array(包括多维)、astropy.Table 和 astropy.Column、bcolz、cupy、mxnet.ndarray 等。

该代码同样可用于 pandas.Series,但是方式是错误的:

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这是一个两行代码。想象一下复杂系统的行为多么难预测,有时一个函数就可能导致错误的行为。明确了解哪些类型方法适合大型系统很有帮助,它会在函数未得到此类参数时给出提醒。


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如果你有一个很棒的代码库,类型提示工具如 MyPy 可能成为集成流程中的一部分。不幸的是,提示没有强大到足以为 ndarrays/tensors 提供细粒度类型,但是或许我们很快就可以拥有这样的提示工具了,这将是 DS 的伟大功能。

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函数注释的其他用处

如前所述,注释不会影响代码执行,而且会提供一些元信息,你可以随意使用。

例如,计量单位是科学界的一个普遍难题,astropy 包提供一个简单的装饰器(Decorator)来控制输入量的计量单位,并将输出转换成所需单位。

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下面 Python 3 带有 @ 作为矩阵乘法的符号更具有可读性,且更容易在深度学习框架中转译:因为一些如 X @ W + b[None, :] 的代码在 numpy、cupy、pytorch 和 tensorflow 等不同库下都表示单层感知机。

使用 ** 作为通配符

递归文件夹的通配符在 Python2 中并不是很方便,因此才存在定制的 glob2 模块来克服这个问题。递归 flag 在 Python 3.6 中得到了支持。

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在 Jupyter 中,非常好的一点是记录每一个输出到独立的文档,并在出现错误的时候追踪出现问题的文档,所以我们现在可以重写 print 函数了。

在下面的代码中,我们可以使用上下文管理器暂时重写 print 函数的行为:

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f-strings 可作为简单和可靠的格式化

默认的格式化系统提供了一些灵活性,且在数据实验中不是必须的。但这样的代码对于任何修改要么太冗长,要么就会变得很零碎。而代表性的数据科学需要以固定的格式迭代地输出一些日志信息,通常需要使用的代码如下:

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「true division」和「integer division」之间的明显区别

对于数据科学来说这种改变带来了便利(但我相信对于系统编程来说不是)。

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严格排序

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输出:

  • Python 2: 6 ��
  • Python 3: 2 您好.
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  • Python 2: Counter({'\xc3': 2, 'b': 1, 'e': 1, 'c': 1, 'k': 1, 'M': 1, 'l': 1, 's': 1, 't': 1, '\xb6': 1, '\xbc': 1})
  • Python 3: Counter({'M': 1, 'ö': 1, 'b': 1, 'e': 1, 'l': 1, 's': 1, 't': 1, 'ü': 1, 'c': 1, 'k': 1})

这些在 Python 2 里也能正确地工作,但 Python 3 更为友好。

保留词典和**kwargs 的顺序

在 CPython 3.6+ 版本中,字典的默认行为类似于 OrderedDict(在 3.7+版本中已得到保证)。这在字典理解(和其他操作如 json 序列化/反序列化期间)保持顺序。

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注意到了吗?名称的唯一性也会被自动检查。

迭代地拆封

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节省 3 倍空间,而且速度更快。实际上,类似的压缩(不过与速度无关)可以通过 protocol=2 参数来实现,但是用户通常会忽略这个选项(或者根本不知道)。

更安全的解析

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关于 super 和方法解析顺序的更多内容,参见 stackoverflow:https://stackoverflow.com/questions/576169/understanding-python-super-with-init-methods

更好的 IDE 会给出变量注释

在使用 Java、C# 等语言编程的过程中最令人享受的事情是 IDE 可以提供非常好的建议,因为在执行代码之前,所有标识符的类型都是已知的。而在 Python 中这很难实现,但是注释可以帮助你:

  • 以清晰的形式写下你的期望
  • 从 IDE 获取良好的建议
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这是一个带变量注释的 PyCharm 示例。即使你使用的函数不带注释(例如,由于向后兼容性),它也能工作。

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很明显,代码的作者还没熟悉 Python 的代码风格(很可能刚从 cpp 和 rust 跳到 Python)。不幸的是,这不仅仅是个人偏好的问题,因为在 SVC 中改变参数的顺序(adding/deleting)会使得代码无效。特别是,sklearn 经常会重排序或重命名大量的算法参数以提供一致的 API。每次重构都可能使代码失效。

在 Python3,库的编写者可能需要使用*以明确地命名参数:

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小调:单精度整数类型

Python 2 提供了两个基本的整数类型,即 int(64 位符号整数)和用于长时间计算的 long(在 C++变的相当莫名其妙)。

Python 3 有一个单精度类型的 int,它包含了长时间的运算。

下面是查看值是否是整数的方法:

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数据科学特有的代码迁移问题(以及如何解决它们)

停止对嵌套参数的支持:

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  • map(), .keys(), .values(), .items(), 等等返回迭代器,而不是列表。迭代器的主要问题有:没有琐碎的分割和无法迭代两次。将结果转化为列表几乎可以解决所有问题。
  • 遇到问题请参见 Python 问答:我如何移植到 Python 3?(https://eev.ee/blog/2016/07/31/python-faq-how-do-i-port-to-python-3/)

用 python 教机器学习和数据科学的主要问题

  • 课程作者应该首先花时间解释什么是迭代器,为什么它不能像字符串那样被分片/级联/相乘/迭代两次(以及如何处理它)。
  • 我相信大多数课程作者很高兴避开这些细节,但是现在几乎不可能。

结论

Python 2 与 Python 3 共存了近 10 年,时至今日,我们必须要说:是时候转向 Python 3 了。

研究和生产代码应该更短,更易读取,并且在迁移到 Python 3 代码库之后明显更加的安全。

现在大多数库同时支持 2.x 和 3.x 两个版本。但我们不应等到流行工具包开始停止支持 Python 2 才开始行动,提前享受新语言的功能吧。

迁移过后,我敢保证程序会更加顺畅:「我们不会再做向后不兼容的事情了(https://snarky.ca/why-python-3-exists/)」。

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