資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：列表越界的列表類似于動(dòng)態(tài)數(shù)組，沒有長(zhǎng)度的限制。比如對(duì)將要傳進(jìn)內(nèi)層函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的類型進(jìn)行限制。對(duì)二維列表的每一維列表進(jìn)行長(zhǎng)度限制，不足指定長(zhǎng)度，自動(dòng)補(bǔ)充指定元素。
前言
作為一名python的腦殘粉，請(qǐng)先跟我念一遍python大法好。
其作為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的靈活，簡(jiǎn)介的代碼，確實(shí)在某些情況下確實(shí)比其他編程語(yǔ)言要好。但你有沒有想過，有時(shí)這些靈活的語(yǔ)法，可能會(huì)造成一些糟糕的體驗(yàn)。尤其是針對(duì)新手，python易上手不假，但動(dòng)態(tài)語(yǔ)言寫得項(xiàng)目規(guī)模一大，其實(shí)比相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)撵o態(tài)語(yǔ)言，更考驗(yàn)程序員的內(nèi)力。
哪怕你只是用過python寫過一些初等的項(xiàng)目，那你可能也體驗(yàn)過以下這種情況。
莫名其妙的傳錯(cuò)參數(shù)類型。
python不需要顯式聲明參數(shù)類型，同樣，什么樣的變量都可以往函數(shù)里扔，包括函數(shù)(python支持函數(shù)式編程)，這容易出現(xiàn)一個(gè)問題，如果一個(gè)函數(shù)不是自己設(shè)計(jì)的，你很可能網(wǎng)里面?zhèn)髁隋e(cuò)誤類型的參數(shù)。當(dāng)然，這樣大多數(shù)觸發(fā)異常，因?yàn)閭麇e(cuò)類型意味著函數(shù)的一些操作該類型不支持。但有時(shí)傳了錯(cuò)誤的參數(shù)類型，卻并不會(huì)觸發(fā)異常(比如字符串相加和數(shù)字相加，以及一切對(duì)象的==判斷)，不會(huì)觸發(fā)異常結(jié)果卻是錯(cuò)誤的，這就意味著出現(xiàn)了問題更難確定位置，甚至如果這個(gè)函數(shù)的返回值，再傳進(jìn)其他函數(shù)（假設(shè)叫B）時(shí)，當(dāng)你發(fā)現(xiàn)得到結(jié)果錯(cuò)誤時(shí)，你很可能以為是B函數(shù)的邏輯設(shè)計(jì)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，從而花費(fèi)大量的時(shí)間在錯(cuò)誤的地方，使用python多數(shù)是對(duì)開發(fā)效率比較重要的場(chǎng)景，而很可能因?yàn)橐粋€(gè)粗心，使得寫代碼的時(shí)間短了，結(jié)果將時(shí)間都花在找BUG上了。
進(jìn)行操作之前忘記了轉(zhuǎn)型
典型的就是把參數(shù)類型為str與int相加?；蛘甙?b>str傳進(jìn)range()里面。
列表越界
python的列表類似于動(dòng)態(tài)數(shù)組，沒有長(zhǎng)度的限制。雖然大多數(shù)我們只需用for x in one_list即可完成對(duì)列表的訪問，而不需要去考慮列表的長(zhǎng)度。但其實(shí)還有一種情景，比如說一個(gè)列表（或者元組）中元素的次序是有意義的，比如說[name,age,sex]而且這可能是某個(gè)函數(shù)動(dòng)態(tài)生成的，比如爬蟲爬取網(wǎng)站后從里面挑選信息后返回，這時(shí)，如果這個(gè)網(wǎng)站中age，sex的信息缺失，python可不會(huì)自動(dòng)補(bǔ)充None下去，至少我沒看見有人的函數(shù)或方法會(huì)考慮到這一點(diǎn)，而是直接給你返回[name],而如果你需要獲取age，而直接訪問下標(biāo)為1的元素，則會(huì)觸發(fā)異常。
類似的還有種種，當(dāng)然并非不可解決，比如足夠多的assert和isinstance，足夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬙O(shè)計(jì)，枯燥但很有必要的單元測(cè)試等等……但使用python很多時(shí)候就是為了加快開發(fā)效率，上面的這些措施顯然太過麻煩。
斷斷續(xù)續(xù)的寫了一兩天，弄了幾個(gè)裝飾器來解決這些問題，下面開始分享一下。
什么是裝飾器如何利用裝飾器限制函數(shù)的參數(shù)和返回值需要了解pythopn中裝飾器的基本概念，可以參考一下廖老師的py教程
點(diǎn)這里
使用裝飾器可以使得一個(gè)函數(shù)外面加上某些操作然后在重新返回到你定義的函數(shù)名字指定的對(duì)象上。
說實(shí)話，我很難用言語(yǔ)描述出這種關(guān)系，直接上代碼好了。
以使用裝飾器限制函數(shù)參數(shù)類型為例：
裝飾器的實(shí)現(xiàn)如下：
def type_limit(*typeLimit,**returnType):
def test_value_type(func):
def wrapper(*param,**kw):
length = len(typeLimit)
if length != len(param):
raise LimitError("The list of typeLimit and param must have the same length")
for index in range(length):
t = typeLimit[index]
p = param[index]
if not isinstance(p,t):
raise LimitError("The param %s should be %s,but it"s %s now!"%(str(p),type(t()),type(p)))
res = func(*param,**kw)
if "returnType" in returnType:
limit = returnType["returnType"]
if not isinstance(res,limit):
raise LimitError("This function must return a value that is %s,but now it"s %s"%(limit,type(res) ) )
return res
return wrapper
return test_value_type
假設(shè)我希望實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩數(shù)求和，為了避免傳進(jìn)去的是兩個(gè)字符串，造成字符串連接，我需要限制其類型都為int
這時(shí)，我們可以這么做：
@type_limit(int,int)
def test(x,y):
return x+y
這個(gè)定義的過程發(fā)生了什么呢？上述代碼等價(jià)于
temp = type_limit(int,int) #temp = test_value_type test = temp(test) #這是，test已經(jīng)在原test上經(jīng)過修飾，指向wrapper
而在wrapper中，最終會(huì)返回調(diào)用原test的結(jié)果，這個(gè)裝飾器做的，只不過是在調(diào)用原test前，利用
isinstance進(jìn)行了一遍類型檢測(cè)而已。這樣，我們可以簡(jiǎn)單的模仿像java，C++這樣的靜態(tài)語(yǔ)言一樣，在聲明的時(shí)候就對(duì)參數(shù)類型進(jìn)行限制了。
理解這個(gè)裝飾器把握著一下幾點(diǎn)：
函數(shù)可以作為變量使用，即可以作為參數(shù)和返回值
裝飾器利用了函數(shù)內(nèi)的函數(shù)，可以訪問外層函數(shù)之間的一些變量從而對(duì)內(nèi)層函數(shù)進(jìn)行修飾。(比如對(duì)將要傳進(jìn)內(nèi)層函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)等)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的類型進(jìn)行限制。
理解這兩點(diǎn)后，你可以自由的修改和拓展這些裝飾器，如果你有更好的實(shí)現(xiàn)，記得在github上pull給我哦，github地址稍后給出。
其他相關(guān)的限制除上述外，我還是實(shí)現(xiàn)了其他限制：
列表長(zhǎng)度的限制，不足指定長(zhǎng)度，自動(dòng)補(bǔ)充指定元素。
對(duì)二維列表的每一維列表進(jìn)行長(zhǎng)度限制，不足指定長(zhǎng)度，自動(dòng)補(bǔ)充指定元素。主要為某些算法進(jìn)行限制。
常量類Const，目測(cè)沒有什么用
對(duì)列表的每一元素的類型進(jìn)行限制
后記限于篇幅，其他的代碼不一一在這里介紹，關(guān)鍵思路在上文已給出，其余代碼開源在github上，如果需要，你可以直接拿去使用。不過記得不要濫用。
github地址
如有更好的建議和或不正確的地方，可以在本文或github下告知。
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