这个小 Python 脚本提高了对低级编程的理解
时间:2025-01-20 18:57:49 196浏览 收藏
各位小伙伴们,大家好呀!看看今天我又给各位带来了什么文章?本文标题是《这个小 Python 脚本提高了对低级编程的理解》,很明显是关于文章的文章哈哈哈,其中内容主要会涉及到等等,如果能帮到你,觉得很不错的话,欢迎各位多多点评和分享!
最初发布于 Medium 上的 Level Up Coding。
Python 以其简洁易用而闻名,但对于许多开发者来说,在某个阶段,语言本身的学习曲线会趋于平缓。一旦掌握了常用库和技术,解决问题就变得程式化。然而,学习之旅永无止境,尤其是在深入研究并发和底层编程等高级主题时。
对于希望提升 Python 技能的开发者来说,一个宝贵的资源是 Talk Python To Me 播客,它涵盖了 Python 开发的诸多方面。其中一期课程,“使用异步/等待和线程的 Python 并行编程”,深入探讨了处理并发和优化代码执行的关键概念。
传统的计算机科学教育中,会涉及计算机体系结构、C 编程、互斥锁、信号量和指针等内容。然而,许多开发者从未将这些概念与实际编程场景联系起来。例如,对 CPU 内核的理解往往停留在抽象层面,与日常开发任务脱节。
本课程的一个重点是 Unsync 库的使用。它将异步、线程和多进程整合到统一的 API 中,简化了并发和并行编程。该库能根据任务是 CPU 密集型、I/O 密集型还是异步型来自动优化任务执行。通过消除线程启动、加入和关闭的复杂性,Unsync 库使得 Python 的并发编程更易于上手且更高效。
以下脚本演示了这些概念:
# source: https://github.com/talkpython/async-techniques-python-course/blob/master/src/09-built-on-asyncio/the_unsync/thesync.py
import datetime
import math
import asyncio
import aiohttp
import requests
from unsync import unsync
def main():
t0 = datetime.datetime.now()
tasks = [
compute_some(),
compute_some(),
compute_some(),
download_some(),
download_some(),
download_some_more(),
download_some_more(),
wait_some(),
wait_some(),
wait_some(),
wait_some(),
]
[t.result() for t in tasks]
dt = datetime.datetime.now() - t0
print(f"Synchronous version done in {dt.total_seconds():,.2f} seconds.")
@unsync(cpu_bound=True)
def compute_some():
print("Computing...")
for _ in range(1, 10_000_000):
math.sqrt(25 ** 25 + .01)
@unsync()
async def download_some():
print("Downloading...")
url = 'https://talkpython.fm/episodes/show/174/coming-into-python-from-another-industry-part-2'
async with aiohttp.ClientSession(connector=aiohttp.TCPConnector(ssl=False)) as session:
async with session.get(url) as resp:
resp.raise_for_status()
text = await resp.text()
print(f"Downloaded (more) {len(text):,} characters.")
@unsync()
def download_some_more():
print("Downloading more ...")
url = 'https://pythonbytes.fm/episodes/show/92/will-your-python-be-compiled'
resp = requests.get(url)
resp.raise_for_status()
text = resp.text
print(f"Downloaded {len(text):,} characters.")
@unsync()
async def wait_some():
print("Waiting...")
for _ in range(1, 1000):
await asyncio.sleep(.001)
if __name__ == "__main__":
main()
脚本解析
该脚本展示了不同类型的任务以及如何并发执行它们以提升性能和效率:
compute_some
函数: 模拟密集型计算,通过计算大量数字来演示多线程处理如何利用多个 CPU 核心进行并行计算,从而缩短处理时间,提升效率。实际应用包括数值模拟、数据分析和计算密集型操作。download_some
函数: 演示异步获取数据(例如,从 API 或网站)。它在 asyncio 事件循环中运行,允许非阻塞 I/O 操作。这使其非常适合处理多个并发 I/O 任务,例如数据抓取或并发 API 请求。download_some_more
函数: 演示同步 HTTP 请求的使用。虽然是同步的,但它在单独的线程中运行,避免阻塞主线程。此方法适用于不需要非阻塞操作但仍需并发的简单或遗留系统。wait_some
函数: 模拟异步任务中的非阻塞暂停,允许其他任务在等待时继续运行。这在程序需要等待外部事件、计时器或用户输入而不阻塞其他操作的场景中非常有用。
关键点
通过并发编程,该脚本展示了如何同时执行多个任务,从而加快处理速度并更有效地利用资源。
在编程中,内存 (RAM) 和处理能力 (CPU) 是影响性能的关键因素。RAM 提供对活动数据的快速访问,支持多个任务的顺利执行;CPU 处理指令和计算的执行。在实际应用中,充足的内存确保能同时处理大型数据集或多个操作,强大的 CPU 则带来更快的计算和更灵敏的应用程序。
理解内存、CPU 和并发之间的关系,对开发者进行优化和任务执行至关重要。通过利用多核 CPU 和高效的内存管理,开发者可以创建响应更快、高性能的应用程序,轻松处理复杂的数据密集型任务。
图片来自 Alexander Kovalev
本篇关于《这个小 Python 脚本提高了对低级编程的理解》的介绍就到此结束啦,但是学无止境,想要了解学习更多关于文章的相关知识,请关注golang学习网公众号!
-
501 收藏
-
501 收藏
-
501 收藏
-
501 收藏
-
501 收藏
-
118 收藏
-
492 收藏
-
361 收藏
-
295 收藏
-
280 收藏
-
198 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 立即学习 542次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 立即学习 507次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 立即学习 497次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 立即学习 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 立即学习 484次学习