笨办法学 Python3 第五版（预览）（三）(4)

笨办法学 Python3 第五版（预览）（三）(3)https://developer.aliyun.com/article/1483443

练习 36：设计和调试

现在你已经了解了if语句，我将给你一些关于for循环和while循环的规则，这将帮助你避免麻烦。我还会给你一些关于调试的提示，这样你就可以找出程序中的问题。最后，你将设计一个类似于上一个练习但有些不同的小游戏。

从想法到可运行的代码

有一个简单的过程任何人都可以遵循，将你的想法转化为代码。这不是唯一的过程，但对许多人来说效果很好。在你开发自己的个人过程之前，使用这个过程。

1. 以你理解的任何形式将你的想法表达出来。你是作家吗？那就写一篇关于你的想法的文章。你是艺术家或设计师吗？那就画出用户界面。你喜欢图表吗？看看序列图，这是编程中最有用的图之一。
   
2. 为你的代码创建一个文件。是的，信不信由你，这是一个重要的步骤，大多数人都会遇到困难。如果你想不出一个名字，就随便挑一个吧。
   
3. 用简单的英语（或者你最容易理解的语言）写下你的想法的描述作为注释。
   
4. 从顶部开始，将第一个注释转换为“伪代码”，这有点像 Python，但你不用在意语法。
   
5. 将那个“伪代码”转换为真正的 Python 代码，并不断运行你的文件，直到这段代码实现了你的注释所说的。
   
6. 重复这个过程，直到你将所有的注释转换为 Python 代码。
   
7. 退一步，审查你的代码，然后删除它。你不必一直这样做，但如果你养成丢弃第一个版本的习惯，你将获得两个好处：
   

a. 你的第二个版本几乎总是比第一个版本好。

b. 你向自己确认这不仅仅是愚蠢的运气。你确实能编写代码。这有助于应对冒名顶替综合症和增强自信。

让我们用一个简单的问题“创建一个简单的华氏度到摄氏度转换器”来做一个例子。第一步，我会写出我对转换的了解：

C 等于 (F - 32 ) / 1.8。我应该询问用户输入 F，然后打印出 C。

一个非常基本的数学公式是理解问题的简单方法。第二步，我写下描述我的代码应该做什么的注释：

1   # ask the user for the F
2   # convert it to a float()
3   # C = (F - 32) / 1.8
4   # print C to the user

一旦我有了这个，我会用伪代码“填空”。我只会做第一行，这样你就可以完成这个：

1   # ask the user for the F
2   F = input(?)
3
4   # convert it to a float()
5   # C = (F - 32) / 1.8
6   # print C to the user

注意，我故意懒惰，没有正确地编写语法，这就是伪代码的要点。一旦我有了这个，就将其转换为正确的 Python 代码：

1   # ask the user for the F
2   F = input("C? ")
3
4   # convert it to a float()
5   # C = (F - 32) / 1.8
6   # print C to the user

运行它！ 你应该不断地运行你的代码。如果你输入了超过几行，只需删除它们，重新开始。这样会容易得多。

现在这些行起作用了，我继续下一个注释并重复这个过程，直到我将所有的注释转换成 Python。当我的脚本最终工作时，我会删除它并使用我所知道的重新编写它。也许这一次我直接写 Python，或者我再次重复这个过程。这样做会让我确认自己实际上是可以做到的。这不仅仅是愚蠢的运气。

这是一个专业的过程吗？

你可能会认为这个过程不实用或不专业。我认为，当你刚开始时，你需要不同于那些编程时间很长的人所需的工具。我可以坐下来想一个点子然后编码，但我已经从事专业编程的时间比你活了的时间还长。然而，在我的脑海中，这基本上是我遵循的过程。我只是在脑海中迅速地做这个过程，而你必须在外部练习直到内化。

当我卡住或者在学习一门新语言时，我会使用这个过程。如果我不懂一门语言但知道我想做什么，那么我通常可以写注释然后慢慢将其转换为代码，这也教会我那种语言。我和你之间唯一的区别是，由于多年的训练，我做得更快。

关于“X/Y”非问题

一些专业人士声称，这个过程会让学生患上一种奇怪的疾病，称为“X/Y 问题”。他们将 X/Y 问题描述为“有人想做 X，但只知道如何做 Y，所以他们请求帮助如何做 Y。” X/Y 问题的问题在于它批评了那些简单学习编程的人，并没有提出解决方案。对于“X/Y 问题的讨厌者”，解决方案似乎是“已经知道答案”，因为如果他们知道如何做 X，他们就不会去烦恼 Y。这种信念的虚伪之处在于所有讨厌这种问题的人都经历过这个阶段，提出过这些完全相同的“X/Y”问题。

另一个问题是，他们在责备你的糟糕文档。经典的例子来自 X/Y 问题的原始描述：

1   <n00b> How can I echo the last three characters in a filename?
 2
 3   <feline> If they're in a variable: echo ${foo: -3}
 4   <feline> Why 3 characters? What do you REALLY want?
 5   <feline> Do you want the extension?
 6
 7   <n00b> Yes.
 8
 9   <feline> Then ASK FOR WHAT YOU WANT!
10   <feline> There's no guarantee that every filename will
11   have a three-letter extension,
12   <feline> so blindly grabbing three characters does not
13   solve the problem.
14   <feline> echo ${foo##*.}

首先，这个feline人实际上在一个专门回答问题的 IRC 频道里大声责骂某人提问。“要求你想要的东西！”第二个问题是，他们的解决方案是我——一个有几十年经验的 bash 和 Linux 专业人士——每次都要查找的东西。这是 bash 中最糟糕文档化、最不可用的功能之一。一个初学者如何能预先知道他们应该使用一些复杂的“dollar brace name pound pound asterisk dot brace”操作？如果在线有简单的文档解释如何做这个操作，这个人很可能不会提出这个问题。如果 bash 实际上有一个基本功能来执行这个每个人都需要的非常常见的操作，那将更好。

当涉及“X/Y 问题”时，这实际上只是一个借口，用来责骂初学者是初学者。每个声称讨厌这个问题的人要么根本不写代码，要么绝对在学习编程时确实做过这样的事情。这就是学习编程的方式。您遇到问题并通过学习如何实现解决方案来摸索解决方案。因此，如果遇到像这样的人，只需忽略他们。他们只是借口找个人发火并感觉自己更优越。

此外，您会注意到在上一个对话中，没有一个人要求看代码。如果只是展示了他们的代码，那么就可以推荐更好的方法来解决问题。问题解决了。我是说，假设实际上能够编写代码，而不只是在 IRC 中等待着攻击毫无戒备的初学者提问。

if 语句规则

1. 每个if语句必须有一个else。
   
2. 如果else部分永远不应该运行，因为这没有意义，那么你必须在else中使用一个 die 函数，打印出错误消息并终止程序，就像我们在之前的练习中所做的那样。这将找到许多错误。
   
3. 永远不要嵌套超过两层的if语句，并始终尝试将其保持一层。
   
4. 将if语句视为段落，其中每个if-elif-else组合就像一组句子。在其前后放置空行。
   
5. 您的布尔测试应该简单。如果它们复杂，将它们的计算移到函数中的变量中，并为变量使用一个好的名称。
   

如果您遵循这些简单的规则，您将开始写出比大多数程序员更好的代码。回到上一个练习，看看我是否遵循了所有这些规则。如果没有，请纠正我的错误。

警告！

在现实生活中永远不要成为规则的奴隶。在训练过程中，您需要遵循这些规则以增强思维能力，但在现实生活中，有时这些规则只是愚蠢的。如果您认为某个规则很愚蠢，请尝试不使用它。

循环规则

1. 仅在需要永久循环时才使用while循环，这意味着可能永远不会用到。这仅适用于 Python；其他语言不同。
   
2. 对于所有其他类型的循环，请使用for循环，特别是在需要循环的事物数量是固定或有限的情况下。
   

调试提示

1. 不要使用“调试器”。调试器就像对生病的人进行全身扫描一样。您不会得到任何具体有用的信息，而会发现许多无用且令人困惑的信息。
   
2. 调试程序的最佳方法是使用print打印出程序中变量的值，以查看它们出错的位置。
   
3. 确保程序的各个部分在编写时能够正常工作。不要在尝试运行之前编写大量的代码文件。少写一点，运行一点，修复一点。
   

作业

现在编写一个类似于我在上一个练习中创建的游戏。它可以是你想要的任何类型的游戏，但风格相同。花一周的时间让它尽可能有趣。在学习练习中，尽可能使用列表、函数和模块（还记得练习 13 中的那些吗？），并找到尽可能多的新的 Python 片段来使游戏运行。

在开始编码之前，你必须为你的游戏绘制一张地图。在编码之前，先在纸上创建玩家必须经过的房间、怪物和陷阱。

有了地图后，尝试着编写代码。如果在地图中发现问题，那就调整它，使代码与之匹配。

在软件开发中，最好的方法是像这样分成小块：

1. 在一张纸上或一张索引卡上，写下你需要完成的任务列表，以完成软件开发。这就是你的待办事项清单。
   
2. 从你的清单中选择最容易的任务。
   
3. 在你的源文件中写下英文注释，作为你在代码中如何完成这个任务的指南。
   
4. 在英文注释下面写一些代码。
   
5. 快速运行你的脚本，看看代码是否有效。
   
6. 保持在写一些代码、运行测试并修复直到它有效的循环中工作。
   
7. 将这个任务从你的清单上划掉，然后选择下一个最容易的任务并重复。
   

这个过程将帮助你以一种系统和一致的方式来开发软件。在工作时，通过删除你实际不需要的任务并添加你需要的任务来更新你的清单。

练习 37：符号复习

现在是时候复习你所知道的符号和 Python 关键字，并尝试在接下来的几节课中学习更多。我已经列出了所有重要的 Python 符号和关键字。

在这节课中，首先尝试从记忆中写出每个关键字的作用。接下来，在网上搜索它们，看看它们真正的作用。这可能很困难，因为有些很难搜索，但无论如何都要尝试。

如果你从记忆中记错了其中一个，就制作一张正确定义的索引卡，尝试“纠正”你的记忆。

最后，在一个小的 Python 程序中使用这些中的每一个，或者尽可能多地完成。目标是找出符号的作用，确保你理解正确，如果不正确就纠正，然后使用它来牢记。

关键字

数据类型

对于数据类型，写出每种数据类型的组成部分。例如，对于字符串，写出如何创建一个字符串。对于数字，写出一些数字。

字符串转义序列

对于字符串转义序列，将它们用在字符串中，确保它们执行你认为的操作。

旧式字符串格式

对于字符串格式也是一样：在一些字符串中使用它们，以了解它们的作用。

旧版 Python 2 代码使用这些格式化字符来实现 f-strings 的功能。尝试它们作为替代方案。

运算符

其中一些可能对你来说很陌生，但无论如何都要查找它们。找出它们的作用，如果你仍然无法弄清楚，就留到以后再看。

大约花一周的时间，但如果你更快完成，那就太好了。重点是尝试覆盖所有这些符号，并确保它们牢记在你的脑海中。同样重要的是找出你不知道的东西，这样你就可以以后修复它。

阅读代码

现在找一些 Python 代码来阅读。你应该阅读任何你能找到的 Python 代码，并尝试窃取你发现的想法。你实际上应该有足够的知识来阅读，但也许不理解代码的作用。这节课教你如何应用你学到的东西来理解别人的代码。

首先，打印出你想要理解的代码。是的，打印出来，因为你的眼睛和大脑更习惯于阅读纸张而不是电脑屏幕。确保每次打印几页。

其次，浏览你的打印输出，并对以下内容做笔记：

1. 函数及其作用。
   
2. 每个变量首次被赋值的地方。
   
3. 程序中不同部分中具有相同名称的任何变量。这些以后可能会有麻烦。
   
4. 没有else子句的if语句。它们正确吗？
   
5. 任何可能不会结束的while循环。
   
6. 任何你因为任何原因无法理解的代码部分。
   

第三，一旦你标记了所有这些，尝试通过写注释来向自己解释。解释函数，它们如何被使用，涉及哪些变量以及你可以找出这段代码的任何内容。

最后，在所有困难的部分，逐行追踪每个变量的值，逐个函数地。实际上，再做一份打印输出，并在边缘写下你需要“追踪”的每个变量的值。

一旦你对代码的功能有了很好的理解，回到电脑上再次阅读它，看看是否能发现新的东西。继续找到更多的代码并这样做，直到你不再需要打印输出为止。

学习练习

1. 找出“流程图”是什么，并画几个。
   
2. 如果你在阅读代码时发现错误，请尝试修复它们，并将更改发送给作者。
   
3. 当你不使用纸张时的另一种技巧是在代码中用#注释来记录你的笔记。有时，这些注释可能成为实际的注释，帮助下一个人。
   

常见学生问题

我该如何在网上搜索这些内容？ 只需在你想要查找的任何内容前加上“python3”。例如，要查找yield，搜索python3 yield。