用f-string+sys.stdout.write定制“自己的writer”

f-string+sys.stdout.write，在python中“随意”我的输出。

(笔记模板由python脚本于2024年07月29日 08:09:35创建，本篇笔记适合喜欢python并有一定基础的coder翻阅)

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f-string+sys.stdout.write 定制自己的writer (在python中“随意”我的输出)

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◆ 定制自己的writer
- 1、sys.stdout.write $v s$ print
- 2、sys.stdout.write是print的底层操作
- 3、“定制”自己的writer
- 4、f-string定制模板
- 5、有色输出

◆ 定制自己的writer

1、sys.stdout.write $v s$ print

在Python中，sys.stdout.write 和 print 函数在许多情况下可以产生相似的效果，因为它们都用于将输出发送到标准输出_{（通常是控制台或终端）}。但是，它们之间有一些关键的区别：

自动换行：
- print 函数默认在输出的末尾添加一个换行符（\n），除非指定 end='' 参数。
- sys.stdout.write 不会自动添加换行符，必须显式地写入换行符。
例如：
```
import sys

print("Hello, World!")
sys.stdout.write("Hello, World!\n")
```
参数处理：
- print 函数可以接受多个参数，并自动处理它们之间的空格分隔。
- sys.stdout.write 只接受一个字符串参数，如果需要，你必须自己构建这个字符串。
例如：
```
print("Hello", "World!")  # 输出：Hello World!
sys.stdout.write("Hello " + "World!\n")  # 输出：Hello World!
```

文件操作：

print 可以通过 file 参数直接写入到任何文件对象。
sys.stdout.write 默认只写入到标准输出，但可以通过重新分配 sys.stdout 到一个文件对象来实现写入文件。

例如：


with open('example.txt', 'w') as f:
    print("Hello, World!", file=f)

with open('example.txt', 'w') as f:
    sys.stdout = f
    sys.stdout.write("Hello, World!\n")
    sys.stdout = sys.__stdout__  # 恢复标准输出

性能：
- 在某些情况下，sys.stdout.write 可能比 print 有轻微的性能优势，因为 print 函数要处理更多的参数和自动格式化。

总的来说，尽管 sys.stdout.write 和 print 可以在某些情况下互换使用，但它们并不是同质同效的。根据具体的使用场景和需求，你应该选择最适合的那个。通常，print 函数因其易用性和多功能性而被广泛使用，而 sys.stdout.write 在需要更细粒度控制输出格式时可能更受欢迎。

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2、sys.stdout.write是print的底层操作

“sys.stdout.write是print的底层操作”，可以说 print 是 sys.stdout.write 的一种“个性定制”。在Python中，print 是一个高级的内置函数，它提供了更多的功能和方便的接口来处理输出。当您使用 print 函数时，Python解释器实际上在底层调用了 sys.stdout.write_{（以及可能的其他操作）}来实现其功能。

以下是 print 的一些“个性定制”特性，这些特性在 sys.stdout.write 中是默认不提供的：

自动字符串转换：print 会自动将非字符串对象转换为字符串。
自动添加空格：print 在参数之间自动添加空格。
自动换行：默认情况下，print 在输出的末尾添加一个换行符。
文件支持：print 允许您通过 file 参数直接写入文件，而不是标准输出。
结尾字符定制：print 允许您通过 end 参数指定输出结尾的字符。

在Python的早期版本中_{（例如Python 2）}，print 是一个语句而不是函数，其实现细节与现在有所不同。但从Python 3开始，print 被重新实现为一个函数，其背后确实是调用了 sys.stdout 的 write 方法来执行实际的输出工作。

在Python源代码中，可以找到 print 函数的实现细节。在调用 print 时，解释器会执行一系列操作，最终调用 sys.stdout.write 来输出内容。以下是一个非常简化的示例流程：


def print(*args, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout):
    output = sep.join(str(arg) for arg in args)
    file.write(output + end)

在这个简化的示例中，print 函数首先将所有参数转换为字符串，并将它们用 sep 参数指定的分隔符连接起来。然后，它将结果字符串和 end 参数指定的结尾字符一起写入到 file 参数指定的文件对象中，默认是 sys.stdout。

因此，虽然 sys.stdout.write 是 print 的一个底层操作，但 print 提供了更多的功能，使得它成为日常编程中更常用的输出方法。

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3、“定制”自己的writer

一般情况下，python“官方”固化的sys.stdout.write，完全可以满足需求。当print不能实现“预期”时，最适宜的就是自己“定制”sys.stdout.write。

这样子的理解是正确的。在大多数情况下，Python的 print 函数确实可以满足常见的输出需求，因为它提供了很多方便的特性，如自动换行、参数之间的空格分隔等。然而，当 print 函数无法满足特定的输出格式或性能要求时，使用 sys.stdout.write（而不是 sys.stdout.write，这里应该是 sys.stdout.write）来定制输出是一个合适的选择。

以下是一些可能需要使用 sys.stdout.write 的场景：

性能优化：在需要频繁输出大量数据时，sys.stdout.write 可能会比 print 函数提供更好的性能，因为它避免了 print 函数的额外开销。
精细控制输出：当需要精确控制输出的格式，例如不添加额外的空格或换行符时，sys.stdout.write 允许您直接写入指定的字符串。
二进制数据：print 函数是为文本输出设计的，如果需要写入二进制数据到标准输出，使用 sys.stdout.buffer.write 会更合适。
多线程输出：在多线程环境中，直接使用 sys.stdout.write 可能需要更少的同步操作，因为它不会像 print 那样自动添加换行符，这可能导致线程间的输出交错。
与其他系统交互：当需要将输出发送到其他程序或系统时，可能需要更精细地控制输出，以符合外部系统的接口要求。

在使用 sys.stdout.write 时，需要注意以下几点：

需要手动管理换行符
需要确保所有非字符串类型的参数都被转换为字符串
如果您希望输出后不立即刷新输出缓冲区，可能需要手动调用 sys.stdout.flush()

因此，当 print 函数不能满足特定的需求时，sys.stdout.write 提供了一个更底层、更灵活的接口来自定义输出行为。这样子，就可以自由“定制”自己的writer。

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4、f-string定制模板

用f-string做模板用一条语句先行在sys.stdout.write前把文本处理成“自己想要的样子”，也是很方便。这是一个较好的方案。

使用 f-string_{（格式化字符串字面量）}来构建要输出的文本，然后使用 sys.stdout.write 来输出，确实是一个很好的方案。f-string 是 Python 3.6 及以上版本中引入的一种非常强大和灵活的字符串格式化方法，它允许你轻松地嵌入表达式到字符串字面量中，并且执行效率通常比其他字符串格式化方法_{（如 % 格式化或 str.format()）}要高。

以下是使用f-string和 sys.stdout.write 的一个例子：

import sys

name = "Alice"
age = 30
message = f"Hello, {name}. You are {age} years old.\n"
sys.stdout.write(message)

在这个例子中，f-string 被用来构建一个包含变量 name 和 age 的消息字符串，然后使用 sys.stdout.write 将该字符串输出到标准输出。

以下是使用 f-string 作为模板的优点：

易读性：f-string 提供了一种清晰、直观的方式来格式化字符串，使得代码更易于阅读和维护。
效率：f-string 在运行时编译为表达式，因此它们的执行速度通常比其他字符串格式化方法快。
灵活性：你可以轻松地在 f-string 中嵌入任意表达式，包括函数调用、算术运算等。
控制：使用 sys.stdout.write 允许你精确控制输出的行为，例如，不自动添加换行符，或者根据需要手动刷新输出缓冲区。

因此，如果你需要更精细地控制输出格式，同时希望代码保持简洁和高效，使用 f-string 构建模板然后使用 sys.stdout.write 输出是一个非常好的方案。

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5、有色输出

可以if os.name != 'nt’来过滤windows，非’nt’有色而’nt’原样。可以“区别对待”定制自己的writer。🤗🤗

确实，可以使用 os.name 来检查当前操作系统，并根据操作系统类型来决定是否启用颜色输出。在 Python 中，os.name 的值通常是 'posix'_{（表示类Unix系统，如Linux和macOS）}或者 'nt'_{（表示Windows系统）}。

以下是如何根据操作系统来定制您的my_writer函数的示例：

import os
import sys

def my_writer(*args, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False, color=None):
    # 检查操作系统是否支持颜色输出
    if os.name != 'nt' and color:
        # 添加颜色控制字符
        color_start = f"\033[{color}m"
        color_end = "\033[0m"
    else:
        # Windows 或未指定颜色，不添加颜色控制字符
        color_start = ""
        color_end = ""

    # 使用 f-string 构建消息，并添加颜色控制字符（如果支持）
    message = f"{color_start}{sep.join(f'{arg}' for arg in args)}{color_end}{end}"

    # 使用 sys.stdout.write 写入消息
    file.write(message)
    
    # 如果 flush 参数为 True，则刷新输出缓冲区
    if flush:
        file.flush()

# 使用自定义的 my_writer 函数
my_writer("Hello", "World", sep='-', end='!\n', color='92')  # 绿色输出

在这个示例中，color 参数允许您指定一个 ANSI 颜色代码_{（例如 '92' 表示绿色）}。函数会检查当前操作系统，如果操作系统不是 Windows_{(os.name != 'nt')}并且提供了颜色代码，则会在消息前后添加相应的颜色控制字符。

这样，您就可以在不同的操作系统上“区别对待”，为非 Windows 系统提供彩色输出，而为 Windows 系统提供原样输出。这种方法使得您的 my_writer 函数更加灵活，可以根据运行环境来调整输出样式。🤗🤗

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