大多数程序都旨在解决最终用户的问题,为此通常需要从用户那里获取一些信息.例如,假设有人要判断自己是否到了投票的年龄,要编写回答这个问题的程序,就需要知道用户的年龄,这样才能给出答案.因此,这种程序需要让用户输入其年龄,再将其与投票年龄进行比较,以判断用户是否到了投票的年龄,再给出结果.在本文中,你将学习如何接受用户输入,让程序能够对其进行处理.在程序需要一个名字时,你需要提示用户输入该名字;程序需要一个名单时,你需要提示用户输入一系列名字.为此,你需要使用函数input().你还将学习如何让程序不断地运行,让用户能够根据需要输入信息,并在程序中使用这些信息.为此,你需要使用while循环让程序不断地运行,直到指定的条件不满足为止.通过获取用户输入并学会控制程序的运行时间,可编写出交互式程序.
1.函数 input()的工作原理
函数input()让程序暂停运行,等待用户输入一些文本.获取用户输入后,Python将其存储在一个变量中,以方便你使用.
例如,下面的程序让用户输入一些文本,再将这些文本呈现给用户：
message = input("Tell me something, and I will repeat it back to you: ")
print(message)
函数input()接受一个参数：即要向用户显示的提示或说明,让用户知道该如何做.在这个示例中,Python运行第1行代码时,用户将看到提示Tell me something, and I will repeat it back to you:.程序等待用户输入,并在用户按回车键后继续运行.输入存储在变量message中,接下来的print(message)将输入呈现给用户：
Tell me something, and I will repeat it back to you: Hello everyone!
Hello everyone!
1.1编写清晰的程序
每当你使用函数input()时,都应指定清晰而易于明白的提示,准确地指出你希望用户提供什么样的信息——指出用户该输入任何信息的提示都行,如下所示：
name = input("Please enter your name: ")
print("Hello, " + name + "!")
通过在提示末尾（这里是冒号后面）包含一个空格,可将提示与用户输入分开,让用户清楚地知道其输入始于何处,如下所示：
Please enter your name: Eric
Hello, Eric!
有时候,提示可能超过一行,例如,你可能需要指出获取特定输入的原因.在这种情况下,可将提示存储在一个变量中,再将该变量传递给函数input().这样,即便提示超过一行,input()语句也非常清晰.
prompt = "If you tell us who you are, we can personalize the messages you see."
prompt += "\nWhat is your first name? "
name = input(prompt)
print("\nHello, " + name + "!")
这个示例演示了一种创建多行字符串的方式.第1行将消息的前半部分存储在变量prompt中;在第2行中,运算符+=在存储在prompt中的字符串末尾附加一个字符串.
最终的提示横跨两行,并在问号后面包含一个空格,这也是出于清晰考虑：
If you tell us who you are, we can personalize the messages you see.
What is your first name? Eric
Hello, Eric!
1.2使用 int()来获取数值输入
使用函数input()时,Python将用户输入解读为字符串.请看下面让用户输入其年龄的解释器会话：
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
>>> age
'21'
用户输入的是数字21,但我们请求Python提供变量age的值时,它返回的是’21’——用户输入的数值的字符串表示.我们怎么知道Python将输入解读成了字符串呢?因为这个数字用引号括起了.如果我们只想打印输入,这一点问题都没有;但如果你试图将输入作为数字使用,就会引发错误：
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
>>> age >= 18
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unorderable types: str() >= int()
你试图将输入用于数值比较时,Python会引发错误,因为它无法将字符串和整数进行比较：不能将存储在age中的字符串’21’与数值18进行比较.
为解决这个问题,可使用函数int(),它让Python将输入视为数值.函数int()将数字的字符串表示转换为数值表示,如下所示：
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
>>> age = int(age)
>>> age >= 18
True
在这个示例中,我们在提示时输入21后,Python将这个数字解读为字符串,但随后int()将这个字符串转换成了数值表示.这样Python就能运行条件测试了：将变量age(它现在包含数值21)同18进行比较,看它是否大于或等于18.测试结果为True.
如何在实际程序中使用函数int()呢?请看下面的程序,它判断一个人是否满足坐过山车的身高要求：
height = input("How tall are you, in inches? ")
height = int(height)
if height >= 36:
print("\nYou're tall enough to ride!")
else:
print("\nYou'll be able to ride when you're a little older.")
在这个程序中,为何可以将height同36进行比较呢?因为在比较前,height = int(height)将输入转换成了数值表示.如果输入的数字大于或等于36,我们就告诉用户他满足身高条件：
How tall are you, in inches? 71
You're tall enough to ride!
将数值输入用于计算和比较前,务必将其转换为数值表示.
1.3求模运算符
处理数值信息时,求模运算符（%）是一个很有用的工具,它将两个数相除并返回余数：
>>> 4 % 3
1
>>> 5 % 3
2
>>> 6 % 3
0
>>> 7 % 3
1
求模运算符不会指出一个数是另一个数的多少倍,而只指出余数是多少.
如果一个数可被另一个数整除,余数就为0,因此求模运算符将返回0.你可利用这一点来判断一个数是奇数还是偶数：
number = input("Enter a number, and I'll tell you if it's even or odd: ")
number = int(number)
if number % 2 == 0:
print("\nThe number " + str(number) + " is even.")
else:
print("\nThe number " + str(number) + " is odd.")
偶数都能被2整除,因此对一个数（number）和2执行求模运算的结果为零,即number % 2 ==0,那么这个数就是偶数;否则就是奇数.
Enter a number, and I'll tell you if it's even or odd: 42
The number 42 is even.
1.4在 Python2.7中获取输入
如果你使用的是Python 2.7,应使用函数raw_input()来提示用户输入.这个函数与Python 3中的input()一样,也将输入解读为字符串.
Python 2.7也包含函数input(),但它将用户输入解读为Python代码,并尝试运行它们.因此,最好的结果是出现错误,指出Python不明白输入的代码;而最糟的结果是,将运行你原本无意运行的代码.如果你使用的是Python 2.7,请使用raw_input()而不是input()来获取输入.
2.while循环简介
for循环用于针对集合中的每个元素都一个代码块,而while循环不断地运行,直到指定的条件不满足为止.
2.1使用while循环
你可以使用while循环来数数,例如,下面的while循环从1数到5：
current_number = 1
while current_number <= 5:
print(current_number)
current_number += 1
在第1行,我们将current_number设置为1,从而指定从1开始数.接下来的while循环被设置成这样：只要 current_number 小于或等于5,就接着运行这个循环.循环中的代码打印current_number的值,再使用代码current_number += 1（代码current_number = current_number +1的简写）将其值加1.
只要满足条件current_number <= 5,Python就接着运行这个循环.由于1小于5,因此Python打印1,并将current_number加1,使其为2;由于2小于5,因此Python打印2,并将current_number加1,使其为3,以此类推.一旦current_number大于5,循环将停止,整个程序也将到此结束：
1
2
3
4
5
你每天使用的程序很可能就包含while循环.例如,游戏使用while循环,确保在玩家想玩时不断运行,并在玩家想退出时停止运行.如果程序在用户没有让它停止时停止运行,或者在用户要退出时还继续运行,那就太没有意思了;有鉴于此,while循环很有用.
2.2让用户选择何时退出
可使用while循环让程序在用户愿意时不断地运行,如下面的程序parrot.py所示.我们在其中定义了一个退出值,只要用户输入的不是这个值,程序就接着运行：
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
message = ""
while message != 'quit':
message = input(prompt)
print(message)
我们定义了一条提示消息,告诉用户他有两个选择：要么输入一条消息,要么输入退出值(这里为’quit’).接下来,我们创建了一个变量——message,用于存储用户输入的值.我们将变量message的初始值设置为空字符串"",让Python首次执行while代码行时有可供检查的东西.Python首次执行while语句时,需要将message的值与’quit’进行比较,但此时用户还没有输入.如果没有可供比较的东西,Python将无法继续运行程序.为解决这个问题,我们必须给变量message指定一个初始值.虽然这个初始值只是一个空字符串,但符合要求,让Python能够执行while循环所需的比较.只要message的值不是’quit’,这个循环就会不断运行.
首次遇到这个循环时,message是一个空字符串,因此Python进入这个循环.执行到代码行message = input(prompt)时,Python显示提示消息,并等待用户输入.不管用户输入是什么,都将存储到变量message中并打印出来;接下来,Python重新检查while语句中的条件.只要用户输入的不是单词’quit’,Python就会再次显示提示消息并等待用户输入.等到用户终于输入’quit’后,Python停止执行while循环,而整个程序也到此结束：
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello everyone!
Hello everyone!
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello again.
Hello again.
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. quit
quit
这个程序很好,唯一美中不足的是,它将单词’quit’也作为一条消息打印了出来.为修复这种问题,只需使用一个简单的if测试：
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
message = ""
while message != 'quit':
message = input(prompt)
if message != 'quit':
print(message)
现在,程序在显示消息前将做简单的检查,仅在消息不是退出值时才打印它：
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello everyone!
Hello everyone!
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello again.
Hello again.
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. quit
2.3使用标志
在前一个示例中,我们让程序在满足指定条件时就执行特定的任务.但在更复杂的程序中,很多不同的事件都会导致程序停止运行;在这种情况下,该怎么办呢？
例如,在游戏中,多种事件都可能导致游戏结束,如玩家一艘飞船都没有了或要保护的城市都被摧毁了.导致程序结束的事件有很多时,如果在一条while语句中检查所有这些条件,将既复杂又困难.
在要求很多条件都满足才继续运行的程序中,可定义一个变量,用于判断整个程序是否处于活动状态.这个变量被称为标志,充当了程序的交通信号灯.你可让程序在标志为True时继续运行,并在任何事件导致标志的值为False时让程序停止运行.这样,在while语句中就只需检查一个条件——标志的当前值是否为True,并将所有测试(是否发生了应将标志设置为False的事件)都放在其他地方,从而让程序变得更为整洁.
下面来在前一节的程序parrot.py中添加一个标志.我们把这个标志命名为active(可给它指定任何名称),它将用于判断程序是否应继续运行：
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
active = True
while active:
message = input(prompt)
if message == 'quit':
active = False
else:
print(message)
我们将变量active设置成了True,让程序最初处于活动状态.这样做简化了while语句,因为不需要在其中做任何比较——相关的逻辑由程序的其他部分处理.只要变量active为True,循环就将继续运行.
在while循环中,我们在用户输入后使用一条if语句来检查变量message的值.如果用户输入的是’quit’,我们就将变量active设置为False,这将导致while循环不再继续执行.如果用户输入的不是’quit’,我们就将输入作为一条消息打印出来.
这个程序的输出与前一个示例相同.在前一个示例中,我们将条件测试直接放在了while语句中,而在这个程序中,我们使用了一个标志来指出程序是否处于活动状态,这样如果要添加测试(如elif语句)以检查是否发生了其他导致active变为False的事件,将很容易.在复杂的程序中,如很多事件都会导致程序停止运行的游戏中,标志很有用：在其中的任何一个事件导致活动标志变成False时,主游戏循环将退出,此时可显示一条游戏结束消息,并让用户选择是否要重新玩.
2.4使用break退出循环
要立即退出while循环,不再运行循环中余下的代码,也不管条件测试的结果如何,可使用break语句.break语句用于控制程序流程,可使用它来控制哪些代码行将执行,哪些代码行不执行,从而让程序按你的要求执行你要执行的代码.
例如,来看一个让用户指出他到过哪些地方的程序.在这个程序中,我们可以在用户输入’quit’后使用break语句立即退出while循环：
cities.py
prompt = "\nPlease enter the name of a city you have visited:"
prompt += "\n(Enter 'quit' when you are finished.) "
while True:
city = input(prompt)
if city == 'quit':
break
else:
print("I'd love to go to " + city.title() + "!")
以while True打头的循环将不断运行,直到遇到break语句.这个程序中的循环不断输入用户到过的城市的名字,直到他输入’quit’为止.用户输入’quit’后,将执行break语句,导致Python退出循环：
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) New York
I'd love to go to New York!
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) San Francisco
I'd love to go to San Francisco!
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) quit
2.5在循环中使用continue
要返回到循环开头,并根据条件测试结果决定是否继续执行循环,可使用continue语句,它不像break语句那样不再执行余下的代码并退出整个循环.例如,来看一个从1数到10,但只打印其中偶数的循环：
current_number = 0
while current_number < 10:
current_number += 1
if current_number % 2 == 0:
continue
print(current_number)
我们首先将current_number设置成了0,由于它小于10,Python进入while循环.进入循环后,我们以步长1的方式往上数,因此current_number为1.接下来,if语句检查current_number与2的求模运算结果.如果结果为0(意味着current_number可被2整除),就执行continue语句,让Python忽略余下的代码,并返回到循环的开头.如果当前的数字不能被2整除,就执行循环中余下的代码,Python将这个数字打印出来：
1
3
5
7
9
2.6避免无限循环
每个while循环都必须有停止运行的途径,这样才不会没完没了地执行下去.例如,下面的循环从1数到5：
x = 1
while x <= 5:
print(x)
x += 1
但如果你像下面这样不小心遗漏了代码行x += 1,这个循环将没完没了地运行：
# 这个循环将没完没了地运行！
x = 1
while x <= 5:
print(x)
在这里,x的初始值为1,但根本不会变,因此条件测试x <= 5始终为True,导致while循环没完没了地打印1,如下所示：
1
1
1
1
--snip--
每个程序员都会偶尔因不小心而编写出无限循环,在循环的退出条件比较微妙时尤其如此.如果程序陷入无限循环,可按Ctrl + C,也可关闭显示程序输出的终端窗口.
要避免编写无限循环,务必对每个while循环进行测试,确保它按预期那样结束.如果你希望程序在用户输入特定值时结束,可运行程序并输入这样的值;如果在这种情况下程序没有结束,请检查程序处理这个值的方式,确认程序至少有一个这样的地方能让循环条件为False或让break语句得以执行.
3.使用while循环来处理列表和字典
到目前为止,我们每次都只处理了一项用户信息：获取用户的输入,再将输入打印出来或作出应答;循环再次运行时,我们获悉另一个输入值并作出响应.然而,要记录大量的用户和信息,需要在while循环中使用列表和字典.
for循环是一种遍历列表的有效方式,但在for循环中不应修改列表,否则将导致Python难以跟踪其中的元素.要在遍历列表的同时对其进行修改,可使用while循环.通过将while循环同列表和字典结合起来使用,可收集、存储并组织大量输入,供以后查看和显示.
3.1在列表之间移动元素
假设有一个列表,其中包含新注册但还未验证的网站用户;验证这些用户后,如何将他们移到另一个已验证用户列表中呢？一种办法是使用一个while循环,在验证用户的同时将其从未验证用户列表中提取出来,再将其加入到另一个已验证用户列表中.代码可能类似于下面这样：
# 首先，创建一个待验证用户列表
# 和一个用于存储已验证用户的空列表
unconfirmed_users = ['alice', 'brian', 'candace']
confirmed_users = []
# 验证每个用户，直到没有未验证用户为止
# 将每个经过验证的列表都移到已验证用户列表中
while unconfirmed_users:
current_user = unconfirmed_users.pop()
print("Verifying user: " + current_user.title())
confirmed_users.append(current_user)
# 显示所有已验证的用户
print("\nThe following users have been confirmed:")
for confirmed_user in confirmed_users:
print(confirmed_user.title())
我们首先创建了一个未验证用户列表,其中包含用户Alice、Brian和Candace,还创建了一个空列表,用于存储已验证的用户.while 循环将不断地运行,直到列表unconfirmed_users 变成空的.在这个循环中,函数 pop() 以每次一个的方式从列表unconfirmed_users末尾删除未验证的用户.由于Candace位于列表unconfirmed_users末尾,因此其名字将首先被删除、存储到变量current_user中并加入到列表confirmed_users中.接下来是Brian,然后是Alice.
为模拟用户验证过程,我们打印一条验证消息并将用户加入到已验证用户列表中.未验证用户列表越来越短,而已验证用户列表越来越长.未验证用户列表为空后结束循环,再打印已验证用户列表：
Verifying user: Candace
Verifying user: Brian
Verifying user: Alice
The following users have been confirmed:
Candace
Brian
Alice
3.2删除包含特定值的所有列表元素
我们使用函数remove()来删除列表中的特定值,这之所以可行,是因为要删除的值在列表中只出现了一次.如果要删除列表中所有包含特定值的元素,该怎么办呢？
假设你有一个宠物列表,其中包含多个值为’cat’的元素.要删除所有这些元素,可不断运行一个while循环,直到列表中不再包含值’cat’,如下所示：
pets = ['dog', 'cat', 'dog', 'goldfish', 'cat', 'rabbit', 'cat']
print(pets)
while 'cat' in pets:
pets.remove('cat')
print(pets)
我们首先创建了一个列表,其中包含多个值为’cat’的元素.打印这个列表后,Python进入while循环,因为它发现’cat’在列表中至少出现了一次.进入这个循环后,Python删除第一个’cat’并返回到while代码行,然后发现’cat’还包含在列表中,因此再次进入循环.它不断删除’cat’,直到这个值不再包含在列表中,然后退出循环并再次打印列表：
['dog', 'cat', 'dog', 'goldfish', 'cat', 'rabbit', 'cat']
['dog', 'dog', 'goldfish', 'rabbit']
3.3使用用户输入来填充字典
可使用while循环提示用户输入任意数量的信息.下面来创建一个调查程序,其中的循环每次执行时都提示输入被调查者的名字和回答.我们将收集的数据存储在一个字典中,以便将回答同被调查者关联起来：
responses = {}
# 设置一个标志，指出调查是否继续
polling_active = True
while polling_active:
# 提示输入被调查者的名字和回答
name = input("\nWhat is your name? ")
response = input("Which mountain would you like to climb someday? ")
# 将答卷存储在字典中
responses[name] = response
# 看看是否还有人要参与调查
repeat = input("Would you like to let another person respond? (yes/ no) ")
if repeat == 'no':
polling_active = False
# 调查结束，显示结果
print("\n--- Poll Results ---")
for name, response in responses.items():
print(name + " would like to climb " + response + ".")
这个程序首先定义了一个空字典(responses),并设置了一个标志(polling_active),用于指出调查是否继续.只要polling_active为True,Python就运行while循环中的代码.
在这个循环中,提示用户输入其用户名及其喜欢爬哪座山.将这些信息存储在字典responses中,然后询问用户调查是否继续.如果用户输入yes,程序将再次进入while循环;如果用户输入no,标志polling_active将被设置为False,而while循环将就此结束.最后一个代码块显示调查结果.
如果你运行这个程序,并输入一些名字和回答,输出将类似于下面这样：
What is your name? Eric
Which mountain would you like to climb someday? Denali
Would you like to let another person respond? (yes/ no) yes
What is your name? Lynn
Which mountain would you like to climb someday? Devil's Thumb
Would you like to let another person respond? (yes/ no) no
--- Poll Results ---
Lynn would like to climb Devil's Thumb.
Eric would like to climb Denali.
4.综合案例：可测试的工单收集器
下面的命令行工单收集器把本文知识组合起来：输入提示、字符串规范化、整数转换、业务验证、无效输入重试、哨兵退出、EOF/中断处理、列表积累,以及I/O注入测试.
from collections.abc import Callable
from typing import TypedDict
class Ticket(TypedDict):
title: str
priority: int
Reader = Callable[[str], str]
Writer = Callable[[str], None]
QUIT_COMMANDS = {"q", "quit", "done", "exit"}
def normalize_text(raw: str) -> str:
return " ".join(raw.strip().split())
def wants_to_quit(raw: str) -> bool:
return raw.strip().casefold() in QUIT_COMMANDS
def parse_priority(raw: str) -> int:
try:
priority = int(raw.strip())
except ValueError as exc:
raise ValueError("优先级必须是整数") from exc
if not 1 <= priority <= 5:
raise ValueError("优先级必须在 1～5 之间")
return priority
def collect_tickets(
read: Reader = input,
write: Writer = print,
max_tickets: int = 100,
) -> list[Ticket]:
if max_tickets < 1:
raise ValueError("max_tickets must be positive")
tickets: list[Ticket] = []
while len(tickets) < max_tickets:
try:
raw_title = read("工单标题（q 退出）：")
except EOFError:
write("输入流已结束，保存当前结果。")
break
except KeyboardInterrupt:
write("操作已取消，保存当前结果。")
break
if wants_to_quit(raw_title):
break
title = normalize_text(raw_title)
if not title:
write("标题不能为空，请重试。")
continue
while True:
try:
raw_priority = read("优先级（1～5）：")
except EOFError:
write("输入流在工单完成前结束，忽略未完成工单。")
return tickets
except KeyboardInterrupt:
write("当前工单已取消，保存此前结果。")
return tickets
try:
priority = parse_priority(raw_priority)
except ValueError as exc:
write(f"输入无效：{exc}")
continue
break
tickets.append({"title": title, "priority": priority})
write(f"已记录：{title}（P{priority}）")
if len(tickets) == max_tickets:
write("已达到本次会话的工单上限。")
return tickets
4.1为什么这样拆分
normalize_text()只处理文本形态parse_priority()只处理格式与范围wants_to_quit()集中管理退出命令collect_tickets()负责状态和交互编排read、write可注入,因此测试不依赖真实终端- EOF 与 Ctrl+C 都保留已完成工单,但不会保存半成品
max_tickets给会话增加硬上限,避免失控增长
4.2无终端测试
from collections.abc import Iterable
def scripted_reader(values: Iterable[str]) -> Reader:
iterator = iter(values)
def read(_: str) -> str:
try:
return next(iterator)
except StopIteration as exc:
raise EOFError from exc
return read
messages: list[str] = []
tickets = collect_tickets(
read=scripted_reader([
" API 返回 500 ",
"high",
"6",
"2",
"文档链接失效",
"4",
"done",
]),
write=messages.append,
)
assert tickets == [
{"title": "API 返回 500", "priority": 2},
{"title": "文档链接失效", "priority": 4},
]
assert any("必须是整数" in message for message in messages)
assert any("必须在 1～5" in message for message in messages)
测试输入先经历格式错误,再经历范围错误,然后成功;第二张工单记录后通过哨兵正常退出.还应单独测试空标题、立即退出、EOF、max_tickets 上限和 KeyboardInterrupt.
5.递进练习
练习A：整数输入流水线
实现 parse_port(raw: str) -> int,要求端口在 1～65535 之间.分别为非整数、0、65536 和合法输入编写测试.
from collections import deque
# 练习 A：整数输入流水线
def parse_port(raw: str) -> int:
"""把字符串解析为合法端口号 1~65535。"""
try:
port = int(raw.strip())
except (ValueError, AttributeError) as exc:
raise ValueError("端口必须是整数") from exc
if not 1 <= port <= 65535:
raise ValueError("端口必须在 1~65535 之间")
return port
def test_parse_port():
# 非整数
try:
parse_port("abc")
except ValueError:
print("非整数测试：通过")
# 0
try:
parse_port("0")
except ValueError:
print("0 测试：通过")
# 65536
try:
parse_port("65536")
except ValueError:
print("65536 测试：通过")
# 合法输入
assert parse_port("8080") == 8080
print("合法输入测试：通过")
练习B：三个出口
为一个交互循环分别实现：条件变假退出、活动标志退出和 break 退出.说明三种版本中哪个最容易扩展多个停止原因.
# 练习 B：三个出口
# 版本 1：条件变假退出
def loop_by_condition():
command = input("输入内容，q 退出：")
while command != "q":
print("收到：", command)
command = input("输入内容，q 退出：")
print("循环结束")
# 版本 2：活动标志退出
def loop_by_flag():
active = True
while active:
command = input("输入内容，q 退出：")
if command == "q":
active = False
else:
print("收到：", command)
print("循环结束")
# 版本 3：break 退出
def loop_by_break():
while True:
command = input("输入内容，q 退出：")
if command == "q":
break
print("收到：", command)
print("循环结束")
# 多个停止原因时，可以使用 flag + stop_reason
def loop_with_stop_reason():
active = True
stop_reason = None
while active:
command = input("输入内容（q退出，空输入停止）：")
if command == "q":
stop_reason = "用户主动退出"
active = False
elif command == "":
stop_reason = "输入为空"
active = False
else:
print("收到：", command)
print("停止原因：", stop_reason)
# 结论：
# 单一退出条件时，break 最简洁。
# 如果有多个停止原因，而且循环结束后还要知道“为什么停止”，
# active + stop_reason 更容易扩展和维护。
练习C：验证 while…else
实现密码尝试器：在限定次数内成功时 break,全部失败时由循环 else 锁定账户.测试第一次成功、最后一次成功和全部失败.
# 练习 C：验证 while...else
def password_tester(
attempts,
correct_password="python123",
max_tries=3
):
"""
attempts：模拟用户依次输入的密码
"""
attempts = iter(attempts)
tries = 0
while tries < max_tries:
try:
entered = next(attempts)
except StopIteration:
return "输入次数不足"
tries += 1
if entered == correct_password:
break
else:
# while 正常结束，即从未执行 break
return "账户已锁定"
return f"登录成功（第 {tries} 次）"
def test_password():
# 第一次成功
assert password_tester(
["python123", "xxx", "xxx"]
) == "登录成功（第 1 次）"
# 最后一次成功
assert password_tester(
["111", "222", "python123"]
) == "登录成功（第 3 次）"
# 全部失败
assert password_tester(
["111", "222", "333"]
) == "账户已锁定"
print("while...else 三组测试全部通过")
练习D：集合迁移
分别用列表栈和 deque 队列处理相同任务,观察完成顺序.解释 LIFO 与 FIFO 的业务含义,而不只描述 API 差异.
# 练习 D：集合迁移
# 列表作为栈：LIFO
def process_with_stack(tasks):
stack = list(tasks)
completed = []
while stack:
task = stack.pop()
print("栈处理：", task)
completed.append(task)
return completed
# deque 作为队列：FIFO
def process_with_queue(tasks):
queue = deque(tasks)
completed = []
while queue:
task = queue.popleft()
print("队列处理：", task)
completed.append(task)
return completed
def test_stack_queue():
tasks = ["工单A", "工单B", "工单C"]
stack_result = process_with_stack(tasks)
queue_result = process_with_queue(tasks)
print("栈完成顺序：", stack_result)
print("队列完成顺序：", queue_result)
assert stack_result == ["工单C", "工单B", "工单A"]
assert queue_result == ["工单A", "工单B", "工单C"]
# LIFO（后进先出）：
# 最近加入的任务优先完成。
# 适合撤销操作、函数调用栈、需要优先处理最新状态的场景。
# FIFO（先进先出）：
# 最早进入的任务优先完成。
# 适合工单排队、打印队列、消息队列等强调公平性的场景。
练习E：非破坏性过滤
把“反复 remove() 删除所有目标值”重构为返回新列表的纯函数,再实现保持原列表身份的切片赋值版本.
# 练习 E：非破坏性过滤
def remove_all(items, target):
"""
纯函数：
不修改原列表，而是返回一个新列表。
"""
return [item for item in items if item != target]
def remove_all_inplace(items, target):
"""
保持原列表身份：
使用切片赋值修改原列表内容。
"""
items[:] = [item for item in items if item != target]
return items
def test_remove_all():
# 纯函数版本
original = [1, 2, 1, 3, 1]
result = remove_all(original, 1)
print("原列表：", original)
print("新列表：", result)
assert original == [1, 2, 1, 3, 1]
assert result == [2, 3]
# 切片赋值版本
data = [1, 2, 1, 3, 1]
old_id = id(data)
remove_all_inplace(data, 1)
print("切片赋值后：", data)
assert data == [2, 3]
# 对象身份没有改变
assert id(data) == old_id
print("非破坏性过滤测试：通过")
练习F：会话中断
扩展工单收集器的测试读取器,使其在指定位置抛出 KeyboardInterrupt,验证只保留完整工单.
# 练习 F：会话中断
class InterruptingReader:
"""
测试读取器。
interrupt_at 指定第几次读取时抛出 KeyboardInterrupt。
"""
def __init__(self, values, interrupt_at=None):
self.values = iter(values)
self.interrupt_at = interrupt_at
self.read_count = 0
def __call__(self, prompt=""):
self.read_count += 1
if self.read_count == self.interrupt_at:
raise KeyboardInterrupt
return next(self.values)
def collect_tickets(read=input):
tickets = []
try:
while True:
title = read("工单标题（q 退出）：")
if title.lower() == "q":
break
content = read("工单内容：")
# 关键：
# 只有标题和内容全部读取成功之后，
# 才把工单加入列表。
tickets.append({
"title": title,
"content": content
})
except KeyboardInterrupt:
print("\n检测到 KeyboardInterrupt，会话终止")
return tickets
def test_interrupt():
reader = InterruptingReader(
[
"工单1",
"内容1",
"工单2",
"内容2",
"q"
],
# 第 4 次读取时中断，
# 此时工单2只有标题，没有完整内容
interrupt_at=4
)
tickets = collect_tickets(reader)
print("最终保留的工单：", tickets)
assert tickets == [
{
"title": "工单1",
"content": "内容1"
}
]
print("KeyboardInterrupt 测试：通过")
6.小结
在本文中,你学习了：如何在程序中使用input()来让用户提供信息;如何处理文本和数字输入,以及如何使用while循环让程序按用户的要求不断地运行;多种控制while循环流程的方式：设置活动标志、使用break语句以及使用continue语句;如何使用while循环在列表之间移动元素,以及如何从列表中删除所有包含特定值的元素;如何结合使用while循环和字典.
掌握 input() 和 while 可以分成三个层次.
第一层是语法：读取文本、转换数值、根据条件重复,并用标志、break 和 continue 控制流程.第二层是可靠性：区分格式错误与业务错误,处理 EOF 和中断,保证状态每轮推进,并为循环提供明确预算.第三层是设计：把交互层与核心逻辑分离,为集合选择正确语义,并让所有退出路径都能被自动测试.
成熟的循环并不排斥 while True,也不迷信某一种退出写法.它关心的是：状态是否一致,副作用是否受控,错误是否可诊断,以及程序为什么一定会在应该停止的时候停止.
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每日心灵鸡汤: 为什么越是伤害过你的人,越要证明你“有问题”!
很多亏待过你的人,不会因为亏欠而更善待你,反而会下意识地防着你.因为你的存在,本身就是他曾经亏待过你的证据.为了维持“我是个好人”的自我认知,他会不断合理化自己的行为,放大你的问题,甚至主动贬低你,最后把“我亏欠了你”,改写成“你本来就有问题”.所以很多时候,一个人越是伤害过你,越需要证明你不值得被善待.因为只有把你变成“有错的人”,他才能把自己从“加害者”的位置上洗掉.
转载自 CSDN-专业IT技术社区
原文链接：https://blog.csdn.net/2401_87629362/article/details/165232420
