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@cloverwang 2016-06-02T14:58:04.000000Z 字数 5706 阅读 2431

Python代码统计工具

Python 代码统计

声明

本文将对《Python实现C代码统计工具(一)~(三)》中的C代码统计工具进行扩展，以支持Python脚本自身的行数统计。

一. 问题提出

此前实现的C代码统计工具仅能分析和统计C语言代码文件，但其设计思想也适用于Python代码及其他编码语言。

Python行数统计的难点在于注释行，因为Python有两种注释方式：简单明了的单行注释和复杂含糊的多行注释(块注释)。单行注释以#(pound或hash)符号起始，直至物理行的末尾(但字符串内的#并无注释作用)。多行注释可在每行头部添加#号，也可包入未命名的三引号字符串(triple-quoted strings，即多行字符串)内。除非未命名三引号字符串作为对象的文档字符串(docstring)，即模块、类、或函数体的第一条语句为未命名字符串，否则可作为多行注释。

下面以总27_代7_注15_空5.py脚本为例，演示不同的注释方式。注意，该脚本仅作测试数据用，并非真实世界中的脚本文件。

  1. #!/usr/bin/python
  2. # -*- coding: utf-8 -*-
  4. #comment3
  6. print 'code1'
  7. '''comment4
  8. print """comment5"""
  9. comment6'''
  11. """comment7
  12. '''print 'comment8 and comment9'
  13. """
  14. print 'code2'
  16. def code3():
  17.     """f = open('whatever', 'r')
  18.     multiline comment 10,11,12 make up a doc string
  19.     """
  20.     print 'code4'
  21.     '''
  22.     print 'comment13, comment14 and comment15'
  23.     '''
  24.     return 'code5'
  26. help(code3); print 'code6'
  27. print code3.__doc__, 'code7'

运行该脚本后，输出如下：

  1. code1
  2. code2
  3. Help on function code3 in module __main__:
  5. code3()
  6.     f = open('whatever', 'r')
  7.     multiline comment 10,11,12 make up a doc string
  9. code6
  10. f = open('whatever', 'r')
  11.     multiline comment 10,11,12 make up a doc string
  12.      code7

使用未命名三引号字符串做注释时，存在如下缺点：
1. 未命名字符串本质上并非注释，而是不生成字节码的语句。因此，需要满足缩进要求(常错点)。
2. 无法注释掉已包含相同三引号字符串的代码。
3. IDE的语法高亮会将三引号字符串标记为字符串，而不是注释区。
此外，大多数IDE均支持选择代码片段，并自动使用单行注释符对选区添加注释。以IDLE(Python GUI)为例，快捷键Alt+3可添加注释，Alt+4可删除注释。因此，建议总是使用#号添加多行注释，而三引号字符串仅用于调试过程中临时性地注释代码块。

二. 代码实现

为同时支持统计C和Python代码，需对CalcLines()和CountFileLines()函数稍作修改。其他函数实现参考C代码统计工具前述系列文章。可以看出，绝大部分实现只需少量或无需修改，这表明前期的函数划分和布局得当。

为求直观，将原先的CalcLines()函数重命名为CalcLinesCh()。接着，实现统计Python脚本行信息的CalcLinesPy()函数：

  1. def CalcLinesPy(line, isBlockComment):
  2.     #isBlockComment[single quotes, double quotes]
  3.     lineType, lineLen = 0, len(line)
  4.     line = line + '\n\n' #添加两个字符防止iChar+2时越界
  5.     iChar, isLineComment = 0, False
  6.     while iChar < lineLen:
  7.         #行结束符(Windows:\r\n; MacOS 9:\r; OS X&Unix:\n)
  8.         #不可写为"if line[iChar] in os.linesep"(文件可能来自异种系统)
  9.         if line[iChar] == '\r' or line[iChar] == '\n':
  10.             break
  11.         elif line[iChar] == ' ' or line[iChar] == '\t':   #空白字符
  12.             iChar += 1; continue
  13.         elif line[iChar] == '#':            #行注释
  14.             isLineComment = True
  15.             lineType |= 2
  16.         elif line[iChar:iChar+3] == "'''":  #单引号块注释
  17.             if isBlockComment[0] or isBlockComment[1]:
  18.                 isBlockComment[0] = False
  19.             else:
  20.                 isBlockComment[0] = True
  21.             lineType |= 2; iChar += 2
  22.         elif line[iChar:iChar+3] == '"""':  #双引号块注释
  23.             if isBlockComment[0] or isBlockComment[1]:
  24.                 isBlockComment[1] = False
  25.             else:
  26.                 isBlockComment[1] = True
  27.             lineType |= 2; iChar += 2
  28.         else:
  29.             if isLineComment or isBlockComment[0] or isBlockComment[1]:
  30.                 lineType |= 2
  31.             else:
  32.                 lineType |= 1
  33.         iChar += 1
  35.     return lineType   #Bitmap：0空行，1代码，2注释，3代码和注释

相应地，CountFileLines()函数作如下修改：

  1. def CountFileLines(filePath, isRawReport=True, isShortName=False):
  2.     fileExt = os.path.splitext(filePath)
  3.     if fileExt[1] == '.c' or fileExt[1] == '.h':
  4.         CalcLinesFunc = CalcLinesCh
  5.     elif fileExt[1] == '.py':
  6.         CalcLinesFunc = CalcLinesPy
  7.     else:
  8.         return
  10.     isBlockComment = [False]*2  #或定义为全局变量，以保存上次值
  11.     lineCountInfo = [0]*4       #[代码总行数, 代码行数, 注释行数, 空白行数]
  12.     with open(filePath, 'r') as file:
  13.         for line in file:
  14.             lineType = CalcLinesFunc(line, isBlockComment)
  15.             lineCountInfo[0] += 1
  16.             if   lineType == 0:  lineCountInfo[3] += 1
  17.             elif lineType == 1:  lineCountInfo[1] += 1
  18.             elif lineType == 2:  lineCountInfo[2] += 1
  19.             elif lineType == 3:  lineCountInfo[1] += 1; lineCountInfo[2] += 1
  20.             else:
  21.                 assert False, 'Unexpected lineType: %d(0~3)!' %lineType
  23.     if isRawReport:
  24.         global rawCountInfo
  25.         rawCountInfo[:-1] = [x+y for x,y in zip(rawCountInfo[:-1], lineCountInfo)]
  26.         rawCountInfo[-1] += 1
  27.     elif isShortName:
  28.         detailCountInfo.append([os.path.basename(filePath), lineCountInfo])
  29.     else:
  30.         detailCountInfo.append([filePath, lineCountInfo])

CountFileLines()函数根据后缀判断文件类型并调用相应的统计函数，并扩展isBlockComment列表以存储两种Python块注释(三单引号和三双引号)。除此之外，别无其他修改。

三. 效果验证

将本文的统计实现命名为PCLineCounter.py。首先，混合统计C文件和Python脚本：

  1. E:\PyTest>PCLineCounter.py -d lctest
  2. FileLines  CodeLines  CommentLines  EmptyLines  CommentPercent  FileName
  3. 6          3          4             0           0.57            E:\PyTest\lctest\hard.c
  4. 33         19         15            4           0.44            E:\PyTest\lctest\line.c
  5. 243        162        26            60          0.14            E:\PyTest\lctest\subdir\CLineCounter.py
  6. 44         34         3             7           0.08            E:\PyTest\lctest\subdir\test.c
  7. 44         34         3             7           0.08            E:\PyTest\lctest\test.c
  8. 27         7          15            5           0.68            E:\PyTest\lctest\总27_代7_注15_空5.py
  9. ------------------------------------------------------------------------------------------
  10. 397        259        66            83          0.20            <Total:6 Code Files>

然后，统计纯Python脚本，并通过cProfile命令分析性能：

  1. E:\PyTest>python -m cProfile -s tottime PCLineCounter.py -d -b C:\Python27\Lib\encodings_trim > out.txt

截取out.txt文件部分内容如下：

  1. FileLines  CodeLines  CommentLines  EmptyLines  CommentPercent  FileName
  2. 157        79         50            28          0.39            __init__.py
  3. 527        309        116           103         0.27            aliases.py
  4. 50         27         8             15          0.23            ascii.py
  5. 80         37         22            21          0.37            base64_codec.py
  6. 103        55         24            25          0.30            bz2_codec.py
  7. 69         38         10            21          0.21            charmap.py
  8. 307        285        262           16          0.48            cp1252.py
  9. 39         26         5             8           0.16            gb18030.py
  10. 39         26         5             8           0.16            gb2312.py
  11. 39         26         5             8           0.16            gbk.py
  12. 80         37         22            21          0.37            hex_codec.py
  13. 307        285        262           16          0.48            iso8859_1.py
  14. 50         27         8             15          0.23            latin_1.py
  15. 47         24         10            13          0.29            mbcs.py
  16. 83         58         36            17          0.38            palmos.py
  17. 175        148        127           18          0.46            ptcp154.py
  18. 238        183        28            30          0.13            punycode.py
  19. 76         45         15            16          0.25            quopri_codec.py
  20. 45         24         8             13          0.25            raw_unicode_escape.py
  21. 38         24         4             10          0.14            string_escape.py
  22. 49         26         9             14          0.26            undefined.py
  23. 45         24         8             13          0.25            unicode_escape.py
  24. 45         24         8             13          0.25            unicode_internal.py
  25. 126        93         10            23          0.10            utf_16.py
  26. 42         23         6             13          0.21            utf_16_be.py
  27. 42         23         6             13          0.21            utf_16_le.py
  28. 150        113        16            21          0.12            utf_32.py
  29. 37         23         5             9           0.18            utf_32_be.py
  30. 37         23         5             9           0.18            utf_32_le.py
  31. 42         23         6             13          0.21            utf_8.py
  32. 117        84         14            19          0.14            utf_8_sig.py
  33. 130        70         32            28          0.31            uu_codec.py
  34. 103        56         23            25          0.29            zlib_codec.py
  35. ------------------------------------------------------------------------------------------
  36. 3514       2368       1175          635         0.33            <Total:33 Code Files>
  37.          10180 function calls (10146 primitive calls) in 0.168 seconds
  39.    Ordered by: internal time
  41.    ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
  42.      3514    0.118    0.000    0.122    0.000 PCLineCounter.py:45(CalcLinesPy)
  43.        56    0.015    0.000    0.144    0.003 PCLineCounter.py:82(CountFileLines)
  44.        33    0.005    0.000    0.005    0.000 {open}
  45.         1    0.004    0.004    0.005    0.005 collections.py:1(<module>)
  46. 4028/4020    0.004    0.000    0.004    0.000 {len}
  47.        57    0.004    0.000    0.004    0.000 {nt._isdir}
  48.       259    0.002    0.000    0.003    0.000 ntpath.py:96(splitdrive)
  49.         1    0.002    0.002    0.007    0.007 argparse.py:62(<module>)
  50.         1    0.002    0.002    0.168    0.168 PCLineCounter.py:6(<module>)

为避免制作单个exe时体积过大，作者拷贝Lib\encodings目录后，删除该目录内不需要的语言文件并重命名为encodings_trim。

最后，需要指出的是，本文实现未区分三引号块注释与参与赋值或计算的字符串(如s='''devil'''或money=10 if '''need''' else 0)，也未处理单个单引号或双引号括起的未命名字符串(如"I'm a bad comment")。毕竟，这些并非良好的Python编程风格。而且，实际应用中其实并不要求非常准确地统计代码行和注释行。

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