【python原理】Python 3里面print为什么改成函数?为什么会有个奇怪的“...”对象?为什么推荐蛇形命名法?等常见问题

简介: 【python原理】Python 3里面print为什么改成函数?为什么会有个奇怪的“...”对象?为什么推荐蛇形命名法?等常见问题
  • 作者:20岁爱吃必胜客(坤制作人),近十年开发经验, 跨域学习者,目前于海外某世界知名高校就读计算机相关专业。
  • 荣誉:阿里云博客专家认证、腾讯开发者社区优质创作者,在CTF省赛校赛多次取得好成绩。
  • 跨领域学习,喜欢摄影、弹吉他、咏春拳。文章深入浅出、语言风趣;爱吃必胜客社区创立者,旨在“发现美 欣赏美



⭐️前言

知其然,知其所以然。

🌟 解析

☀️3与2版本对比

print A == print(A)
print A, B, C == print(A, B, C)
print A, == print(A, end='')
print >> output, A == print(A, file=output)

更清晰了。

当需要一个不同的分隔符(不是空格,或者没有分隔符)时,没有简单的方法可以将 print 语句转换成另一个调用。同样地,使用其它一些分隔符而非空格时,根本无法方便地打印对象。

☀️代码对比

现在的源代码

import sys
def print(*objects, sep=None, end=None, file=None, flush=False):
    """A Python translation of the C code for builtins.print().
"""
    if sep is None:
        sep = ' '
    if end is None:
        end = '\n'
    if file is None:
        file = sys.stdout
    file.write(sep.join(map(str, objects)) + end)
    if flush:
        file.flush()

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⭐️Python 为什么会有个奇怪的“…”对象?

… 是 Python3 在 PEP-3100 中引入的一个内置常量,与 Ellipsis 表示同一个对象

官方说它们是单例的,然而这有违事实。要么是文档错了,要么这是一个 Bug ?

… 有什么用处,能够解决什么问题?文中介绍了 4 个用途:扩展切片语法、表达“未完成的代码”语义、Type Hint 用法、表示无限循环

认识一下“…”内置常量

事实上,它是 Python 3 中的一个内置对象,有个正式的名字叫作——Ellipsis,翻译成中文就是“省略号”。

更准确地说,它是一个内置常量(Built-in Constant),是 6 大内置常量之一(另外几个是 None、False、True、NotImplemented、__debug__)。

关于这个对象的基础性质,下面给出了一张截图,你们应该能明白我的意思:

一切皆对象的话,当然可以调用自己的函数了。

print(....__sizeof__())

“…“并不神秘,它只是一个可能不多见的符号型对象而已。用它替换 pass,在语法上并不会报错,因为 Python 允许一个对象不被引用。

严格来说,这是旁门左道,在语义上站不住脚——把“…”或其它常量或已被赋值的变量放在一个空的缩进代码块中,它们是与动作无关的,只能表达出“这有个没用的对象,不用管它”。

Python 允许这些不被实际使用的对象存在,然而聪明的 IDE 应该会有所提示(我用的是Pycharm),比如告诉你:Statement seems to have no effect 。

但是“…”这个常量似乎受到了特殊对待,我的 IDE 上没有作提示。

很多人已经习惯上把它当成 pass 那样的空操作来用了(在最早引入它的邮件组讨论中,就是举了这种用法的例子)。但我本人还是倾向于使用 pass,不知道你是怎么想的呢?

🌟为什么要使用“…”对象?

接下来,让我们回到标题的问题:Python 为什么要使用“…”对象?

这里就只聚焦于 Python 3 的“…”了,不去追溯 Ellipsis 的历史和现状。

之所以会问这个问题,我的意图是想知道:它有什么用处,能够解决什么问题?从而窥探到 Python 语言设计中的更多细节。

大概有如下的几种答案:

(1)扩展切片语法

官方文档中给出了这样的说明:

Special value used mostly in conjunction with extended slicing syntax for user-defined container data types.这是个特殊的值,通常跟扩展的切片语法相结合,用在自定义的数据类型容器上。

文档中没有给出具体实现的例子,但用它结合__getitem__() 和 slice() 内置函数,可以实现类似于 [1, ..., 7] 取出 7 个数字的切片片段的效果。

由于它主要用在数据操作上,可能大部分人很少接触。听说 Numpy 把它用在了一些语法糖用法上,如果你在用 Numpy 的话,可以探索一下都有哪些玩法?

(2)表达“未完成的代码”语义

… 可以被用作占位符,也就是我在《Python 为什么要有 pass 语句?》中提到 pass 的作用。前文中对此已有部分分析。

有人觉得这样很 cute,这种想法获得了 Python 之父 Guido 的支持 :

(3)Type Hint 用法

Python 3.5 引入的 Type Hint 是“…”的主要使用场合。

它可以表示不定长的参数,比如Tuple[int, ...] 表示一个,其元素是 int 类型,但数量不限。

它还可以表示不确定的变量类型,比如文档中给出的这个例子:

from typing import TypeVar, GenericT = TypeVar('T')def fun_1(x: T) -> T: ... 
# T heredef fun_2(x: T) -> T: ... 
# and here could be differentfun_1(1) 
# This is OK, T is inferred to be intfun_2('a') 
# This is also OK, now T is str

T 在函数定义时无法确定,当函数被调用时,T 的实际类型才被确定。

在 .pyi 格式的文件中,… 随处可见。这是一种存根文件(stub file),主要用于存放 Python 模块的类型提示信息,给 mypy、pytype 之类的类型检查工具 以及 IDE 来作静态代码检查。

(4)表示无限循环

最后,我认为有一个非常终极的原因,除了引入“…”来表示,没有更好的方法。

先看看两个例子:

两个例子的结果中都出现了“…”,它表示的是什么东西呢?

对于列表和字典这样的容器,如果其内部元素是可变对象的话,则存储的是对可变对象的引用。那么,当其内部元素又引用容器自身时,就会递归地出现无限循环引用。

无限循环是无法穷尽地表示出来的,Python 中用 ... 来表示,比较形象易懂,除了它,恐怕没有更好的选择。

最后,我们来总结一下本文的内容:

… 是 Python 3 中的一个内置常量,它是一个单例对象,虽然是 Python 2 中就有的 Ellipsis 的别称,但它的性质已经跟旧对象分道扬镳

… 可以替代 pass 语句作为占位符使用,但是它作为一个常量对象,在占位符语义上并不严谨。很多人已经在习惯上接受它了,不妨一用

… 在 Python 中不少的使用场景,除了占位符用法,还可以支持扩展切片语法、丰富 Type Hint 类型检查,以及表示容器对象的无限循环

… 对大多数人来说,可能并不多见(有人还可能因为它是一种符号特例而排斥它),但它的存在,有些时候能够带来便利。

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