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Python 为什么会有个奇怪的“...”对象?



发布时间:2020-08-01 23:17:43   来源:互联网   作者:

:point_up_2:Python猫”,一个值得加星标的公众号

本文出自“Python为什么”系列,请查看全部文章

在写上一篇《Python为什么要有pass语句?》时,我想到一种特别的写法,很多人会把它当成pass语句的替代。在文章发布后,果然有三条留言提及了它。

#用...替代passdeffoo():...

3、Python为什么不用分号作语句终止符?

它是中文标点符号的半个省略号,也即由英文的3个点组成。如果你是第一次看到,很可能会觉得奇怪:这玩意是怎么回事?PS:如果你知道它,仔细看过本文后,你同样可能会觉得奇怪!

1、认识一下“...”内置常量

众所周知,在Python2中也可以给布尔对象(True/False)赋值,然而Python3已经把它们改造成不可修改的。

Python3.5引入的TypeHint是“...”的主要使用场合。

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。

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

虽然官方说它们是同一个对象的两种写法,而且说成是单例的(singleton),但我还发现一个非常奇怪的现象,与文档的描述是冲突的:

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。

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:

“...“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允许一个对象不被赋值引用。

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Statementseemstohavenoeffect

...在PEP-3100中被引入,最早合入在Python3.0版本,而Ellipsis则在更早的版本中就已包含。

这里就只聚焦于Python3的“...”了,不去追溯Ellipsis的历史和现状。

如你所见,赋值给...时会报错SyntaxError:cannotassigntoEllipsis,然而Ellipsis却可以被赋值,它们的行为根本就不同嘛!被赋值之后,Ellipsis的内存地址以及类型属性都改变了,它成了一个“变量”,不再是常量。

但是“...”这个常量似乎受到了特殊对待,我的IDE上没有作提示。

作为对比,给True或None之类的常量赋值时,会报错SyntaxError:cannotassigntoXXX,但是给NotImplemented常量赋值时不会报错。

...出生在Python3的时代,或许在将来会完全取代Ellipsis。目前两者共存,它们不一致的行为值得我们注意。我的建议:只使用"..."吧,就当Ellipsis已经被淘汰了。

3、为什么要使用“...”对象?

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?

2、奇怪的Ellipsis和...

接下来,让我们回到标题的问题:Python为什么要使用“...”对象?

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:

所谓特别的写法就是下面这个:

Specialvalueusedmostlyinconjunctionwithextendedslicingsyntaxforuser-definedcontainerdatatypes.

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。

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)TypeHint用法

事实上,它是Python3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”。

8、Python为什么用#号作注释符?

它可以表示不定长的参数,比如Tuple[int,...]表示一个元组,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:

fromtypingimportTypeVar,GenericT=TypeVar('T')deffun_1(x:T)->T:...#Theredeffun_2(x:T)->T:...#andherecouldbedifferentfun_1(1)#ThisisOK,Tisinferredtobeintfun_2('a')#ThisisalsoOK,nowTisstr

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(stubfile),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

所以有一种可能的解释:Ellipsis和NotImplemented是Python2时代的遗留产物,为了兼容性或者只是因为核心开发者遗漏了,所以它们在当前版本(3.8)中还可以被赋值修改。

深入探讨Python的import机制:实现远程导入模块

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?

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。

...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TypeHint类型检查,以及表示容器对象的无限循环

  • 不使用if-elif语句,如何优雅地判断某个数字所属的等级?

    最后,我们来总结一下本文的内容:

    • 如果你觉得本文分析得不错,那你应该会喜欢这些文章:

      ...是Python3中的一个内置常量,它是一个单例对象,虽然是Python2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

    • 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”。

      5、Python为什么推荐蛇形命名法?

      ...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。希望本文能让更多人认识它,那么文章的目的也就达成了~

    1、Python为什么使用缩进来划分代码块?

    2、Python的缩进是不是反人类的设计?

    编程语言之问:何时该借用,何时该创造?

    9、Python为什么要有pass语句?

    C++模板沉思录(上)

    本文属于“Python为什么”系列(Python猫出品),该系列主要关注Python的语法、设计和发展等话题,以一个个“为什么”式的问题为切入点,试着展现Python的迷人魅力。所有文章将会归档在Github上,项目地址:https://github.com/chinesehuazhou/python-whydo

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