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Python的51个“秘密”被曝光,GitHub获2万星

时间:2019-07-04 05:55   来源:未知

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Python,是一个设计优美的解释型高级语言,它提供了很多能让程序员感到舒适的功能特性。

但有的时候,Python一些特性导致的输出结果,对于初学者就很难理解了。

一个解析51项堪称是“秘密”的Python特性项目,在GitHub上彻底火了。

英文原版已经拿到了近15000星,中文翻译版也获得了7500+星。

Python的51个“秘密”被曝光,GitHub获2万星

Python的51个“秘密”被曝光,GitHub获2万星

项目中的部分内容,也许你听说过,但依然可能会透露一些你所不知道的Python有趣特性。

我觉得这是学习编程语言内部原理的好机会,而且我相信你也会从中获得乐趣!

如果你是一位经验比较丰富的Python程序员,你可以试试能否一次就找到正确答案。

也许你对其中的一些例子比较熟悉,那这些案例能唤起你当年踩坑时的甜蜜回忆。

这个项目的中文版全文大约2万字,干货多的快要溢出来了,大家可以先看一下目录。

Python的51个“秘密”被曝光,GitHub获2万星

示例结构

所有示例的结构都如下所示:

> 一个精选的标题

# 准备代码.

# 释放魔法...

Output (Python version):

>>> 触发语句

出乎意料的输出结果

(可选): 对意外输出结果的简短描述。

说明:

简要说明发生了什么以及为什么会发生。

如有必要,举例说明

Output:

>>>触发语句#一些让魔法变得容易理解的例子

#一些正常的输入

注意:所有的示例都在Python3.5.2版本的交互解释器上测试过,如果不特别说明应该适用于所有Python版本。

用法

我个人建议,最好依次阅读下面的示例,并仔细阅读设置例子最开始的代码。

阅读输出结果

  • 确认结果是否如你所料.

  • 确认你是否知道这背后的原理

示例

说明:

这些行为是由于 Cpython 在编译优化时,某些情况下会尝试使用已经存在的不可变对象,而不是每次都创建一个新对象。(这种行为被称作字符串的驻留[string interning])

发生驻留之后,许多变量可能指向内存中的相同字符串对象。(从而节省内存)

在上面的代码中,字符串是隐式驻留的。何时发生隐式驻留则取决于具体的实现。这里有一些方法可以用来猜测字符串是否会被驻留:

所有长度为 0 和长度为 1 的字符串都被驻留。

字符串在编译时被实现。('wtf' 将被驻留, 但是 ''.join(['w', 't', 'f'] 将不会被驻留)

字符串中只包含字母,数字或下划线时将会驻留。所以 'wtf!' 由于包含!而未被驻留。可以在这里找CPython对此规则的实现。

Python的51个“秘密”被曝光,GitHub获2万星

当在同一行将 a 和 b 的值设置为 "wtf!" 的时候, Python 解释器会创建一个新对象, 然后同时引用第二个变量。

如果你在不同的行上进行赋值操作, 它就不会“知道”已经有一个 wtf! 对象 (因为 "wtf!" 不是按照上面提到的方式被隐式驻留的)。

它是一种编译器优化,特别适用于交互式环境。

常量折叠(constant folding) 是 Python 中的一种窥孔优化(peephole optimization) 技术。

这意味着在编译时表达式 'a'*20 会被替换为 'aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa' 以减少运行时的时钟周期。

只有长度小于 20 的字符串才会发生常量折叠。(为啥? 想象一下由于表达式'a'*10**10 而生成的 .pyc 文件的大小)相关的源码:

https://github.com/python/cpython/blob/3.6/Python/peephole.c#L288

是时候来点蛋糕了!

说明:

Python 字典通过检查键值是否相等和比较哈希值来确定两个键是否相同。

具有相同值的不可变对象在Python中始终具有相同的哈希值。

>>>?5?==?5.0?True?>>>?hash(5)?==?hash(5.0)?True

注意: 具有不同值的对象也可能具有相同的哈希值(哈希冲突)。

当执行 some_dict[5] = "Python" 语句时, 因为Python将 5 和 5.0 识别为 some_dict 的同一个键, 所以已有值 "JavaScript" 就被 "Python" 覆盖了。

到处返回!

说明:

当在 "try...finally" 语句的 try 中执行 return, break 或 continue 后, finally 子句依然会执行。

函数的返回值由最后执行的 return 语句决定。

由于 finally 子句一定会执行, 所以 finally 子句中的 return 将始终是最后执行的语句。

本质上,我们都一样

说明:

当调用 id 函数时, Python 创建了一个 WTF 类的对象并传给 id 函数。

然后 id 函数获取其id值 (也就是内存地址), 然后丢弃该对象. 该对象就被销毁了。

当我们连续两次进行这个操作时, Python会将相同的内存地址分配给第二个对象。 因为 (在CPython中) id 函数使用对象的内存地址作为对象的id值, 所以两个对象的id值是相同的。

综上, 对象的id值仅仅在对象的生命周期内唯一。在对象被销毁之后, 或被创建之前, 其他对象可以具有相同的id值。

正如你所看到的, 对象销毁的顺序是造成所有不同之处的原因。

为什么?

说明:

Python 语法 中对 for 的定义是:

for_stmt:?'for'?exprlist?'in'?testlist?':'?suite?['else'?':'?suite]

其中 exprlist 指分配目标. 这意味着对可迭代对象中的每一项都会执行类似 {exprlist} = {next_value} 的操作。

一个有趣的例子说明了这一点:

for?i?in?range(4):?print(i)?i?=?10??Output:??0?1?2?3

你可曾觉得这个循环只会运行一次?

说明:

由于循环在Python中工作方式, 赋值语句 i = 10 并不会影响迭代循环, 在每次迭代开始之前, 迭代器(这里指 range(4)) 生成的下一个元素就被解包并赋值给目标列表的变量(这里指 i)了。

在每次迭代中, enumerate(some_string) 函数就生成一个新值 i (计数器增加) 并从 some_string 中获取一个字符。

说明:

在生成器表达式中, in 子句在声明时执行, 而条件子句则是在运行时执行。

所以在运行前, array 已经被重新赋值为 [2, 8, 22], 因此对于之前的 1, 8 和 15, 只有 count(8) 的结果是大于 0 的, 所以生成器只会生成 8。

第二部分中 g1 和 g2 的输出差异则是由于变量 array_1 和 array_2 被重新赋值的方式导致的。

在第一种情况下, array_1 被绑定到新对象 [1,2,3,4,5], 因为 in 子句是在声明时被执行的,所以它仍然引用旧对象 [1,2,3,4](并没有被销毁)。

在第二种情况下, 对 array_2 的切片赋值将相同的旧对象 [1,2,3,4] 原地更新为 [1,2,3,4,5]。

因此 g2 和 array_2 仍然引用同一个对象(这个对象现在已经更新为 [1,2,3,4,5])。

本文内容来自中文版项目,项目全文2万多字,以及海量代码。


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