Python 3.10 正式发布,新增模式匹配,同事用了直呼真香!

互联网 2021/10/21 20:11:53

关注微信公众号:K哥爬虫,QQ交流群:808574309,持续分享爬虫进阶、JS/安卓逆向等技术干货!前言 前几天,也就是 10 月 4 日,Python 发布了 3.10.0 版本,什么?3.9 之后居然不是 4.0?(手动狗头)其实龟叔(Guido van Rossum,吉多范罗苏姆,Python 之父)早在去年 9…


关注微信公众号:K哥爬虫,QQ交流群:808574309,持续分享爬虫进阶、JS/安卓逆向等技术干货!


前言

前几天,也就是 10 月 4 日,Python 发布了 3.10.0 版本,什么?3.9 之后居然不是 4.0?(手动狗头)其实龟叔(Guido van Rossum,吉多·范罗苏姆,Python 之父)早在去年 9 月就说了:

  1. 3.9 之后的版本为 3.10;事实上,它已经存在(在 Github Master 主分支中)。
  2. 如果有版本 4,从 3 到 4 的过渡更像从 1 到 2,而不是从 2 到 3。

相比 Python 3.9,Python 3.10 主要的新功能如下:

02.png


PEP 634 - PEP 636:结构模式匹配

在本次诸多的更新中,Structural Pattern Matching 结构模式匹配,match-case 语句无疑是最让人兴奋的功能,也就类似于 Java、C、Go 等其他语言中的 switch-case 语句,具体用法可以参考:PEP 636

来看一个简单的例子:

def http_error(status):
    match status:
        case 400:
            print("Bad request")
        case 404:
            print("Not found")
        case 418:
            print("I'm a teapot")
        case _:
            print("Something's wrong with the internet")


http_error(418)  # I'm a teapot
http_error(500)  # Something's wrong with the internet

以上代码中,最后一个 case 中的 _ 并不作为变量名,而表示一种特殊的模式,在前面的 case 中都未命中的情况下,该 case 会是最后的保障,能确保命中,它相当于 Java、C、Go 等语言中的 default 分支:

public class HttpError {
   public static void main(String args[]){
      int status = 500;
      switch(status){
         case 400:
            System.out.println("Bad request");
         case 404:
            System.out.println("Not found");
         case 418:
            System.out.println("I'm a teapot");
         default:
            System.out.println("Something's wrong with the internet");
      }
   }
}

// Something's wrong with the internet

match-case 语法支持可变参数 *args**rest

*args 的用法与 Python 函数中的可变参数是一个用法,允许传入多个参数:

def create_user(command):
    match command.split():
        case ["quit"]:
            quit()
        case ["create", user]:
            print("create", user)
        case ["create", *user]:
            for u in user:
                print("create", u)
        case _:
            print("command '{command}' not understood")


create_user("create user1")
create_user("create user2 user3 user4")

# create user1
# create user2
# create user3
# create user4

**rest 会匹配到字典中所有的 keyvalue

def get_dict(dic):
    match dic:
        case {**rest}:
            print("get dict:", rest)
        case _:
            print("parameter not understood")


get_dict({"400": "Bad request", "404": "Not found", "418": "I'm a teapot"})

# get dict: {'400': 'Bad request', '404': 'Not found', '418': "I'm a teapot"}

需要注意的是,结构模式匹配在面对不同的对象时,匹配的规则也有所不同。

当匹配对象是列表(list)或者元组(tuple)的时候,需要长度和元素值都匹配,才能命中:

def create_user(param):
    match param:
        case ("quit"):
            quit()
        case ("create", user):
            print("create", user)
        case ("create", *user):
            for u in user:
                print("create", u)
        case _:
            print("command '{command}' not understood")


create_user(("create", "user1", "user2"))

# create user1
# create user2

当匹配对象是一个字典(dict)的时候,只要 case 表达式中的 键(key)在字典对象中存在即可命中,以下示例中,很可能会认为会执行第二个 case,但实际上执行了第一个 case:

def if_action(dic):
    match dic:
        case {"action": action}:
            print("action: %s, no object" % action)
        case {"action": action, "object": _}:
            print("action: %s, have object" % action)


if_action({"action": "create", "object": "user1"})

# action: create, no object

当匹配对象是类对象(class)的时候,匹配的规则和字典(dict)类似,只要对象类型和对象的属性满足条件即可命中,以下示例中,很可能会认为会执行第二个 case,但实际上执行了第一个 case:

class Info:
    def __init__(self, name, age):
        self.name, self.age = name, age


def get_info(people):
    match people:
        case Info(name="Bob"):
            print("case 1")
        case Info(name="Bob", age="20"):
            print("case 2")


people = Info(name="Bob", age="20")
get_info(people)

# case 1

PEP 604:新型联合运算符(Union Types)

Python 是个弱类型语言,但是在 Python 3 中支持了定义传参和返回类型的写法:

def test(a: int) -> int:
    return a**2

通常一个参数和返回值只能是一个类型,在 C/C++,Java,Go 等静态语言里,不可能返回两种类型,或者传参使用两种类型,但是在 Python 里可以:

def test(a: str or int) -> str or int:
    return a**2

这里的 or 写法看着非常不舒服,所以在 Python 3.5 的时候引入了 typing 模块,推荐使用 Uinon 的写法:

from typing import Union

def test(a: Union[str, int]) -> Union[str, int]:
    return a**2

在本次 Python 3.10.0 更新中,PEP 604 允许将联合类型(Union Types)写为 X | Y:

def test(a: str | int) -> str | int:
    return a**2

新的运算符也可以用作 isinstance()issubclass() 的第二个参数:

print(isinstance(5, int | str))       # True
print(isinstance(None, int | None))   # True
print(issubclass(bool, int | float))  # True
print(isinstance(42, None | str))     # False

PEP 626:错误调试精确到行

在 PEP 626 中,报错提示可以精确到具体行,提示更加详细,在以前的版本中,错误消息一般会指向下一行,而不是实际错误所在的位置,现在可以指向错误代码所在的确切位置。

错误代码示例 1:

li = [1, 2, 3

之前版本报错:

  File "D:\python3Project\test.py", line 5
    
                 ^
SyntaxError: unexpected EOF while parsing

Python 3.10 版本报错:

  File "D:\python310Project\test.py", line 4
    li = [1, 2, 3
         ^
SyntaxError: '[' was never closed

错误代码示例 2:

expected = {"name": "Bob", "age": 20
some_other_code = foo()

之前版本报错:

  File "D:\python3Project\test.py", line 2
    some_other_code = foo()
                  ^
SyntaxError: invalid syntax

Python 3.10 版本报错:

  File "D:\python310Project\test.py", line 1
    expected = {"name": "Bob", "age": 20
               ^
SyntaxError: '{' was never closed

PEP 618:zip() 可选长度检查

zip() 是 Python 中的内置函数,用于将可迭代的对象作为参数,将对象中对应的元素打包成一个个元组,然后返回由这些元组组成的列表。

在以前的版本中,如果各个迭代器的元素个数不一致,则返回列表长度与最短的对象相同,示例如下:

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
c = [4, 5, 6, 7, 8]
zipped1 = zip(a, b)
zipped2 = zip(a, c)   # 元素个数与最短的列表一致

print([z for z in zipped1])  # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]
print([z for z in zipped2])  # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

在 PEP 618 中,新增了 strict 参数,设置为 True 时,传入 zip() 的两个可迭代项长度必须相等,否则将抛出 ValueError

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
c = [4, 5, 6, 7, 8]
zipped1 = zip(a, b, strict=True)
zipped2 = zip(a, c, strict=True)

print([z for z in zipped1])
print([z for z in zipped2])

报错:

[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]
Traceback (most recent call last):
  File "D:\python310Project\test.py", line 8, in <module>
    print([z for z in zipped2])
  File "D:\python310Project\test.py", line 8, in <listcomp>
    print([z for z in zipped2])
ValueError: zip() argument 2 is longer than argument 1

BPO-12782:允许带括号的上下文管理器

Python 上下文管理器对于打开/关闭文件、处理数据库连接和很多其他事情都非常有用,在 Python 3.10.0 中,它们的语法将有一点高质量的改进,在 BPO-12782 正式允许带括号的上下文管理器,现在可以用一个 with 语句创建多行,示例如下:

with(
    open("text1.txt", encoding="utf-8") as f1,
    open("text2.txt", encoding="utf-8") as f2
):
    print(f1.read(), f2.read())

PEP 613:显式类型别名

PEP 613 使用 TypeAlias 显式标注类型别名,提高可读性。

以前版本,可以看到,x 很容易被搞混:

x = int

def plus_int(a: x, b: x) -> x:
    return a+b

Python 3.10 中,使用 TypeAlias 表明这是个别名,消除歧义:

from typing import TypeAlias

x: TypeAlias = int

def plus_int(a: x, b: x) -> x:
    return a+b

性能提升

与所有最新版本的 Python 一样,Python 3.10 也带来了一些性能改进。首先是优化 str()bytes()bytearray() 构造函数,它们速度提升了 30% 左右,代码摘自 BOP-41334:

$ ./python -m pyperf timeit -q --compare-to=../cpython-release2/python "str()"
Mean +- std dev: [/home/serhiy/py/cpython-release2/python] 81.9 ns +- 4.5 ns -> [/home/serhiy/py/cpython-release/python] 60.0 ns +- 1.9 ns: 1.36x faster (-27%)

$ ./python -m pyperf timeit -q --compare-to=../cpython-release2/python "bytes()"
Mean +- std dev: [/home/serhiy/py/cpython-release2/python] 85.1 ns +- 2.2 ns -> [/home/serhiy/py/cpython-release/python] 60.2 ns +- 2.3 ns: 1.41x faster (-29%)

$ ./python -m pyperf timeit -q --compare-to=../cpython-release2/python "bytearray()"
Mean +- std dev: [/home/serhiy/py/cpython-release2/python] 93.5 ns +- 2.1 ns -> [/home/serhiy/py/cpython-release/python] 73.1 ns +- 1.8 ns: 1.28x faster (-22%)

另一个更值得注意的优化(如果你使用类型注释)是,函数参数及其注释不再在运行时(runtime)计算,而是在编译时计算,这使得创建一个带有参数注释的函数的速度提高了大约 2 倍。

除此之外,Python 核心的各个部分还有更多的优化,你可以在 Python bug tracker 的下列问题中找到更多的细节:BPO-41718、BPO-42927、BPO-43452。


其他改变

  • PEP 623:弃用并准备删除 PyUnicodeObject 中的 wstr 成员。
  • PEP 612:参数规范变量。
  • PEP 632:弃用 distutils 模块,推荐使用 setuptools。
  • PEP 644:CPython 的标准库仅支持 OpenSSL 1.1.1 或更新版本。
  • PEP 624:删除 Py_UNICODE 编码器 API。
  • PEP 597:添加可选的 EncodingWarning。

随时随地学软件编程-关注百度小程序和微信小程序
关于找一找教程网

本站文章仅代表作者观点,不代表本站立场,所有文章非营利性免费分享。
本站提供了软件编程、网站开发技术、服务器运维、人工智能等等IT技术文章,希望广大程序员努力学习,让我们用科技改变世界。
[Python 3.10 正式发布,新增模式匹配,同事用了直呼真香!]http://www.zyiz.net/tech/detail-244915.html

上一篇:Python内置函数str()——将对象转换为字符串

下一篇:python笔记13 函数的返回值

赞(0)
关注微信小程序
程序员编程王-随时随地学编程

扫描二维码或查找【程序员编程王】

可以随时随地学编程啦!

技术文章导航 更多>
扫一扫关注最新编程教程