解釋 Python 2 和 Python 3 的版本之間差別

iScream發表於2017-02-16

引言

Python 是一種極具可讀性和通用性的程式語言。Python 這個名字的靈感來自於英國喜劇團體 Monty Python,它的開發團隊有一個重要的基礎目標,就是使語言使用起來很有趣。Python 易於設定,並且是用相對直接的風格來編寫,對錯誤會提供即時反饋,對初學者而言是個很好的選擇。

Python 是一種多正規化語言,也就是說,它支援多種程式設計風格,包括指令碼和麵向物件,這使得它適用於通用目的。隨著越來越多地在工業中,被諸如聯合太空聯盟(NASA 的主要飛機支援承包商)和工業光魔(VFX 和盧卡斯影業的動畫工作室)等組織使用,Python 為那些尋求額外程式語言的人提供了巨大的潛力 。

開發於 20 世紀 80 年代末並於 1991 年首次被髮布,Python 的創始人是 Guido van Rossum ,而他現在仍然活躍在社群中。被認為是 ABC 程式語言的繼承者,Python 的第一版就已經包括異常處理,函式和帶繼承的類。當一個重要的被稱為 comp.lang.python 的 Python 新聞組在 1994 年形成時,Python 的使用者基礎不斷增長,這為 Python 成為開源開發中最受歡迎的程式語言之一鋪平了道路。

總體概述

在探討 Python 2 和 Python 3 之間的潛在可能性和關鍵的程式化差異之前,我們來看看最近的 Python 主要版本的背景。

Python 2

Python 2 釋出於 2000 年年底,意味著較之先前版本,這是一種更加清晰和更具包容性的語言開發過程。而先前版本的 Python 應用的是 PEP (Python 增強協議),這種技術規範能向 Python 社群成員提供資訊或描述這種語言的新特性。

此外,Python 2 還包括了更多的程式性功能,包括能自動化地管理記憶體的迴圈檢測垃圾收集器,增加了對 Unicode 的支援以實現字元的標準化,並採用列表綜合的方式以在現有列表基礎上建立列表。 隨著 Python 2 的不斷髮展,更多的功能被新增進來,包括將 Python 的型別和類在 Python 2.2 版本中統一為一層。

Python 3

Python 3 被視為 Python 的未來,是目前正在開發中的語言版本。作為一項重大改革,Python 3 於 2008 年年末釋出,以解決和修正以前語言版本的內在設計缺陷。Python 3 開發的重點是清理程式碼庫並刪除冗餘,清晰地表明只能用一種方式來執行給定的任務。

對 Python 3.0 的主要修改包括將 print 語句更改為內建函式,改進整數分割的方式,並對 Unicode 提供更多的支援。

起初,Python 3的採用很緩慢,因為該語言不能向後相容 Python 2,這就需要人們決定該使用哪個版本的語言。此外,許多封裝庫庫只適用於 Python 2,但是由於 Python 3 背後的開發團隊重申了終止對 Python 2 的支援,促使更多的庫被移植到 Python 3 上來。從對 Python 3 提供支援的 Python 包的數量可以看出,Python 3 已得到越來越多的採用,在撰寫本文時,支援它的包就已包括了 339 個最受歡迎的 Python 包。

Python 2.7

在 2008 年 Python 3.0 的釋出之後,Python 2.7 於 2010 年 7 月 3 日釋出,並計劃作為 2.x 版本的最後一版。釋出 Python 2.7 的目的在於,通過提供一些測量兩者之間相容性的措施,使 Python 2.x 的使用者更容易將功能移植到 Python 3 上。這種相容性支援包括了 2.7 版本的增強模組,如支援測試自動化的 unittest,用於解析命令列選項的 argparse,以及更方便的集合類。

Python 2.7 具有 Python 2 和 Python 3.0 之間的早期迭代版本的獨特位置,它因為對許多具有魯棒性的庫具有相容性,對於程式設計師而言一直是非常流行的選擇。當我們今天討論 Python 2 時,我們通常指的是 Python 2.7 版本,因為它是最常用的版本。

然而,Python 2.7 被認為是一種遺留語言,且它的後續開發,包括現在最主要的 bug 修復,將在 2020 年完全停止。

主要差異

雖然 Python 2.7 和Python 3 有許多類似的功能,但它們不應該被認為是完全可互換的。雖然你可以在任一版本中編寫出優秀的程式碼和有用的程式,但是值得了解的是,在程式碼語法和處理方面兩者會有一些相當大的差異。

下面是一些例子,而且你應該記住,當你深入學習 Python 時,你可能會遇到更多的語法差異。

Print

在 Python 2 中, print 被視為一個語句而不是一個函式,這是一個典型的容易弄混的地方,因為在 Python 中的許多操作都需要括號內的引數來執行。如果在 Python 2 中你想要你的控制檯輸出 ”Sammy the Shark is my favorite sea creature”,你應該寫下這樣的 print 語句:

在使用 Python 3 時,print()會被顯式地視為一個函式,因此要輸出上面相同的字串,你可以使用這種非常簡單且易於使用的函式語法:

這種改變使得 Python 的語法更加一致,並且在不同的 print 函式之間進行切換更加容易。就方便性而言,print()語法也與 Python 2.7 向後相容,因此您的 Python 3 print()函式可以在任一版本中執行。

整數的除法

在 Python 2 中,您鍵入的任何不帶小數的數字,將被視為整數的程式設計型別。雖然乍看起來這似乎是一個簡單的處理程式設計型別的方法,但有時候當你試圖除以整數以期望獲得一個帶小數位的答案(稱為浮點數),如:

然而,在 Python 2 中,整數是強型別的,並且不會變成帶小數位的浮點數,即使這樣做具有直觀上的意義。

當除法/符號的任一側的兩個數字是整數時,Python 2進行底除法,使得對於商x,返回的數字是小於或等於x的最大整數。這意味著當你寫下 5 / 2 來對這兩個數字相除時,Python 2.7 將返回最大的小於或等於 2.5 的整數,在這種情形下:

為解決這個問題,你可以在 5.0 / 2.0 中新增小數位,以得到預期的答案 2.5。

在 Python 3 中,整數除法變得更直觀,如

你也可以使用 5.0 / 2.0 返回 2.5,但是如果你想做底層劃分,你應該使用 “//” 這樣的 Python 3 語法,像這樣:

在 Python 3 中的這種修改使得整數除法更為直觀,並且它的特點是不能向後相容 Python 2.7。

支援 Unicode

當程式語言處理字串型別時,也就是一個字元序列,它們可以用幾種不同的方式來做,以便計算機將數字轉換為字母和其他符號。

Python 2 預設使用 ASCII 字母表,因此當您輸入“Hello,Sammy!”時, Python 2 將以 ASCII 格式處理字串。被限定為在多種擴充套件形式上的數百個字元,用ASCII 進行字元編碼並不是一種非常靈活的方法,特別是使用非英語字元時。

要使用更通用和更強大的Unicode字元編碼,這種編碼支援超過128,000個跨越現今和歷史的指令碼和符號集的字元,你必須輸入

, 字首 u 代表 Unicode。

Python 3 預設使用 Unicode,這節省了程式設計師多餘的開發時間,並且您可以輕鬆地在程式中直接鍵入和顯示更多的字元。因為 Unicode 支援更強大的語言字元多樣性以及 emoji 的顯示,所以將它作為預設字元編碼來使用,能確保全球的移動裝置在您的開發專案中都能得到支援。

如果你希望你的 Python 3 程式碼向後相容 Python 2,你可以通過在你的字串的前面保留 “u” 來實現。

後續發展

Python 3 和 Python 2 之間的最大區別不是語法上的,而是事實上 Python 2.7 將在 2020 年失去後續的支援,Python 3 將繼續開發更多的功能和修復更多的錯誤。

最近的發展包括格式化的字串,類建立的簡單定製,和用一種更乾淨的句法方式來處理矩陣乘法。

Python 3 的後續開發意味著,開發人員可以對問題被及時解決抱有信心,並且隨著時間的推移更多的功能將被新增進來,程式也會變得更加有效。

其他注意事項

作為一個在 Python 上開始的新手程式設計師,或作為一個有經驗的程式設計師開始接觸 Python 語言,你會考慮在語言學習中你希望實現什麼。

如果你希望只是在沒有設定專案的情況下學習,你最可能考慮到 Python 3 將得到後續支援和開發,而 Python 2.7 不會。

但是,如果您計劃加入已有的專案,則你最有可能希望瞭解該團隊正在使用的 Python 版本,還有如果專案使用的軟體包支援不同版本,不同版本應該如何與舊版程式碼庫進行互動,以及專案的實施細節。

如果你正開啟了一個專案,你會想,調查哪些包可以使用,以及這些包和哪個版本的 Python 是相容的。如上所述,儘管早期版本的 Python 3與為 Python 2 版本構建的庫的相容性較低,但是許多庫已移植到 Python 3,或致力於在未來四年這樣做。

結論

Python 是一種多用途的且良好的程式語言,無論你選擇使用 Python 2 還是 Python 3,你都能夠做出一些令人興奮的軟體專案。

雖然有幾個關鍵的區別,做一些調整以從 Python 3 跨越到 Python 2 並不是太困難,並且你經常會發現,Python 2.7 可以輕鬆地執行 Python 3 的程式碼,尤其是當你剛起步的時候。

重要的是要記住,隨著越來越多的開發人員和團隊的注意力集中在 Python 3 上,這種語言將變得更加精細,並與程式設計師不斷變化的需求相一致,相較而言,對 Python 2.7 的支援將會越來越少。

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