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前幾天,也就是 10 月 4 日,Python 釋出了 3.10.0 版本,什麼?3.9 之後居然不是 4.0?(手動狗頭)其實龜叔(Guido van Rossum,吉多·範羅蘇姆,Python 之父)早在去年 9 月就說了:
- 3.9 之後的版本為 3.10;事實上,它已經存在(在 Github Master 主分支中)。
- 如果有版本 4,從 3 到 4 的過渡更像從 1 到 2,而不是從 2 到 3。
相比 Python 3.9,Python 3.10 主要的新功能如下:
PEP 634 - PEP 636:結構模式匹配
在本次諸多的更新中,Structural Pattern Matching 結構模式匹配,match-case
語句無疑是最讓人興奮的功能,也就類似於 Java、C、Go 等其他語言中的 switch-case
語句,具體用法可以參考:PEP 636
來看一個簡單的例子:
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
以上程式碼中,最後一個 case
中的 _
並不作為變數名,而表示一種特殊的模式,在前面的 case
中都未命中的情況下,該 case
會是最後的保障,能確保命中,它相當於 Java、C、Go 等語言中的 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
語法支援可變引數 *args
和 **rest
。
*args
的用法與 Python 函式中的可變引數是一個用法,允許傳入多個引數:
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
會匹配到字典中所有的 key
和 value
:
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,結構模式匹配在面對不同的物件時,匹配的規則也有所不同。
當匹配物件是列表(list)或者元組(tuple)的時候,需要長度和元素值都匹配,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
當匹配物件是一個字典(dict)的時候,只要 case 表示式中的 鍵(key)在字典物件中存在即可命中,以下示例中,很可能會認為會執行第二個 case,但實際上執行了第一個 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
當匹配物件是類物件(class)的時候,匹配的規則和字典(dict)類似,只要物件型別和物件的屬性滿足條件即可命中,以下示例中,很可能會認為會執行第二個 case,但實際上執行了第一個 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:新型聯合運算子(Union Types)
Python 是個弱型別語言,但是在 Python 3 中支援了定義傳參和返回型別的寫法:
def test(a: int) -> int:
return a**2
通常一個引數和返回值只能是一個型別,在 C/C++,Java,Go 等靜態語言裡,不可能返回兩種型別,或者傳參使用兩種型別,但是在 Python 裡可以:
def test(a: str or int) -> str or int:
return a**2
這裡的 or 寫法看著非常不舒服,所以在 Python 3.5 的時候引入了 typing 模組,推薦使用 Uinon 的寫法:
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 允許將聯合型別(Union Types)寫為 X | Y:
def test(a: str | int) -> str | int:
return a**2
新的運算子也可以用作 isinstance()
和 issubclass()
的第二個引數:
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:錯誤除錯精確到行
在 PEP 626 中,報錯提示可以精確到具體行,提示更加詳細,在以前的版本中,錯誤訊息一般會指向下一行,而不是實際錯誤所在的位置,現在可以指向錯誤程式碼所在的確切位置。
錯誤程式碼示例 1:
li = [1, 2, 3
之前版本報錯:
File "D:\python3Project\test.py", line 5
^
SyntaxError: unexpected EOF while parsing
Python 3.10 版本報錯:
File "D:\python310Project\test.py", line 4
li = [1, 2, 3
^
SyntaxError: '[' was never closed
錯誤程式碼示例 2:
expected = {"name": "Bob", "age": 20
some_other_code = foo()
之前版本報錯:
File "D:\python3Project\test.py", line 2
some_other_code = foo()
^
SyntaxError: invalid syntax
Python 3.10 版本報錯:
File "D:\python310Project\test.py", line 1
expected = {"name": "Bob", "age": 20
^
SyntaxError: '{' was never closed
PEP 618:zip() 可選長度檢查
zip()
是 Python 中的內建函式,用於將可迭代的物件作為引數,將物件中對應的元素打包成一個個元組,然後返回由這些元組組成的列表。
在以前的版本中,如果各個迭代器的元素個數不一致,則返回列表長度與最短的物件相同,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) # 元素個數與最短的列表一致
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 引數,設定為 True 時,傳入 zip()
的兩個可迭代項長度必須相等,否則將丟擲 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])
報錯:
[(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:允許帶括號的上下文管理器
Python 上下文管理器對於開啟/關閉檔案、處理資料庫連線和很多其他事情都非常有用,在 Python 3.10.0 中,它們的語法將有一點高質量的改進,在 BPO-12782 正式允許帶括號的上下文管理器,現在可以用一個 with 語句建立多行,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:顯式型別別名
PEP 613 使用 TypeAlias 顯式標註型別別名,提高可讀性。
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 表明這是個別名,消除歧義:
from typing import TypeAlias
x: TypeAlias = int
def plus_int(a: x, b: x) -> x:
return a+b
效能提升
與所有最新版本的 Python 一樣,Python 3.10 也帶來了一些效能改進。首先是優化 str()
,bytes()
和 bytearray()
建構函式,它們速度提升了 30% 左右,程式碼摘自 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%)
另一個更值得注意的優化(如果你使用型別註釋)是,函式引數及其註釋不再在執行時(runtime)計算,而是在編譯時計算,這使得建立一個帶有引數註釋的函式的速度提高了大約 2 倍。
除此之外,Python 核心的各個部分還有更多的優化,你可以在 Python bug tracker 的下列問題中找到更多的細節:BPO-41718、BPO-42927、BPO-43452。
其他改變
- PEP 623:棄用並準備刪除 PyUnicodeObject 中的 wstr 成員。
- PEP 612:引數規範變數。
- PEP 632:棄用 distutils 模組,推薦使用 setuptools。
- PEP 644:CPython 的標準庫僅支援 OpenSSL 1.1.1 或更新版本。
- PEP 624:刪除 Py_UNICODE 編碼器 API。
- PEP 597:新增可選的 EncodingWarning。