Python開發技巧之海象運算符的三種運用方式

Python 版本發展非常快,如今最新的版本已經是 Pyhton 3.9,即便如此,有很多人甚至還停留在 3.6 或者 3.7,連 3.8 還沒用上。

很多 Python 3.8 的特性還沒來得及瞭解,就已經成為舊知識瞭,比如今天要說的海象運算符。

海象運算符是在 PEP 572 被提出的,直到 3.8 版本合入發佈。

它的英文原名叫 Assignment Expressions,翻譯過來也就是 賦值表達式,不過現在大傢更普遍地稱之為海象運算符,就是因為它長得真的太像海象瞭。

1. 第一個用法:if/else

可能有朋友是第一次接觸這個新特性,所以還是簡單的介紹一下這個海象運算符有什麼用?

在 Golang 中的條件語句可以直接在 if 中運算變量的獲取後直接對這個變量進行判斷,可以讓你少寫一行代碼

import "fmt"

func main() {
    if age := 20;age > 18 {
        fmt.Println("已經成年瞭")
    }
}

若在 Python 3.8 之前,Python 必須得這樣子寫

age = 20
if age > 18:
    print("已經成年瞭")

但有瞭海象運算符之後,你可以和 Golang 一樣(如果你沒學過 Golang,那這裡要註意,Golang 中的 := 叫短變量聲明,意思是聲明並初始化,它和 Python 中的 := 不是一個概念)

age = 20
if age > 18:
    print("已經成年瞭")

2. 第二個用法:while

在不使用 海象運算符之前,使用 while 循環來讀取文件的時候,你也許會這麼寫

file = open("demo.txt", "r")
while True:
    line = file.readline()
    if not line:
        break
    print(line.strip())

但有瞭海象運算符之後,你可以這樣

file = open("demo.txt", "r")
while (line := file.readline()):
    print(line.strip())

使用它替換以往的無限 while 循環寫法更為驚艷

比如,實現一個需要命令行交互輸入密碼並檢驗的代碼,你也許會這樣子寫

while True:
   p = input("Enter the password: ")
   if p == "youpassword":
      break

有瞭海象運算符之後,這樣子寫更為舒服

while (p := input("Enter the password: ")) != "youpassword":
   continue

3. 第三個用法:推導式

這個系列的文章,幾乎每篇都能看到推導式的身影,這一篇依舊如此。

在編碼過程中,我很喜歡使用推導式,在簡單的應用場景下,它簡潔且不失高效。

如下這段代碼中,我會使用列表推導式得出所有會員中過於肥胖的人的 bmi 指數

members = [
    {"name": "小五", "age": 23, "height": 1.75, "weight": 72},
    {"name": "小李", "age": 17, "height": 1.72, "weight": 63},
    {"name": "小陳", "age": 20, "height": 1.78, "weight": 82},
]
count = 0
def get_bmi(info):
    global count
    count += 1
    print(f"執行瞭 {count} 次")
    height = info["height"]
    weight = info["weight"]
    return weight / (height**2)

# 查出所有會員中過於肥胖的人的 bmi 指數
fat_bmis = [get_bmi(m) for m in members if get_bmi(m) > 24]

print(fat_bmis)

輸出如下

執行瞭 1 次
執行瞭 2 次
執行瞭 3 次
執行瞭 4 次
[25.88057063502083]

可以看到,會員數隻有 3 個,但是 get_bmi 函數卻執行瞭 4 次,原因是在判斷時執行瞭 3 次,而在構造新的列表時又重復執行瞭一遍。

如果所有會員都是過於肥胖的,那最終將執行 6 次,這種在大量的數據下是比較浪費性能的,因此對於這種結構,我通常會使用傳統的for 循環 + if 判斷。

fat_bmis = []

# 查出所有會員中過於肥胖的人的 bmi 指數
for m in members:
    bmi = get_bmi(m)
    if bmi > 24:
        fat_bmis.append(bmi)

在有瞭海象運算符之後,你就可以不用在這種場景下做出妥協。

# 查出所有會員中過於肥胖的人的 bmi 指數
fat_bmis = [bmi for m in members if (bmi := get_bmi(m)) > 24]

最終從輸出結果可以看出,隻執行瞭 3 次

執行瞭 1 次
執行瞭 2 次
執行瞭 3 次
[25.88057063502083]

這裡僅介紹瞭列表推導式,但在字典推導式和集合推導式中同樣適用。不再演示。

海象運算符,是一個新奇的特性,有不少人覺得這樣這種特性會破壞代碼的可讀性。確實在一個新鮮事物剛出來時是會這樣,但我相信經過時間的沉淀後,越來越多的人使用它並享受它帶來的便利時,這種爭議也會慢慢消失在歷史的長河中。

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