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Python 3.8 即将到来,这是你需要关注的几大新特性

Python 是一门广受好评的编程语言,每个版本的更新都会对开发社区带来一定影响。近日,Python 3.8 已进入 beta 2 版本的测试中,各项新特性已经添加完毕,最终版本预计于今年 10 月发布。在发布即将到来前,机器之心总结了 Python 3.8 中几大值得关注的新功能和改进。

从事计算机领域工作的读者朋友对 Python 编程语言应该非常熟悉了。这是一门广受好评的动态编程语言,其灵活和语法简易的特点使得这门语言在脚本工具、数据分析、Web 后端都有广泛的应用。Python 开发社区也非常活跃,3.x 的版本迭代速度非常快。2018 年 6 月底,Python 3.7 问世,之后 Python 3.8 的开发和测试工作也已经展开。近日,Python 软件基金会公开了 3.80b2 的说明文档,向公众展示了 beta 版本的测试进展,以及 Python 3.8 版本的新特性和功能改进。

目前,Python 3.8 的 beta 测试流程正在进行中。今年 6 月初,官方发布了第一个 beta 版本——Python 3.80b1,紧接着一个月后发布了 Python 3.80b2。第二个 beta 版本发布后,Python 3.8 新特性已经添加完毕。官方目前已公布最终版本的发布时间,预计在今年的 10 月份。

那么,新的 Python 3.8 版本有哪些新特性和功能呢?机器之心根据 Python 基金会公开的文档,整理出了以下值得期待的新特性和功能改进。

文档地址:https://docs.python.org/zh-cn/3.8/whatsnew/3.8.html#summary-release-highlights

新的语法

Python 3.8 中最值得关注的部分在于其语法的变化,这些新语法有助于提升效率,减少代码工作量。

海象运算符( := )

这个「:=」横过来看是不是有点像海象的脸?这是一个新的 Python 语法,可以在进行条件判断时直接为变量赋值。

过去我们需要首先对某个变量进行赋值,然后进行条件判断。

m = re.match(p1, line)if m:    return m.group(1)else:    m = re.match(p2, line)if m:    return m.group(2)else:    m = re.match(p3, line)    ...

而使用海象运算符后,我们可以直接为变量赋值:

if m := re.match(p1, line):    return m.group(1)elif m := re.match(p2, line):    return m.group(2)elif m := re.match(p3, line):

还有一个在循环中使用的例子,过去在对某个变量进行循环前必须首先赋值:

ent = obj.next_entry()while ent:    ... # process ent    ent = obj.next_entry()

现在可以一边循环一边赋值:

while ent := obj.next_entry():    ... # process ent

代码调试中支持 f-string

f-string(或者称为「格式化字符串」)在 Python 3.6 版本中加入的,虽然这一特性非常方便,但是开发者发现 f-string 对调试没有帮助。因此,Eric V. Smith 为 f-string 添加了一些语法结构,使其能够用于调试。

在过去,f-string 可以这样使用:

print(f'foo={foo} bar={bar}')

在 Python 3.8 中,只需使用如下代码(更加简洁):

print(f'{foo=} {bar=}')

两种情况下,输出都是:

>>> foo = 42>>> bar = 'answer ...'>>> print(f'{foo=} {bar=}')    foo=42 bar=answer ...

此外,可以通过在赋值符号后增加「!s」和「!f」命令,规定输出结果的格式,例如:

>>> import datetime>>> now = datetime.datetime.now()>>> print(f'{now=} {now=!s}')   now=datetime.datetime(2019, 7, 16, 16, 58, 0, 680222) now=2019-07-16 16:58:00.680222
>>> import math>>> print(f'{math.pi=!f:.2f}')    math.pi=3.14

如代码所示,第二个「now」变量的等号后增加了「!s」字符,使得 now 从「datetime」类型的输出变成了字符串类型的输出。在「pi」的输出中,由于加入了「!f:.2f」,使得 pi 的输出变为了保留小数点后两位。

而花括号中的格式也会影响打印结果的格式,例如:

>>> a = 37>>> print(f'{a = }, {a = }')    a = 37, a = 37

花括号中的等号前后间距不同,打印结果中的间距也不一样。

不需要 Keyword 的变量输入

这一语法使得函数在定义输入变量时可以规定只能输入 Value,而不在 Value 前加上 Keyword。

例如,在使用 pow() 函数时:

>>> pow(2, 3)    8>>> pow(x=2, y=3)    ...    TypeError: pow() takes no keyword arguments

第一种方法是合法的,但是第二种则非法。

为了保证第一种纯粹的 Python 函数方法,开发者可以在定义函数时使用「/」规定哪些变量的输入必须按照第一种格式。例如:

def pow(x, y, z=None, /):    r = x**y    if z is not None:       r %= z       return r

在定义了所有变量之后额外增加一个「/」字符,表示所有的 Python 变量输入必须按照 pow(x, y, z) 的方式进行。

当然,也可以在变量之间插入「/」,正斜杠之前的变量按照纯粹的 Python 输入方法,而正斜杠之后的按照定义好的方法执行。例如,定义如下函数:

def fun(a, b, /, c, d, *, e, f):    ...

则以下一些表达式合法的,但另一些非法:

fun(1, 2, 3, 4, e=5, f=6) # legalfun(1, 2, 3, d=4, e=5, f=6) # legalfun(a=1, b=2, c=3, d=4, e=5, f=6) # illegal

其他特性

除了一些语法方面的改进,Python 3.8 版本还有一些其他的变化。

可移动的「__pycache__」

 __pycache__目录是由 Python3 解释器创建的,用于保存.pyc 文件。这些文件保存着解释器编译.py 文件之后的字节码(byte code)。之前的 Python 版本仅仅只是为每个.py 文件创建一个.pyc 文件,但是新版本会有所变化。

为了支持多版本的 Python,包括一些不是 CPython 的版本(如 PyPy),现在库文件会为每个 Python 版本创建对应的.pyc 文件,格式形如「name.interp-version.pyc」。例如,某个 foo.py 文件在第一次使用的时候会创建一个对应的 pyc 文件,其路径为「__pycache__/foo.cpython-37.pyc」,这个 pyc 文件会定义使用的 Python 版本。

其他改进

Python 3.8 会为 C 语言扩展加入更快的调用方式,这种方式原本属于 CPython。在 Python3.8 中,这一功能是实验性的,最终的完成版本会出现在 Python3.9 中。

同时,编译器中的初始化配置处理也得到了清理,使得 Python 可以更好地嵌入其他程序,不需要依赖环境变量或在已有的 Python 系统中增加导致冲突的其他组件。

此外,大量的 Python 自带模块得到了改进和调整,如「os.path」、「shutil」、「math」、「ssl」等。

Python 3.8 什么时候与大家见面?

目前发布时间仍在探讨,但考虑到 Python 3.9 的发布计划(大约在 2020 年 6 月),官方认为 Python3.8 的发布时间不应当晚于今年 10 月份。

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