Python中如何用海象操作符减少重复代码
本篇文章给大家分享的是有关Python中如何用海象操作符减少重复代码,小编觉得挺实用的,因此分享给大家学习,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获,话不多说,跟着小编一起来看看吧。
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a = b是一条普通的赋值语句,读作a equals b,而a := b则是赋值表达式,读作a walrus b。这个符号为什么叫walrus呢?因为把:=顺时针旋转90°之后,冒号就是海象的一双眼睛,等号就是它的一对獠牙。
这种表达式很有用,可以在普通的赋值语句无法应用的场合实现赋值,例如可以用在条件表达式的if语句里面。赋值表达式的值,就是赋给海象操作符左侧那个标识符的值。
举个例子。如果有一筐新鲜水果要给果汁店做食材,那我们就可以这样定义其中的内容:
fresh_fruit = { 'apple': 10, 'banana': 8, 'lemon': 5, }
顾客点柠檬汁之前,我们先得确认现在还有没有柠檬可以榨汁。所以,要先查出柠檬的数量,然后用if语句判断它是不是非零的值。
def make_lemonade(count): print(f'Making {count} lemons into lemonade') def out_of_stock(): print('Out of stock!') count = fresh_fruit.get('lemon', 0) if count: make_lemonade(count) else: out_of_stock()
这段代码看上去虽然简单,但还是显得有点儿松散,因为count变量虽然定义在整个if/else结构之上,然而只有if语句才会用到它,else块根本就不需要使用这个变量。所以,这种写法让人误以为count是个重要的变量,if和else都要用到它,但实际上并非如此。
我们在Python里面经常要先获取某个值,然后判断它是否非零,如果是就执行某段代码。对于这种用法,我们以前总是要通过各种技巧,来避免count这样的变量重复出现在代码之中,这些技巧有时会让代码变得比较难懂。Python引入赋值表达式正是为了解决这样的问题。下面改用海象操作符来写:
if count := fresh_fruit.get('lemon', 0): make_lemonade(count) else: out_of_stock()
新代码虽然只省了一行,但读起来却清晰很多,因为这种写法明确体现出count变量只与if块有关。这个赋值表达式先把:=右边的值赋给左边的count变量,然后对自身求值,也就是把变量的值当成整个表达式的值。
由于表达式紧跟着if,程序会根据它的值是否非零来决定该不该执行if块。这种先赋值再判断的做法,正是海象操作符想要表达的意思。
柠檬汁效力强,所以只需要一颗柠檬就能做完这份订单,这意味着程序只需判断非零即可。如果客人点的是苹果汁,那就至少得用四个苹果才行。按照传统的写法,要先从fresh_fruit这个字典里面查出苹果(apple)的数量(count),然后在if语句里,根据这个数量构造条件表达式(count >= 4)。
def make_cider(count): print(f'Making cider with {count} apples') count = fresh_fruit.get('apple', 0) if count >= 4: make_cider(count) else: out_of_stock()
这段代码与刚才那个柠檬汁的例子一样,也过分突出了count变量的意义。下面改用海象操作符,把代码写得更清晰一些。
if (count := fresh_fruit.get('apple', 0)) >= 4: make_cider(count) else: out_of_stock()
与刚才那个例子一样,修改之后的代码也比原来少了一行。但是这次,我们还要注意另外一个现象:赋值表达式本身是放在一对括号里面的。为什么要这样做呢?因为我们要在if语句里面把这个表达式的结果跟4这个值相比较。
刚才柠檬汁的例子没有加括号,因为那时只凭赋值表达式本身的值就能决定if/else的走向:只要表达式的值不是0,程序就进入if分支。但是这次不行,这次要把这个赋值表达式放在更大的表达式里面,所以必须用括号把它括起来。当然,在没有必要加括号的情况下,还是尽量别加括号比较好。
还有一种类似的逻辑也会出现刚才说的重复代码,这指的是:我们要根据情况给某个变量赋予不同的值,紧接着要用这个变量做参数来调用某个函数。
例如,若顾客要点香蕉冰沙,那我们首先得把香蕉切成好几份,然后用其中的两份来制作这道冰沙。如果不够两份,那就抛出香蕉不足(OutOfBananas)异常。下面用传统的写法实现这种逻辑:
def slice_bananas(count): print(f'Slicing {count} bananas') return count * 4 class OutOfBananas(Exception): pass def make_smoothies(count): print(f'Making a smoothies with {count} banana slices') pieces = 0 count = fresh_fruit.get('banana', 0) if count >= 2: pieces = slice_bananas(count) try: smoothies = make_smoothies(pieces) except OutOfBananas: out_of_stock()
还有一种传统的写法也很常见,就是把if/else结构上方那条pieces = 0的赋值语句移动到else块中。
count = fresh_fruit.get('banana', 0) if count >= 2: pieces = slice_bananas(count) else: pieces = 0 try: smoothies = make_smoothies(pieces) except OutOfBananas: out_of_stock()
这种写法看上去稍微有点儿怪,因为if与else这两个分支都给pieces变量定义了初始值。根据Python的作用域规则,这种分别定义变量初始值的写法是成立的。虽说成立,但这样写看起来比较别扭,所以很多人喜欢用第一种写法,也就是在进入if/else结构之前,先把pieces的初始值给设置好。
改用海象操作符来实现,可以少写一行代码,而且能够压低count变量的地位,让它只出现在if块里,这样我们就能更清楚地意识到pieces变量才是整段代码的重点。
pieces = 0 if (count := fresh_fruit.get('banana', 0)) >= 2: pieces = slice_bananas(count) try: smoothies = make_smoothies(pieces) except OutOfBananas: out_of_stock()
对于在if与else分支里面分别定义pieces变量的写法来说,海象操作符也能让代码变得清晰,因为这次不用再把count变量放到整个if/else块的上方了。
if (count := fresh_fruit.get('banana', 0)) >= 2: pieces = slice_bananas(count) else: pieces = 0 try: smoothies = make_smoothies(pieces) except OutOfBananas: out_of_stock()
Python新手经常会遇到这样一种困难,就是找不到好办法来实现switch/case结构。最接近这种结构的做法是在if/else结构里面继续嵌套if/else结构,或者使用if/elif/else结构。
例如,我们想按照一定的顺序自动给客人制作饮品,这样就不用点餐了。下面这段逻辑先判断能不能做香蕉冰沙,如果不能,就做苹果汁,还不行,就做柠檬汁:
count = fresh_fruit.get('banana', 0) if count >= 2: pieces = slice_bananas(count) to_enjoy = make_smoothies(pieces) else: count = fresh_fruit.get('apple', 0) if count >= 4: to_enjoy = make_cider(count) else: count = fresh_fruit.get('lemon', 0) if count: to_enjoy = make_lemonade(count) else: to_enjoy = 'Nothing'
这种难看的写法其实在Python代码里特别常见。幸好现在有了海象操作符,让我们能够轻松地模拟出很接近switch/case的方案。
if (count := fresh_fruit.get('banana', 0)) >= 2: pieces = slice_bananas(count) to_enjoy = make_smoothies(pieces) elif (count := fresh_fruit.get('apple', 0)) >= 4: to_enjoy = make_cider(count) elif count := fresh_fruit.get('lemon', 0): to_enjoy = make_lemonade(count) else: to_enjoy = 'Nothing'
这个版本只比原来短五行,但是看起来却清晰得多,因为嵌套深度与缩进层数都变少了。只要碰到刚才那种难看的结构,我们就应该考虑能不能改用海象操作符来写。
Python新手还会遇到一个困难,就是缺少do/while循环结构。例如,我们要把新来的水果做成果汁并且装到瓶子里面,直到水果用完为止。下面先用普通的while循环来实现:
FRUIT_TO_PICK = [ {'apple': 1, 'banana': 3}, {'lemon': 2, 'lime': 5}, {'orange': 3, 'melon': 2}, ] def pick_fruit(): if FRUIT_TO_PICK: return FRUIT_TO_PICK.pop(0) else: return [] def make_juice(fruit, count): return [(fruit, count)] bottles = [] fresh_fruit = pick_fruit() while fresh_fruit: for fruit, count in fresh_fruit.items(): batch = make_juice(fruit, count) bottles.extend(batch) fresh_fruit = pick_fruit() print(bottles)
这种写法必须把fresh_fruit = pick_fruit()写两次,第一次是在进入while循环之前,因为我们要给fresh_fruit设定初始值,第二次是在while循环体的末尾,因为我们得把下一轮需要处理的水果列表填充到fresh_fruit里面。
如果想复用这行代码,可以考虑loop-and-a-half 模式。这个模式虽然能消除重复,但是会让while循环看起来很笨,因为它成了无限循环,程序只能通过break语句跳出这个循环。
FRUIT_TO_PICK = [ {'apple': 1, 'banana': 3}, {'lemon': 2, 'lime': 5}, {'orange': 3, 'melon': 2}, ] bottles = [] while True: # Loop fresh_fruit = pick_fruit() if not fresh_fruit: # And a half break for fruit, count in fresh_fruit.items(): batch = make_juice(fruit, count) bottles.extend(batch) print(bottles)
有了海象操作符,就不需要使用loop-and-a-half模式了,我们可以在每轮循环的开头给fresh_fruit变量赋值,并根据变量的值来决定要不要继续循环。这个写法简单易读,所以应该成为首选方案。
FRUIT_TO_PICK = [ {'apple': 1, 'banana': 3}, {'lemon': 2, 'lime': 5}, {'orange': 3, 'melon': 2}, ] bottles = [] while fresh_fruit := pick_fruit(): for fruit, count in fresh_fruit.items(): batch = make_juice(fruit, count) bottles.extend(batch) print(bottles)
在其他一些场合,赋值表达式也能缩减重复代码。总之,如果某个表达式或赋值操作多次出现在一组代码里面,那就可以考虑用赋值表达式把这段代码改得简单一些。
要点
赋值表达式通过海象操作符(:=)给变量赋值,并且让这个值成为这条表达式的结果,于是,我们可以利用这项特性来缩减代码。
如果赋值表达式是大表达式里的一部分,就得用一对括号把它括起来。
虽说Python不支持switch/case与do/while结构,但可以利用赋值表达式清晰地模拟出这种逻辑。
以上就是Python中如何用海象操作符减少重复代码,小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注创新互联行业资讯频道。
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