![Effective Python:编写高质量Python代码的90个有效方法(原书第2版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/417/39980417/b_39980417.jpg)
第10条 用赋值表达式减少重复代码
赋值表达式(assignment expression)是Python 3.8新引入的语法,它会用到海象操作符(walrus operator)。这种写法可以解决某些持续已久的代码重复问题。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90º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:
![049-01](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/049-01.jpg?sign=1739577093-XeZmYluqKaHldEB7bXfg4J9Gd4KEDuhw-0-6a5a18e308183919480a8147c446553c)
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。
![049-02](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/049-02.jpg?sign=1739577093-4EUi0p7WdXyPflgXh1MZHHZftQT5ISHG-0-8c56cc0bcca6d1dd988f42bedd0bd368)
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(参考第5条里面提到的那些技巧)。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:
![050-01](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/050-01.jpg?sign=1739577093-iUv8o4PnOUY2aTpLP92HKVT7pRxusNhf-0-9768f9e3aa3a4c2c6e840e61a3cce045)
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
)。
![050-02](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/050-02.jpg?sign=1739577093-VsYRQRocsQOC8dFpSB1VTQyLBNa8H0Cb-0-1962841fcc1ec1e2886bfc42bf32fef0)
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。
![050-03](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/050-03.jpg?sign=1739577093-QQWdHGxWrqlVEMwhh8MGoNVEFNPKkz5m-0-e4fcaaaad8bfbfa6daf76491ea408228)
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[1]:
![051-01](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/051-01.jpg?sign=1739577093-4aMYpVuS8RDUaQbQn9fupN0FUMiC1MlT-0-d907a73a506222c88bb9882d660a741f)
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。
![051-02](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/051-02.jpg?sign=1739577093-L13sRHqS41KyYJxNJjyYLBKl1lgf80GE-0-1b59a6f42496c769158bd09c49de6231)
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(参见第21条)。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。
![052-01](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/052-01.jpg?sign=1739577093-ZqpF3PQa9ixwD92VYAimy4T2zzAkO1ye-0-360bb0f24029efd23d0e3ded601234b3)
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。
![052-02](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/052-02.jpg?sign=1739577093-arHaVpLRVLdf6qErIBH6387QfnaQZ49S-0-00469c2b7ba932de224fc51226c48422)
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:
![052-03](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/052-03.jpg?sign=1739577093-BP43NePvY4iySfedpJCks3rpTGTpkSkY-0-f1e339f1193823f403bf61d20041f807)
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。
![053-01](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/053-01.jpg?sign=1739577093-Xs2FWXzOMCZCZpiKA4rrRQSQuR5jKkHs-0-54aec6285fc6830526e4683555e73f7f)
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:
![053-02](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/053-02.jpg?sign=1739577093-HDtD5VACtjKBGCbxeettP9hNYycDzjth-0-13efff7d940f2ebe5eb594e6e4ac4269)
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[2]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。
![053-03](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/053-03.jpg?sign=1739577093-u69ClYdOrs6Mj6zZtn1NW7xxkRNp0Ixz-0-60402925d5ca737174d443930507995f)
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。
![054-01](https://epubservercos.yuewen.com/873E3D/20818200901954706/epubprivate/OEBPS/Images/054-01.jpg?sign=1739577093-jQFHcLNesuy8Lfq1BPkXl4OS6G22bN8m-0-0a1550a97e101a8587c4b2d431cadf5d)
在其他一些场合,赋值表达式也能缩减重复代码(参见第29条)。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。
[1]count
变量表示香蕉的个数,pieces
变量表示用这么多个香蕉可以制备出几份材料。——译者注
[2]在循环体执行到一半的时候,判断要不要跳出。——译者注