剑网3指尖江湖职业推荐 www.1468054.com


內置函數是 Python 的一大特色,用極簡的語法實現很多常用的操作。

它們預先定義在內置命名空間中,開箱即用,所見即所得。Python 被公認是一種新手友好型的語言,這種說法能夠成立,內置函數在其中起到了極關鍵的作用。

舉個例子,求字符串 x 的長度,Python 的寫法是 len(x) ,而且這種寫法對列表、元組和字典等對象也同樣適用,只需要傳入對應的參數即可。len() 函數是共用的。

這是一種極簡哲學的體現: Simple is better than complex。

但是,有些語言并不是這樣,例如在 Java 中,字符串類有一個求長度的方法,其它類也有自己的求長度的方法,它們無法共用。每次使用時,通過類或實例來調用。

同樣是求字符串長度,Python 的寫法:

saying = "Hello world!"
print(len(saying))

# 結果:12

而在 Java 中,寫法可能如下(簡化起見):

String saying = "Hello world!";
System.out.println(saying.length());

// 結果:12

Python 采用的是一種 前綴表達式 ,而 Java 采用的則是 后綴表達式 。

除了求長度,Python 的某些內置函數也能在 Java 中找到對應的表達。例如,數值型字符串 s 轉化為整型數字,Python 可以用 int(s) 函數,而 Java 可以用 Integer.parseInt(s) ;整型數字轉化為字符串,Python 可以用 str(i) ,而 Java 也有 String.valueOf(i) 。

Python 的內置函數不與特定的類綁定,它們是一級對象。而 Java 的“函數”則無法脫離類而存在,它們只是附屬品。

從直觀角度來看,Python 的表達似乎是更優的。但是,它們 并不具有可比性 ,因為這是兩套語言系統,各有獨特的范疇背景,并不能輕易地化約。

就好比是,不能因為拉丁字母筆畫簡單,就說它優于漢字,因為在表意時,字母(表音文字)是遠遜于漢字(表意文字)的。同樣的,日本借用了漢字的偏旁部首而造出來的文字,雖然更省筆墨,但是也完全喪失了意蘊。

以此類比,Python 的內置函數雖有簡便之美,但卻丟失了某些表意功能。有些人在質疑/抨擊 Python 的時候,也喜歡拿這點說事,認為這是 Python 的設計缺陷。

這就引出本文最想討論的一個問題來: 為什么 Python 要設計成 len(x) 這種前綴表達,而不是 x.len() 這樣的后綴表達呢?

事實上,后綴設計也是可行的,以 Python 中列表的兩個方法為例:

mylist = [2, 1, 3, 5, 4]

mylist.sort()
print(mylist)   # [1, 2, 3, 4, 5]

mylist.reverse()
print(mylist)   # [5, 4, 3, 2, 1]

它們都是通過列表對象來調用,并不是憑空從內置命名空間中拿來的。語義表達得也很清楚,就是對 mylist 做排序和逆轉。

恰恰那么巧,它們還有兩個同父異母的兄弟 sorted() 與 reversed(),這倆是前綴表達型。

mylist = [2, 1, 3, 5, 4]

sort_list = sorted(mylist)
print(sort_list)   # [1, 2, 3, 4, 5]

reverse_list = reversed(mylist)
print(list(reverse_list))   # [4, 5, 3, 1, 2]

不同的寫法,都在做同一件事(不考慮它們的副作用)。因此,后綴語法并非不可行,之所以不用,那肯定是刻意的設計。

回到前面的問題:為什么是 len(x) ,而不是 x.len(x),這根源于 Python 的什么設計思想呢?

Python 之父 Guido van Rossum 曾經解釋過這個問題(鏈接見文末),有兩個原因:

  • 對于某些操作,前綴符比后綴更好讀——前綴(和中綴)表示法在數學中有著悠久的歷史,其視覺效果有助于數學家思考問題。我們可以簡單地把公式 x*(a + b) 重寫成 x*a + x*b ,但同樣的事,以原生的面向對象的方式實現,就比較笨拙。
  • 當讀到 len(x) 時,我就 知道 這是在求某對象的長度。它告訴我了兩點:返回值是一個整數,參數是某種容器。但當讀到 x.len() 時,我必須事先知道某種容器 x,它實現了一個接口,或者繼承了一個擁有標準 len() 方法的類。我們經?;崮慷玫秸庵只炻遙閡桓隼嗖⒚揮惺迪鐘成洌╩apping)接口,卻擁有 get() 或 keys() 方法,或者某些非文件對象,卻擁有一個 write() 方法。

解釋完這兩個原因之后,Guido 還總結成一句話說:“I see ‘len’ as a built-in operation ”。這已經不僅是在說 len() 更可讀易懂了,而完全是在拔高 len() 的地位。

這就好比說,分數 ? 中的橫線是數學中的一個“內置”表達式,并不需要再實現什么接口之類的,它自身已經表明了“ 某數除以某數 ”的意思。不同類型的數(整數、浮點數、有理數、無理數…)共用同一個操作符,不必為每類數據實現一種求分數的操作。

優雅易懂是 Python 奉行的設計哲學,len() 函數的前綴表達方式是最好的體現。我想起在《 超強匯總:學習Python列表,只需這篇文章就夠了 》這篇文章中,曾引述過 Guido 對“ 為什么索引從 0 開始 ”的解釋。其最重要的原因,也正是 0-based 索引最優雅易懂。

使用 0-based 的索引方式、半開區間切片和缺省匹配區間的話(Python最終采用這樣的方式),上面兩種情形的切片語法就變得非常漂亮:a[:n] 和 a[i:i+n],前者是 a[0:n] 的縮略寫法。

所以,我們能說 len(x) 擊敗 x.len() ,支撐它的是一種化繁為簡、純粹卻深邃的設計思想。

面向對象的編程語言自發明時起,就想模擬我們生活于其中的現實世界??墑鞘裁蠢喟?、接口啊、對象啊、以及它們的方法啊,這些玩意的毒,有時候蒙蔽了我們去看見世界本質的眼睛。

桌子類有桌子類的求長度方法,椅子類有椅子類的求長度方法,無窮無盡,可現實真是如此么?求長度的方法就不能是一種獨立存在的對象么?它之所以存在,是因為有“對象”存在,而不是因為有某個類才存在啊。

所以,我想說,len(x) 擊敗 x.len(),這還體現了 Python 對世界本質的洞察 。

求某個對象的長度,這種操作獨立于對象之外而存在,并不是該對象內部所有的一種屬性或功能。從這個角度理解,我們能夠明白, 為什么 Python 要設計出內置函數? 內置函數其實是對世界本質的一種捕捉。

這些見微知著的發現,足夠使我們愛上這門語言了。人生苦短,我用 Python。

本文原創并首發于公眾號【 Python貓 】,未經授權,請勿轉載。

原文地址: https://mp.weixin.qq.com/s/pK…

余下全文(1/3)
分享這篇文章:

請關注我們:

發表評論

電子郵件地址不會被公開。 必填項已用*標注