Python 高手编程系列四百二十二：函数注解

函数注解是 Python 3 最独特的功能之一。官方文档是这么说的函数注解是关于用户自定义函数使用的类型的完全可选的元信息但事实上它并不局限于类型提示而且在Python 及其标准库中也没有单个功能可以利用这种注解。这就是这个功能独特的原因它没有任何语法上的意义。可以为函数定义注解并在运行时获取这些注解但仅此而已。如何使用注解留给开发人员去思考。1一般语法对 Python 官方文档中的示例稍作修改就可以很好展示如何定义并获取函数注解def f(ham: str, eggs: str ‘eggs’) - str:… pass…print(f. __annotations __){‘return’: class ‘str’, ‘eggs’: class ‘str’, ‘ham’: class ‘str’}如上所述参数注解的定义为冒号后计算注解值的表达式。返回值注解的定义为表示def 语句结尾的冒号与参数列表之后的-之间的表达式。定义好之后注解可以通过函数对象的__annotations__属性获取它是一个字典在应用运行期间可以获取。任何表达式都可以用作注解其位置靠近默认参数这样可以创建一些迷惑人的函数定义如下所示def square(number: 03 and 10) - (… 9000): return number**2square(10)100不过注解的这种用法只会让人糊涂没有任何其他作用。即使不用注解编写出难以阅读和理解的代码也是相对容易的。可能的用法虽然注解有很大的潜力但并没有被广泛使用。一篇介绍Python 3 新增功能的文章参见https://docs.python.org/3/whatsnew/3.0.html称此功能的目的是“鼓励通过元类、装饰器或框架进行试验”。另一方面作为提议函数注解的官方文档PEP 3107 列出以下可能的使用场景• 提供类型信息。○ 类型检查。○ 让 IDE 显示函数接受和返回的类型。○ 函数重载/通用函数。○ 与其他语言之间的桥梁。○ 适配。○ 谓词逻辑函数。○ 数据库查询映射。○ RPC 参数编组。• 其他信息。○ 参数和返回值的文档。虽然函数注解存在的时间和 Python 3 一样长但仍然很难找到任一常见且积极维护的包将函数注解用作类型检查之外的功能。所以函数注解仍主要用于试验和玩耍这也是Python 3 最初发布时包含该功能的最初目的。小结本章介绍了不直接与 Python 类和面向对象编程相关的多个最佳语法实践。本章第一部分重点介绍了与 Python 序列和集合相关的语法特性也讨论了字符串和字节相关的序列。本章其余部分介绍了两组独立的语法元素一组是初学者相对难以理解的例如迭代器、生成器和装饰器另一组是鲜为人知的for…else 子句和函数注解。语法最佳实践 — 类级别以上本章我们将重点介绍类的语法最佳实践。这里并不打算涉及设计模式因为这部分内容将在第 14 章介绍。本章概述了用于操作和改进类代码的 Python 高级语法。在 Python 2 的历史中对象模型已经发生了很大变化为这有助于你移植旧代码和编写向后兼容的应用。了解对象模型如何变化也有助于你理解它现在为何如此设计。这也是为什么本章包含关于 Python 2 旧特性的大量内容尽管本书针对的是最新版的Python 3。本章将讨论下列主题。• 子类化内置类型。• 访问超类中的方法。• 使用 property 和槽slot。• 元编程。