PEP572: 海象运算符

前言

现在已经是 Python 3.8的最后一个alpha版本，接着就是本月底要发布的的3.8.0 beta 1了。按规定，3.8已经不会再添加(修改)功能了，之前非常有争议的PEP 572的实现已经算是很固定了，我们这篇文章就来先尝个鲜。看看这个新的 赋值表达式 语法怎么用，何时用。

海象运算符

PEP572的标题是「Assignment Expressions」，也就是「赋值表达式」，也叫做「命名表达式」，不过它现在被广泛的别名是「海象运算符」(The Walrus Operator)。因为 := 很像海象「眼睛小，长着两枚长长的牙」这个特点^_^。

语法和语义

我们不详细介绍PEP的内容，直接说应用场景。我觉得它主要可以用在2个地方

赋值给中间变量

这个小标题想了很久，没找到更合适能表达的。不过相信通过2个例子相信大家就能理解了。

首先是一个正则匹配的例子：

pattern = re.compile('s')
data = 'ss'
if pattern.match(data):
    print(pattern.match(data).group(0))

如果能匹配到条件，match 对象才会有group 方法。但是这样写虽然节省到一行代码却让执行变慢了，因为重复地执行了2次 re.match(data) 。正确的写法是：

match = pattern.match(data)
if match:
    print(match.group(0))

代码也就只能写成这样了，但如果使用赋值表达式：

if (match := pattern.match(data)) is not None:
    print(match.group(0))

本来if这种控制结构语句只是求值表达式，看结果是不是符合条件。而在这里，它做了3件事:

pattern.match(data)

我对它的理解是: 求值过程中也赋值了新的中间变量，这个(些)中间变量(如这里的match)可以在代码块中被继续使用。

再看一个文件读取的例子：

while 1:
    line = fp.readline()
    if not line:
        break
    print(line)

现在可以直接写成:

while (line := fp.readline()):
    print(line)

这可以说是一种代码风格的改进了。

简化列表解析

列表解析性能好，而且非常 pythonic，但是它应用场景有限，我们看个例子：

results = []
for x in data:
    result = f(x)
    if result:
        results.append(result)

这是一个日常开发里面比较常见的结构。现在是不能用列表解析的，不信的话下面的方案:

results = [
    f(x) for x in data
    if f(x)
]

这个是错误的，每次循环执行了2 次f函数。现在用赋值表达式可以写成：

results = [
    y for x in data
    if (y := f(x))
]

可以用列表解析了！

再看一个PEP提的例子：

stuff = [[y := f(x), x/y] for x in range(5)]

其实又回到了 赋值给中间变量 这个点，每一项包含了y，以及要用y才能获得结果的x/y。

上面说的就是海象运算符能实现的目的了~

Golang里面的:=

:= 并不是Python首创的，Golang里面有一个 短变量声明 (Short variable declarations)语法:

// ShortVarDecl = IdentifierList ":=" ExpressionList .
i, j := 0, 10
f := func() int { return 7 }

func f(n int) (res int, err error) {
    if _, err := f(n-1); err != nil {
        return
    }
    return
}

:= 的作用是替代 var 定义，声明时不需要指定类型。同时由于语言设计，和Python的赋值表达式一样，如上面的例子， f(n-1) 的第二个返回值err可以被后面的 err != nil 使用，用来判断条件是否成立，我非常喜欢！

我对PEP 572的看法

在之前我曾经在知乎回答过「如何看待 PEP 572 ？」这个问题，当时我这么说：

这个PEP 有明确的 Recommended use-cases， 在正确的地方使用，而不是滥用，当然不喜欢的可以不用，用旧的形式。我语言提供了更多特性和选择的机会，但控制权是开发者手里的，就像元类、描述符、dataclass 甚至装饰器等等都是有适用场景的。

有人觉得它不符合Python之禅，其实我个人感觉挺好的呀。现在PEP 572的实现已经合并到Python3.8，试用下来非常赞。

Dustin Ingram在PyCON2019上做了一个《PEP 572: The Walrus Operator》的分享，最后他也说自己不喜欢这个语法，但是他接着说：

You might say well i don't like it, that's totally fine. you don't have to like it if you don't like it then don't write it

我觉得说的非常好，没人强制你必须使用它~

延伸阅读

1. https://www.python.org/dev/peps/pep-0572/
2. https://golang.org/ref/spec#Short_variable_declarations
3. https://www.youtube.com/watch?v=6uAvHOKofws
4. https://github.com/python/cpython/pull/8122/(Victor Stinner用PEP572新语法对标准库的一些地方的修改示例)