程序員老司機都要錯的 Python 陷阱與缺陷列表

我個人對陷阱的定義是這樣的:代碼看起來可以工作,但不是以你“想當然“”的方式。如果一段代碼直接出錯,拋出了異常,我不認爲這是陷阱。比如,Python程序員應該都遇到過的“UnboundLocalError”, 示例:

a=1
def func():
... a+=1
... print a
...
func()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 2, in func
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

對於“UnboundLocalError”,還有更高級的版本:

import random

def func(ok):
if ok:
a = random.random()
else:
import random
a = random.randint(1, 10)
return a

func(True)# UnboundLocalError: local variable 'random' referenced before assignment

可能對於很多python新手來說,這個Error讓人摸不着頭腦。但我認爲這不算陷阱,因爲這段代碼一定會報錯,而不是默默的以錯誤的方式運行。不怕真小人,就怕僞君子。我認爲缺陷就好比僞君子。

那麼Python中哪些真正算得上陷阱呢?

第一:以mutable對象作爲默認參數

這個估計是最廣爲人知的了,Python和其他很多語言一樣,提供了默認參數,默認參數確實是個好東西,可以讓函數調用者忽略一些細節(比如GUI編程,Tkinter,QT),對於lambda表達式也非常有用。但是如果使用了可變對象作爲默認參數,那麼事情就不那麼愉快了。

def f(lst = []):
... lst.append(1)
... return lst
...
f()
[1]
f()
[1, 1]

驚喜不驚喜?!究其原因,python中一切都是對象,函數也不列外,默認參數只是函數的一個屬性。而默認參數在函數定義的時候已經求值了。

  Default parameter values are evaluated when the function definition is executed.

stackoverflow上有一個更適當的例子來說明默認參數是在定義的時候求值,而不是調用的時候。 

import time
def report(when=time.time()):
... return when
...
report()
1500113234.487932
report()
1500113234.487932

python docoment 給出了標準的解決辦法:

  A way around this is to use None as the default, and explicitly test for it in the body of the function

def report(when=None):
... if when is None:
... when = time.time()
... return when
...
report()
1500113446.746997
report()
1500113448.552873

第二: x += y vs x = x + y

一般來說,二者是等價的,至少看起來是等價的(這也是陷阱的定義 — 看起來都OK,但不一定正確)。

x=1;x += 1;print x
2
x=1;x = x+1;print x
2
x=[1];x+=[2];print x
[1, 2]
x=[1];x=x+[2];print x
[1, 2]

呃,被光速打臉了?

x=[1];print id(x);x=x+[2];print id(x)
4357132800
4357132728
x=[1];print id(x);x+=[2];print id(x)
4357132800
4357132800

前者x指向一個新的對象,後者x在原來的對象是修改,當然,那種效果是正確的取決於應用場景。至少,得知道,二者有時候並不一樣

第三,神奇的小括號–()

小括號(parenthese)在各種編程語言中都有廣泛的應用,python中,小括號還能表示元組(tuple)這一數據類型, 元組是immutable的序列。

a = (1, 2)
type(a)
<type 'tuple'>
type(())
<type 'tuple'>

但如果只有一個元素呢

a=(1)
type(a)
<type 'int'>

神奇不神奇,如果要表示只有一個元素的元組,正確的姿勢是:

a=(1,)
type(a)
<type 'tuple'>

第四:生成一個元素是列表的列表

這個有點像二維數組,當然生成一個元素是字典的列表也是可以的,更通俗的說,生成一個元素是可變對象的序列

很簡單嘛:

a= [[]] * 10
a
[[], [], [], [], [], [], [], [], [], []]
a[0].append(10)
a[0]
[10]

看起來很不錯,簡單明瞭,but

a[1]
[10]
a
[[10], [10], [10], [10], [10], [10], [10], [10], [10], [10]]

我猜,這應該不是你預期的結果吧,究其原因,還是因爲python中list是可變對象,上述的寫法大家都指向的同一個可變對象,正確的姿勢

a = [[] for _ in xrange(10)]
a[0].append(10)
a
[[10], [], [], [], [], [], [], [], [], []]

第五,在訪問列表的時候,修改列表

列表(list)在python中使用非常廣泛,當然經常會在訪問列表的時候增加或者刪除一些元素。比如,下面這個函數,試圖刪掉列表中爲3的倍數的元素:

def modify_lst(lst):
... for idx, elem in enumerate(lst):
... if elem % 3 == 0:
... del lst[idx]

測試一下,

lst = [1,2,3,4,5,6]
modify_lst(lst)
lst
[1, 2, 4, 5]

好像沒什麼錯,不過這只是運氣好

lst = [1,2,3,6,5,4]
modify_lst(lst)
lst
[1, 2, 6, 5, 4]

上面的例子中,6這個元素就沒有被刪除。如果在modify_lst函數中print idx, item就可以發現端倪:lst在變短,但idx是遞增的,所以在上面出錯的例子中,當3被刪除之後,6變成了lst的第2個元素(從0開始)。在C++中,如果遍歷容器的時候用迭代器刪除元素,也會有同樣的問題。

如果邏輯比較簡單,使用list comprehension是不錯的注意

第六,閉包與lambda

這個也是老生長談的例子,在其他語言也有類似的情況。先看一個例子:

def create_multipliers():
... return [lambda x:i*x for i in range(5)]
...
for multiplier in create_multipliers():
... print multiplier(2)
...

create_multipliers函數的返回值時一個列表,列表的每一個元素都是一個函數 -- 將輸入參數x乘以一個倍數i的函數。預期的結果時0,2,4,6,8. 但結果是5個8,意外不意外。

由於出現這個陷阱的時候經常使用了lambda,所以可能會認爲是lambda的問題,但lambda表示不願意背這個鍋。問題的本質在與python中的屬性查找規則,LEGB(local,enclousing,global,bulitin),在上面的例子中,i就是在閉包作用域(enclousing),而Python的閉包是 遲綁定 , 這意味着閉包中用到的變量的值,是在內部函數被調用時查詢得到的。

解決辦法也很簡單,那就是變閉包作用域爲局部作用域。

def create_multipliers():
... return [lambda x, i = i:i*x for i in range(5)]
...

第七,定義del

大多數計算機專業的同學可能都是先學的C、C++,構造、析構函數的概念應該都非常熟。於是,當切換到python的時候,自然也想知道有沒有相應的函數。比如,在C++中非常有名的RAII,即通過構造、析構來管理資源(如內存、文件描述符)的聲明週期。那在python中要達到同樣的效果怎麼做呢,即需要找到一個對象在銷燬的時候一定會調用的函數,於是發現了init, del函數,可能簡單寫了兩個例子發現確實也能工作。但事實上可能掉進了一個陷阱,在python documnet是有描述的:

  Circular references which are garbage are detected when the option cycle detector is enabled (it’s on by default), but can only be cleaned up if there are no Python-level del() methods involved.

簡單來說,如果在循環引用中的對象定義了del,那麼python gc不能進行回收,因此,存在內存泄漏的風險

第八,不同的姿勢import同一個module

示例在stackoverflow的例子上稍作修改,假設現在有一個package叫mypackage,裏面包含三個python文件:mymodule.py, main.py, init.py。mymodule.py代碼如下:

l = []
class A(object):
pass

main.py代碼如下:

def add(x):
from mypackage import mymodule
mymodule.l.append(x)
print "updated list",mymodule.l, id(mymodule)

def get():
import mymodule
print 'module in get', id(mymodule)
return mymodule.l

if name == 'main':
import sys
sys.path.append('../')
add(1)

ret = get()
print "lets check", ret

運行python main.py,結果如下:

updated list [1] 4406700752
module in get 4406700920
lets check []

從運行結果可以看到,在add 和 get函數中import的mymodule不是同一個module,ID不同。當然,在python2.7.10中,需要main.py的第13行才能出現這樣的效果。你可能會問,誰會寫出第13行這樣的代碼呢?事實上,在很多項目中,爲了import的時候方便,會往sys.path加入一堆路徑。那麼在項目中,大家同意一種import方式就非常有必要了

第九,python升級

python3.x並不向後兼容,所以如果從2.x升級到3.x的時候得小心了,下面列舉兩點:

在python2.7中,range的返回值是一個列表;而在python3.x中,返回的是一個range對象。

map()、filter()、 dict.items()在python2.7返回列表,而在3.x中返回迭代器。當然迭代器大多數都是比較好的選擇,更加pythonic,但是也有缺點,就是隻能遍歷一次。在instagram的分享中,也提到因爲這個導致的一個坑爹的bug。

第十,gil

以GIL結尾,因爲gil是Python中大家公認的缺陷!

從其他語言過來的同學可能看到python用threading模塊,拿過來就用,結果發現效果不對啊,然後就會噴,什麼鬼。

總結:

毫無疑問的說,python是非常容易上手,也非常強大的一門語言。python非常靈活,可定製化很強。同時,也存在一些陷阱,搞清楚這些陷阱能夠更好的掌握、使用這麼語言。本文列舉了一些python中的一些缺陷,這是一份不完全列表,歡迎大家補充。

來源作者:xybaby
來源鏈接:www.cnblogs.com/xybaby/p/7183854.html

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