程序員老司機都要錯的Python陷阱與缺陷列表-36大數據
作者:xybaby
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,我不認為這是陷阱。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
對于“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
可能對于很多python新手來說,這個Error讓人摸不著頭腦。但我認為這不算陷阱,因為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,就怕偽君子。我認為缺陷就好比偽君子。
那么Python中哪些真正算得上陷阱呢?
第一:以mutable對象作為默認參數
這個估計是最廣為人知的了,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),對于lambda表達式也非常有用。但是如果使用了可變對象作為默認參數,那么事情就不那么愉快了。
>>>?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,后者x在原來的對象是修改,當然,那種效果是正確的取決于應用場景。至少,得知道,二者有時候并不一樣
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,簡單明了,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,還是因為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,試圖刪掉列表中為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]
好像沒什么錯,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被刪除之后,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。
由于出現這個陷阱的時候經常使用了lambda,所以可能會認為是lambda的問題,但lambda表示不愿意背這個鍋。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 , 這意味著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為局部作用域。
>>>?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。于是,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)的聲明周期。那在python中要達到同樣的效果怎么做呢,即需要找到一個對象在銷毀的時候一定會調用的函數,于是發現了__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__,那么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,里面包含三個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,為了import的時候方便,會往sys.path加入一堆路徑。那么在項目中,大家同意一種import方式就非常有必要了
第九,python升級
python3.x并不向后兼容,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,就是只能遍歷一次。在instagram的分享中,也提到因為這個導致的一個坑爹的bug。
第十,gil
以GIL結尾,因為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,然后就會噴,什么鬼。
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,可定制化很強。同時,也存在一些陷阱,搞清楚這些陷阱能夠更好的掌握、使用這么語言。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。
End.
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