一些 Python 3 新特性及其使用方法

流水账。

https://docs.python.org/3/whatsnew/index.html

2to3

• print 在 3 中是一个 function。

  >>> print 'hello'
  File "<stdin>", line 1
      print 'hello'
                  ^
  SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'. Did you mean print('hello')?
  >>> print('hello')
  hello
  

• StringIO、cStringIO 模块删除，对应的功能由 io.StringIO、io.BytesIO 取代。

• super() 函数可以不用传参数了。

  # Python 2
  class MySubClass(MySuperClass):
      def __init__(self):
          super(MySubClass, self).__init__()
  
  # Python 3
  class MySubClass(MySuperClass):
      def __init__(self):
          super().__init__()
  

• 3/2 现在返回一个 float，而不是 2 中的 int。

• dict.keys(), dict.items(), dict.values() 现在返回 views 而不是 lists。iter* 系列函数被删除。

• map()、filter()、range()、zip() 现在返回 iterator。

Literal String Interpolation

又叫 f-string，用来替代 % 格式化、 str.format() 格式化。基本语法如下：

f ' <text> { <expression> <optional !s, !r, or !a> <optional : format specifier> } <text> ... '

其中

• !s, !r, !a 等于 str(expression), repr(expression), ascii(expression) 。

• format specifier 同 format() 的，详细见：https://docs.python.org/3.7/library/string.html#formatspec

示例：

>>> name = 'world'
>>> f'hello {name}'
'hello world'
>>> f'hello {name.upper()}'
'hello WORLD'
>>> f'hello {name!r}
"hello 'world'"
>>> f'hello {{name}}'
"hello {name}'
>>> f'hello {name:10s}'
'hello world     '

• https://www.python.org/dev/peps/pep-0498/#specification

Fine-grained OS Exceptions

>>> open('/sbin/md5', 'w')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
PermissionError: [Errno 1] Operation not permitted: '/sbin/md5'
>>> PermissionError.mro()
[<class 'PermissionError'>, <class 'OSError'>, <class 'Exception'>, <class 'BaseException'>, <class 'object'>]

OSError 根据 errno 的不一样有了一系列的子异常，可以直接捕获这些异常而不是如下捕获 OSError 后再判断其 errno。

try:
    open('/sbin/md5', 'w')
except OSError as e:
    if e.errno in [errno.EPERM, errno.EACCES]:
        pass

https://docs.python.org/3/library/exceptions.html#os-exceptions

Extended Iterable Unpacking

>>> first, *rest, last = seq
>>> first, rest, last
(0, [1, 2, 3], 4)

https://www.python.org/dev/peps/pep-3132/

faulthandler

给 SIGSEGV，SIGFPE，SIGABRT，SIGBUS 或者 SIGILL 安装 handler，在遇到这些信号程序挂的时候打印当时的调用栈。

import faulthandler
faulthandler.enable()

def killme():
    import sys
    from ctypes import CDLL
    dll = 'dylib' if sys.platform == 'darwin' else 'so.6'
    libc = CDLL("libc.%s" % dll)
    libc.time(-1)  # BOOM!!

killme()

$ python test.py
Fatal Python error: Segmentation fault

Current thread 0x00007fff781b6310:
File "test.py", line 11 in killme
File "test.py", line 13 in <module>
Segmentation fault: 11

也可以通过设置 PYTHONFAULTHANDLER=1 环境变量或者命令行参数 -X faulthandler enable 这个 handler。

https://docs.python.org/3/library/faulthandler.html

Exception Chaining

>>> try:
...     1/0
... except ZeroDivisionError:
...     raise RuntimeError()
...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 2, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 4, in <module>
RuntimeError

如果不想输出整个 Exception chain，可以使用 raise RuntimeError() from None 。

https://www.python.org/dev/peps/pep-3134/

Enum

from enum import Enum
class Color(Enum):
    RED = 1
    GREEN = 2
    BLUE = 3

Thousands Separator

>>> f'{100000000000:,d}'
'100,000,000,000'
>>> 100_000_000_000
100000000000

cocurrent.future

在 threading 和 multiprocessing 之上的一层抽象。

基本使用：

import concurrent.futures

with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=5) as executor:
    future = executor.submit(fn, args, kwargs)
    print(future.result())

同 map 函数，只是任务会并发执行：

with concurrent.futures.ProcessPoolExecutor() as executor:
    for result executor.map(fn, iterables)):
        print(result)

并发执行，按任务完成的顺序返回结果：

with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=5) as executor:
    futures = [executor.submit(fn, i) for i in iterables]
    for future in concurrent.futures.as_completed(futures):
        try:
            print(future.result())
        except Exception as exc:
            pass

https://docs.python.org/3/library/concurrent.futures.html

venv

标准库内置了对 virtual environment 的支持。

$ python3 -m venv /path/to/new/virtual/environment

Multiple Unpacking

{**a, **b, **c}
[*a, *b, *c]
{*a, *b, *c}
(*a, *b, *c)

另外函数调用也支持多个 unpacking，不再限于以前的一个：

def foo(*args):
    pass
# 在 2 中报语法错误，在 3 中 OK。
foo(*[1, 2], *[3])

https://www.python.org/dev/peps/pep-0448/

Keyword-only arguments

使用 * 号指定其后所有的参数只可以通过 keyword arguments 来传递。

class SVC(BaseSVC):
    def __init__(self, *, C=1.0, kernel='rbf', degree=3, gamma='auto', coef0=0.0, ... )

https://www.python.org/dev/peps/pep-3102/

pathlib

>>> from pathlib import Path
>>> Path('/a') / 'b' / 'c'
PosixPath('/a/b/c')

ipaddress

>>> from ipaddress import ip_address
>>> ipaddress('1.2.3.4')
IPv4Address('1.2.3.4')
>>> ip_address('::')
IPv6Address('::')