寫代碼寫到第6章基本都會(huì)撞上“函數(shù)”這道坎。前面幾章無非是變量、判斷、循環(huán)寫出來的腳本像一條直線從上跑到下能出結(jié)果就算贏。等到代碼量過了兩三百行同樣的校驗(yàn)邏輯被復(fù)制到第五個(gè)地方改一個(gè)字段名要全局搜索十幾處這時(shí)候才意識(shí)到Python函數(shù)不是為了考試才存在的語(yǔ)法糖它是把一條直線折成一張網(wǎng)的第一根折痕。我見過的多數(shù)問題包括參數(shù)默認(rèn)值踩的坑、閉包里變量取到的值不對(duì)、裝飾器把函數(shù)名字改沒了都不是“不會(huì)寫函數(shù)”而是“把函數(shù)當(dāng)成代碼塊沒把它當(dāng)成對(duì)象和契約”。這篇內(nèi)容我會(huì)從參數(shù)、作用域、返回值、裝飾器、遞歸到調(diào)試拆分把自己和身邊人實(shí)際踩過的坑按順序攤開講適合剛學(xué)完基礎(chǔ)語(yǔ)法、正準(zhǔn)備動(dòng)手寫第一個(gè)稍大一點(diǎn)項(xiàng)目的人也適合寫到中途突然覺得代碼開始失控、想回頭補(bǔ)課的人。讀完你至少能判斷什么樣的重復(fù)值得抽函數(shù)、參數(shù)該怎么設(shè)計(jì)才不給未來的自己挖坑、為什么有些bug只有把函數(shù)拆開才看得見。1. 函數(shù)不是把代碼裝進(jìn)盒子它是控制復(fù)雜度的最小單位1.1 從一段被我刪掉的重復(fù)代碼說起前陣子接手一個(gè)內(nèi)部用的小工具兩千多行代碼塞在一個(gè)腳本里其中有個(gè)用戶輸入校驗(yàn)的段落連續(xù)出現(xiàn)了六次每次長(zhǎng)十來行判斷字段是否為空、長(zhǎng)度是否超限、編號(hào)是否符合預(yù)期格式。六段代碼幾乎一模一樣唯一區(qū)別是第二段多了一句把結(jié)果寫進(jìn)日志。改需求的時(shí)候那位作者改了其中四處漏了兩處于是同樣一條非法輸入從A入口進(jìn)會(huì)被拒絕從B入口進(jìn)就直接寫進(jìn)了存儲(chǔ)層。這種問題不是水平問題是函數(shù)沒有被當(dāng)作隔離帶使用。抽函數(shù)這件事真正的價(jià)值不在于少打幾行字而在于制造一道邊界邊界外面的人只關(guān)心“給我輸入我還你一個(gè)結(jié)果”邊界里面的實(shí)現(xiàn)怎么改、日志怎么寫、異常怎么轉(zhuǎn)外面的人不需要知道。六段重復(fù)代碼抽成一個(gè)validate_user_payload(payload)改需求的時(shí)候只需要?jiǎng)右惶幝└牡目赡苄灾苯託w零。這就是我常說的函數(shù)的第一職責(zé)是收斂變化點(diǎn)把最容易變的那部分圈起來。但反過來說我見過另一種極端有人把每個(gè)if判斷都抽成一個(gè)只有一行return的函數(shù)整個(gè)文件變成四十個(gè)小函數(shù)互相調(diào)用讀起來的跳轉(zhuǎn)成本比原來還高。函數(shù)的粒度應(yīng)該由“變化的可能性”決定而不是由“代碼行數(shù)”決定。一段十行的代碼如果半年都不會(huì)改重復(fù)兩次也沒什么一段三行的代碼如果被六個(gè)入口依賴那就必須抽。1.2 語(yǔ)法塊、對(duì)象、命名空間函數(shù)的三副面孔多數(shù)教程講函數(shù)只講第一副面孔一個(gè)可以傳參、可以返回的語(yǔ)法塊。真正決定你能不能寫好Python函數(shù)的是另外兩副。第一副是對(duì)象。在Python里def語(yǔ)句執(zhí)行完函數(shù)名就綁定到一個(gè)函數(shù)對(duì)象上跟a 1綁定整數(shù)沒有任何本質(zhì)區(qū)別。這意味著函數(shù)可以賦值給變量、放進(jìn)列表、當(dāng)參數(shù)傳給另一個(gè)函數(shù)、作為返回值返回。裝飾器、回調(diào)、策略表這些東西之所以能成立全靠這一條。很多人看到裝飾器覺得玄其實(shí)就是“函數(shù)當(dāng)參數(shù)、函數(shù)當(dāng)返回值”兩個(gè)動(dòng)作疊在一起。第二副是命名空間。函數(shù)體被調(diào)用時(shí)才產(chǎn)生一個(gè)局部命名空間函數(shù)返回后這個(gè)空間就銷毀。函數(shù)里的變量默認(rèn)不會(huì)污染外面這既是優(yōu)點(diǎn)也是坑的來源——你在函數(shù)里對(duì)一個(gè)外層列表做了append外層確實(shí)變了因?yàn)楦牡氖菍?duì)象但你在函數(shù)里寫x x 1外層的x紋絲不動(dòng)因?yàn)橹皇侵匦陆壎艘粋€(gè)新名字。這兩件事看起來像一回事實(shí)際差得遠(yuǎn)第3節(jié)會(huì)展開。def touch_list(lst): lst.append(1) # 改的是外部那個(gè)列表對(duì)象本身 def rebind_number(n): n n 1 # 只是把局部名字n重新指向了一個(gè)新整數(shù) data [] num 0 touch_list(data) rebind_number(num) print(data, num) # [1] 01.3 什么時(shí)候該抽函數(shù)什么時(shí)候抽了更糟我的判斷標(biāo)準(zhǔn)很土但用了很多年當(dāng)你需要給這段代碼寫注釋解釋“它在干什么”的時(shí)候這段代碼就該有一個(gè)名字了。注釋是對(duì)名字的替代如果這段邏輯有一個(gè)準(zhǔn)確的名字那就用函數(shù)名承擔(dān)說明職責(zé)別讓注釋散落在正文里。反過來以下幾種情況我傾向于不抽或者晚抽只在一個(gè)地方用、且邏輯與調(diào)用點(diǎn)強(qiáng)耦合、拆開后需要傳五六個(gè)參數(shù)才能工作。這種“參數(shù)搬運(yùn)”說明拆錯(cuò)了位置邊界沒找對(duì)。純粹為了減少行數(shù)而抽比如把print包一層。這種分層沒有帶來任何信息量讀的人還要多點(diǎn)一次跳轉(zhuǎn)。抽出來的函數(shù)名字叫process_data、handle_info、do_check這類——名字模糊說明你自己也沒想清楚它的職責(zé)這種函數(shù)遲早會(huì)變成新的意大利面。一個(gè)實(shí)用原則函數(shù)名如果是動(dòng)詞加名詞且能一句話說清它輸入什么、輸出什么、副作用是什么才算合格的名字。如果一句話說不完多半是職責(zé)太多。真正值得抽的通常是這幾種輸入校驗(yàn)、格式轉(zhuǎn)換、與外部交互讀寫文件、發(fā)請(qǐng)求、以及那些你已經(jīng)在腦子里默認(rèn)“這塊是獨(dú)立的”的邏輯。前三種是變化最頻繁的地方最后一種是認(rèn)知最清晰的地方。2. 參數(shù)設(shè)計(jì)默認(rèn)值、可變對(duì)象與那些星號(hào)2.1 默認(rèn)參數(shù)在 def 執(zhí)行的那一刻就求值了這是Python函數(shù)參數(shù)里最容易被忽略的機(jī)制。很多人的直覺是“每次調(diào)用時(shí)重新算一遍默認(rèn)值”實(shí)際上默認(rèn)值是在函數(shù)定義被執(zhí)行時(shí)求值一次之后一直復(fù)用那個(gè)對(duì)象。對(duì)不可變對(duì)象數(shù)字、字符串、元組、None沒什么影響對(duì)可變對(duì)象就是災(zāi)難。import time def log(msg, tstime.time()): print(f[{ts:.0f}] {msg}) time.sleep(1) log(第一條) time.sleep(1) log(第二條)兩條日志的時(shí)間戳一模一樣。因?yàn)閠ime.time()在定義log的時(shí)候就算完了后續(xù)所有調(diào)用都在用這個(gè)舊值。想要每次調(diào)用取當(dāng)前時(shí)間必須寫成tsNone然后在函數(shù)體里判斷。這個(gè)坑和可變默認(rèn)參數(shù)是同一個(gè)根源只是表現(xiàn)形式更隱蔽因?yàn)樗粓?bào)錯(cuò)只是數(shù)據(jù)不對(duì)。2.2 可變默認(rèn)參數(shù)每個(gè)人都該親手踩一次的坑def add_item(item, bucket[]): bucket.append(item) return bucket print(add_item(a)) # [a] print(add_item(b)) # [a, b] 期望是 [b]原因很直接[]這個(gè)列表在def執(zhí)行時(shí)創(chuàng)建了一次掛在函數(shù)對(duì)象上所有沒用第二個(gè)參數(shù)的調(diào)用共享它。默認(rèn)值實(shí)際上存在add_item.__defaults__里打印一下就看得見。正確寫法是雙段式這也是PEP 8推薦的慣用法def add_item(item, bucketNone): if bucket is None: bucket [] bucket.append(item) return bucket注意這里必須是is None而不是if not bucket。如果調(diào)用方傳進(jìn)來一個(gè)空列表not bucket為真你會(huì)新建一個(gè)列表調(diào)用方傳進(jìn)來的那個(gè)就不會(huì)被修改行為反了。這種“看起來能跑、邊界情況下錯(cuò)”的寫法比直接報(bào)錯(cuò)更難排查。寫法是否安全說明def f(x, a[])否所有調(diào)用共享同一個(gè)列表def f(x, a{})否字典同理且更隱蔽def f(x, aNone) 判空重建是推薦寫法def f(x, a())是元組不可變但無法追加元素用途有限def f(x, afrozenset())是需要集合語(yǔ)義時(shí)的安全選擇有一點(diǎn)值得補(bǔ)充如果你確實(shí)想用共享狀態(tài)做緩存那用可變默認(rèn)參數(shù)反而是個(gè)技巧但必須寫注釋說明這是故意的并且給它一個(gè)好名字比如_cache{}。沒有注釋的共享狀態(tài)在代碼評(píng)審里一律按bug處理。2.3 *args 和 **kwargs 什么時(shí)候真的需要兩個(gè)星號(hào)很多人學(xué)完就忘了或者反過來走到哪都用。它們真正的適用場(chǎng)景其實(shí)很窄包裝或轉(zhuǎn)發(fā)。你要在調(diào)用某個(gè)已有函數(shù)前后加點(diǎn)東西計(jì)時(shí)、日志、重試但你不想關(guān)心它到底收幾個(gè)參數(shù)。這時(shí)候def wrapper(*args, **kwargs)是唯一不破壞兼容性的寫法。參數(shù)數(shù)量本身是開放的。比如一個(gè)批量執(zhí)行函數(shù)run_all(*tasks)一個(gè)配置合并函數(shù)merge(**overrides)。給裝飾器傳參。def retry(times3, delay1.0)返回一個(gè)真正的裝飾器這層結(jié)構(gòu)必須用嵌套函數(shù)。不適合的場(chǎng)景也很明確如果你明知道函數(shù)只接收name和age就別寫def create(**kwargs)。這種寫法會(huì)讓IDE的補(bǔ)全、類型檢查、以及調(diào)用方對(duì)參數(shù)的理解全部失效出錯(cuò)只能在運(yùn)行時(shí)暴露。我評(píng)審代碼時(shí)看到這種簽名第一反應(yīng)是問“你到底想接收什么”。還有一個(gè)細(xì)節(jié)*args拿到的是元組**kwargs拿到的是字典而且順序在Python 3.7是有保證的按傳入順序。如果你需要把kwargs原樣傳給下一個(gè)函數(shù)直接用func(**kwargs)解包不要自己拼。2.4 斜杠和星號(hào)把調(diào)用方式鎖死Python 3.8 之后函數(shù)簽名里可以出現(xiàn)/和*用來限定參數(shù)只能按位置傳、或只能按關(guān)鍵字傳。def transfer(amount, /, account, *, memo): ...這里的含義是amount只能按位置傳account位置或關(guān)鍵字都行memo只能用關(guān)鍵字傳。這個(gè)語(yǔ)法看起來古怪實(shí)際解決的是參數(shù)名不能隨便改的問題——如果一個(gè)參數(shù)被設(shè)計(jì)成僅位置你就可以放心把它改名為amt而不擔(dān)心有調(diào)用方在用amount傳參。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和很多三方庫(kù)里大量使用這個(gè)技巧做演進(jìn)。日常寫業(yè)務(wù)代碼我的建議是關(guān)鍵參數(shù)盡量只允許關(guān)鍵字傳遞用*隔開。像send_mail(to, subject, body, cc, bcc, retry)這種簽名調(diào)用時(shí)寫成send_mail(a, b, c, True, False, 3)半年后沒人看得懂。改成def send_mail(to, subject, body, *, ccNone, bccNone, retry3)調(diào)用方必須寫retry3可讀性立刻不一樣。3. 作用域與閉包變量到底被誰(shuí)改了3.1 LEGB 不是背誦口訣是查找順序局部Local、外層函數(shù)Enclosing、全局Global、內(nèi)置Built-in這個(gè)順序背起來容易用起來出問題的地方在于Python在編譯函數(shù)體時(shí)就決定了每個(gè)名字是局部還是全局不是運(yùn)行時(shí)才判斷。count 0 def bump(): print(count) # 這里會(huì)直接拋 UnboundLocalError count count 1因?yàn)楹瘮?shù)體里出現(xiàn)了count ...這個(gè)賦值編譯器把count標(biāo)記為局部變量。于是第一行print(count)去找局部變量發(fā)現(xiàn)還沒賦值直接報(bào)錯(cuò)。這個(gè)錯(cuò)誤信息叫UnboundLocalError: local variable count referenced before assignment幾乎每個(gè)學(xué)函數(shù)的人都撞過而且看錯(cuò)誤信息完全猜不到原因。記住一句話就夠了函數(shù)里只要對(duì)某個(gè)名字做過賦值它就是局部的除非你顯式聲明 global 或 nonlocal。3.2 閉包保存的是綁定不是值閉包指的是內(nèi)層函數(shù)引用了外層函數(shù)的局部變量并且外層函數(shù)返回后這些變量依然存活。這個(gè)概念本身不難難的是它的一個(gè)推論閉包捕獲的是變量本身不是捕獲那一刻的值。變量后來變了閉包里讀到的也變。funcs [lambda: i for i in range(3)] print([f() for f in funcs]) # [2, 2, 2]三個(gè)lambda都捕獲同一個(gè)i循環(huán)結(jié)束時(shí)i是2。修復(fù)方式有兩種第一種是借助默認(rèn)參數(shù)在定義時(shí)求值funcs [lambda ii: i for i in range(3)] # [0, 1, 2]第二種是用functools.partial可讀性更好一些from functools import partial def make(i): return i funcs [partial(make, i) for i in range(3)]同一個(gè)機(jī)制在按鈕回調(diào)、事件綁定、異步任務(wù)提交里反復(fù)出現(xiàn)癥狀都是“所有回調(diào)都用了最后一個(gè)值”。認(rèn)出這個(gè)模式比記住修復(fù)方法更重要。順帶說一句閉包在Python里是有實(shí)際用處的不是炫技。典型場(chǎng)景是做帶狀態(tài)的計(jì)數(shù)器或者帶配置的函數(shù)工廠def make_counter(start0): n start def counter(): nonlocal n n 1 return n return counter這里的nonlocal是必須的否則n 1會(huì)讓n變成內(nèi)層函數(shù)的局部變量又觸發(fā) UnboundLocalError。3.3 global 和 nonlocal 該用到什么程度我的態(tài)度比較保守global在業(yè)務(wù)代碼里基本不該出現(xiàn)它意味著你要從一個(gè)函數(shù)深處改全局狀態(tài)這種耦合遲早會(huì)咬人。真要共享狀態(tài)用參數(shù)傳、用返回值接、或者用類封裝都比改全局變量好。nonlocal的情況要好一些因?yàn)樗拗圃谇短缀瘮?shù)之間影響范圍可控前面那個(gè)計(jì)數(shù)器就是合理的用例。但同樣一旦嵌套超過兩層nonlocal的追蹤成本就上來了我一般會(huì)把狀態(tài)改成一個(gè)小的類或者dataclasses實(shí)例。經(jīng)驗(yàn)判斷如果你需要寫global才能讓函數(shù)工作先別寫回頭看看這個(gè)變量是不是該作為參數(shù)傳進(jìn)去或者該作為返回值帶出來。90%的情況能改掉。模塊級(jí)別的常量全大寫那種讀是可以的改就免了。4. 返回值設(shè)計(jì)None、異常還是哨兵值4.1 多返回值是元組解包前先想清楚return a, b看起來像返回兩個(gè)值實(shí)際是返回一個(gè)元組。這帶來一個(gè)常見問題調(diào)用方寫x, y get_pair()如果函數(shù)在某條分支上只return None解包就會(huì)拋TypeError: cannot unpack non-iterable NoneType object。這類錯(cuò)誤通常出現(xiàn)在異常分支跑正常流程永遠(yuǎn)測(cè)不出來。我的做法是要么所有分支都返回相同結(jié)構(gòu)的元組要么干脆不返回元組。如果某條分支實(shí)在沒結(jié)果返回(None, None)而不是None至少解包不會(huì)炸。還有一個(gè)語(yǔ)法細(xì)節(jié)常被誤解def f(): return 這個(gè)字符串永遠(yuǎn)不會(huì)被返回 def g(): return ( 括號(hào)里的內(nèi)容會(huì)被返回 )return后面換行語(yǔ)句就結(jié)束了下面的東西是死代碼。而括號(hào)里的內(nèi)容可以跨行因?yàn)槔ㄌ?hào)構(gòu)成了隱式的續(xù)行。寫多返回值時(shí)長(zhǎng)元組拆行記得用括號(hào)包起來。4.2 什么情況下該拋異常而不是返回 None這是函數(shù)設(shè)計(jì)里最影響長(zhǎng)期維護(hù)的一個(gè)決定。我的判斷標(biāo)準(zhǔn)只有一條“查不到”和“出錯(cuò)了”是兩種不同的事。查詢類操作查不到是正常業(yè)務(wù)結(jié)果返回None或空集合。比如find_user(uid)找不到用戶None合理。參數(shù)不合法、前置條件不滿足、外部依賴失敗這些屬于異常直接raise。千萬(wàn)不要用返回-1、返回ERROR、返回False來表達(dá)“出錯(cuò)了”。調(diào)用方永遠(yuǎn)會(huì)忘記判斷而raise至少會(huì)在出錯(cuò)的地方炸掉不會(huì)帶著錯(cuò)誤數(shù)據(jù)繼續(xù)往下跑。哨兵值sentinel是第三種選擇適用于“None也是一個(gè)合法返回值”的場(chǎng)景_MISSING object() def lookup(store, key): if key in store: return store[key] return _MISSING value lookup(data, name) if value is not _MISSING: ...用object()創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)一無二的標(biāo)記比用None或者字符串__missing__安全得多因?yàn)椴豢赡苡袠I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)恰好等于它。4.3 函數(shù)簽名本身就是文檔一個(gè)函數(shù)對(duì)外暴露的信息除了名字就是簽名參數(shù)名、默認(rèn)值、類型注解、返回類型。我見過很多函數(shù)注釋寫了五行簽名卻是def handle(a, b, cNone, dFalse)讀者還得讀函數(shù)體才知道dTrue是什么意思。類型注解不是必須的但在稍大的項(xiàng)目里投入產(chǎn)出比很高from typing import Optional, Sequence from dataclasses import dataclass dataclass class Result: ok: bool message: str items: Sequence[str] () def parse_records(raw: str, *, strict: bool False) - Result: ...這里的注解有三個(gè)作用編輯器的補(bǔ)全和跳轉(zhuǎn)能用上調(diào)用方不看實(shí)現(xiàn)就知道傳什么strict前面有個(gè)*調(diào)用時(shí)必須寫名字不會(huì)被誤傳。這三條加起來比寫十行注釋都有用。5. 把函數(shù)當(dāng)對(duì)象用裝飾器、高階函數(shù)與回調(diào)5.1 函數(shù)是對(duì)象的四個(gè)具體表現(xiàn)這句話被說濫了落到實(shí)際操作上到底是哪四條第一函數(shù)可以賦值給另一個(gè)名字alias original兩者指向同一個(gè)函數(shù)對(duì)象。第二函數(shù)可以作為參數(shù)傳給另一個(gè)函數(shù)sorted(items, keylen)里的key就是。第三函數(shù)可以作為返回值這是閉包和裝飾器的基礎(chǔ)。第四函數(shù)可以有屬性func.tag v2是合法的雖然少用。理解這四條之后很多“黑魔法”就變得平淡了。比如策略表def by_name(item): return item[name] def by_score(item): return -item[score] STRATEGIES { name: by_name, score: by_score, } sorter STRATEGIES.get(sort_key, by_name) items.sort(keysorter)這比寫一長(zhǎng)串 if/elif 好維護(hù)得多新增排序方式只要往字典里加一行不需要改調(diào)用邏輯。缺點(diǎn)是如果某個(gè)策略需要額外參數(shù)比如升序降序純函數(shù)就不夠用了需要換成functools.partial或者小對(duì)象。5.2 手寫一個(gè)裝飾器以及為什么必須加 wraps裝飾器的本質(zhì)是“接收函數(shù)、返回新函數(shù)”。最簡(jiǎn)版本import time def timing(func): def wrapper(*args, **kwargs): start time.perf_counter() result func(*args, **kwargs) cost time.perf_counter() - start print(f{func.__name__} 耗時(shí) {cost*1000:.1f} ms) return result return wrapper timing def slow_job(n): time.sleep(n) return n這段能跑但有個(gè)副作用slow_job.__name__變成了wrapper__doc__也沒了。用functools.wraps修一下from functools import wraps def timing(func): wraps(func) def wrapper(*args, **kwargs): ... return wrapperwraps(func)會(huì)把原函數(shù)的__name__、__doc__、__module__、__qualname__、__annotations__和__dict__復(fù)制到新函數(shù)上。不寫這個(gè)日志里的函數(shù)名全是 wrapper調(diào)試時(shí)根本分不清是哪個(gè)函數(shù)打的。帶參數(shù)的裝飾器要多包一層這是很多人第一次寫會(huì)繞暈的地方def retry(times3, delay0.5): def decorator(func): wraps(func) def wrapper(*args, **kwargs): last None for _ in range(times): try: return func(*args, **kwargs) except Exception as e: last e time.sleep(delay) raise last return wrapper return decorator三層結(jié)構(gòu)記法最外層收裝飾器自己的參數(shù)中間層收被裝飾的函數(shù)最內(nèi)層是真正的替換函數(shù)。寫的時(shí)候數(shù)一下括號(hào)層級(jí)基本不會(huì)錯(cuò)。注意裝飾器堆疊時(shí)執(zhí)行順序是“離函數(shù)近的先包離函數(shù)遠(yuǎn)的先執(zhí)行外層邏輯”。兩個(gè)裝飾器寫反了行為可能完全不同尤其是涉及異常處理和計(jì)時(shí)的組合。5.3 lambda 和 map/filter 的適用邊界lambda唯一的正當(dāng)用途是邏輯只有一行、并且只在這里用一次。典型的就是sorted(keylambda x: x[1])、max(items, keylambda r: r.score)。超過一行、或者需要命名就老老實(shí)實(shí)寫def起一個(gè)有意義的名字。map和filter在Python里其實(shí)不如列表推導(dǎo)式好用因?yàn)橥茖?dǎo)式能直接表達(dá)條件、能做嵌套、可讀性更好nums [1, 2, 3, 4, 5] # 不推薦 list(map(lambda n: n * 2, filter(lambda n: n % 2 0, nums))) # 推薦 [n * 2 for n in nums if n % 2 0]map真正有價(jià)值的地方是配合已有函數(shù)用不用寫lambdalist(map(str.strip, lines))、list(map(int, parts))。這時(shí)候它比推導(dǎo)式短也不損失可讀性。至于filter我基本不用[x for x in xs if cond(x)]就夠了。6. 遞歸、調(diào)試與把函數(shù)拆開排查6.1 遞歸的兩個(gè)必要條件與深度限制遞歸寫錯(cuò)無非兩種忘了終止條件無限循環(huán)直到棧溢出或者終止條件寫錯(cuò)結(jié)果偏了一位。Python 默認(rèn)的遞歸深度限制是 1000可以用sys.getrecursionlimit()查但我不建議隨便調(diào)大——Python 沒有尾遞歸優(yōu)化每一層調(diào)用都真實(shí)占棧幀調(diào)到一萬(wàn)層基本就是賭機(jī)器不死。def flatten(items): out [] for it in items: if isinstance(it, list): out.extend(flatten(it)) else: out.append(it) return out print(flatten([1, [2, [3, [4]]], 5])) # [1, 2, 3, 4, 5]這個(gè)例子里終止條件是“遇到非列表元素就直接收進(jìn)結(jié)果”遞歸條件是“遇到列表就下去一層”。寫遞歸的時(shí)候我習(xí)慣先寫終止條件再寫遞歸調(diào)用順序反了很容易漏。如果數(shù)據(jù)層級(jí)可能很深比如解析嵌套很深的配置用顯式棧的迭代版本更穩(wěn)def flatten_iter(items): stack list(reversed(items)) out [] while stack: cur stack.pop() if isinstance(cur, list): stack.extend(reversed(cur)) else: out.append(cur) return out或者用生成器加yield from寫法更簡(jiǎn)潔也天然帶惰性求值。6.2 用函數(shù)拆分把 bug 逼到角落里排查問題的效率很大程度取決于函數(shù)切得夠不夠細(xì)。一個(gè)兩百行的函數(shù)出了錯(cuò)你只能一行行讀切成八個(gè)二十行的函數(shù)你可以寫個(gè)臨時(shí)腳本單獨(dú)調(diào)用中間那一個(gè)輸入一份構(gòu)造好的數(shù)據(jù)直接看它返回什么。我的排查順序一般是先確認(rèn)輸入。在函數(shù)入口打印或者用breakpoint()停下看參數(shù)到底長(zhǎng)什么樣。很多“邏輯錯(cuò)誤”其實(shí)是上游傳了個(gè)空列表或者字符串。再看返回值。在每個(gè)return前面打印一次確認(rèn)走到的是哪條分支。同一個(gè)函數(shù)有五個(gè)return報(bào)錯(cuò)時(shí)你根本不知道從哪出去的。如果中間狀態(tài)復(fù)雜把可疑的那一段臨時(shí)抽成獨(dú)立函數(shù)單獨(dú)測(cè)。這一步很關(guān)鍵耦合在長(zhǎng)函數(shù)里的邏輯無法隔離驗(yàn)證。最后才去懷疑庫(kù)和外部依賴。順序反了會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間。順帶推薦一個(gè)習(xí)慣函數(shù)里盡量只做一件事尤其不要“邊計(jì)算邊寫文件”。把副作用挪到調(diào)用方函數(shù)本身保持純輸入輸出測(cè)試成本會(huì)低一個(gè)數(shù)量級(jí)。6.3 一組函數(shù)相關(guān)的報(bào)錯(cuò)對(duì)照下面這些錯(cuò)誤信息學(xué)函數(shù)這章的時(shí)候基本都會(huì)撞一遍。能讀懂它們調(diào)錯(cuò)速度會(huì)快很多。報(bào)錯(cuò)信息典型原因處理方向NameError: name x is not defined變量沒定義、拼寫錯(cuò)誤、或者定義在另一個(gè)函數(shù)里檢查作用域確認(rèn)變量在當(dāng)前位置可見UnboundLocalError函數(shù)內(nèi)某處對(duì)變量賦值導(dǎo)致編譯器判定為局部變量加global/nonlocal或改名避開TypeError: f() missing 1 required positional argument少傳了必填參數(shù)檢查簽名和調(diào)用處必要時(shí)給默認(rèn)值TypeError: f() got an unexpected keyword argument關(guān)鍵字參數(shù)名拼錯(cuò)或該參數(shù)是僅位置的對(duì)照def行核對(duì)名字TypeError: f() takes 2 positional arguments but 3 were given多傳了位置參數(shù)通常是把關(guān)鍵字參數(shù)寫成了位置形式給后面的參數(shù)加名字TypeError: cannot unpack non-iterable NoneType object函數(shù)某條分支返回了 None調(diào)用方按元組解包統(tǒng)一各分支返回結(jié)構(gòu)RecursionError: maximum recursion depth exceeded缺終止條件或遞歸分支沒有收斂補(bǔ)基礎(chǔ)情形或改成迭代SyntaxError: non-default argument follows default argument有默認(rèn)值的參數(shù)寫在了無默認(rèn)值參數(shù)前面調(diào)整參數(shù)順序把帶默認(rèn)值的放后面最后一行那個(gè)錯(cuò)誤值得單獨(dú)說一句def f(a1, b)是語(yǔ)法錯(cuò)誤但def f(a, b1)沒問題。這條規(guī)則和調(diào)用時(shí)的“位置參數(shù)必須在關(guān)鍵字參數(shù)前”是同源的記住“有默認(rèn)值的往后靠”就不會(huì)錯(cuò)。把這幾節(jié)的內(nèi)容串起來看函數(shù)這塊真正的難點(diǎn)從來不是語(yǔ)法。def、return、*args、裝飾器符號(hào)這些半小時(shí)就能背完。真正花時(shí)間的是那些需要寫夠代碼量才會(huì)浮現(xiàn)的問題默認(rèn)值被共享、閉包捕獲到最后一個(gè)值、異常分支返回了 None 導(dǎo)致解包炸掉、長(zhǎng)函數(shù)里根本定位不到出錯(cuò)的那一行。我自己寫代碼這些年最有用的兩個(gè)習(xí)慣都和函數(shù)有關(guān)——一個(gè)是給每個(gè)函數(shù)寫清楚它的輸入輸出契約寧可在簽名上多花五分鐘另一個(gè)是看到重復(fù)就抽但抽之前先問自己“這段邏輯以后會(huì)一起變嗎”。這兩個(gè)習(xí)慣幫我省下的排查時(shí)間比學(xué)任何高級(jí)語(yǔ)法都多。