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本书适合零基础的学习者,书中详细而全面地讲述了Python的基本对象类型、语句、函数、对象和类、标准库和常用模块等知识。本书还特别强调学习编程语言的方法,强调“授人以鱼”的同时“授人以渔”。
在C、Java等类型的语言中,都有null
,它常常被定义为与0
等效。但是,在Python中并非如此。Python中用关键词None
表征null
对象,它并不是0
,它是Python中的第一类对象。
None是什么
对于函数,如果在函数体中没有return
语句,会默认返回None
。
>>> def has_no_return():
... pass
>>> has_no_return()
>>> print(has_no_return())
None
如果调用has_no_return()
函数,会看到没有任何返回结果,然而,如果用print()
函数打印返回结果,会把默认返回的None
打印出来。
通常情况None
只有在执行了print()
之后才会显示。
>>> None
>>> print(None)
None
None
本身没有返回结果,很有意思的是,print()
自身也没有返回值,如果你打印print()
的返回结果,会得到None
。
>>> print(print("Hello, World!"))
Hello, World!
None
感觉有点奇怪吧,print(print("..."))
所显示的None
就是里面的print()
返回值。
None
还常常作为缺失或者默认参数值,例如:
>>> help(list.sort)
Help on method_descriptor:
sort(...)
L.sort(key=None, reverse=False) -> None -- stable sort *IN PLACE*
在这里,None
是参数key
的值,也是返回值类型提示。
使用None
通常,None
作为返回值或者某些参数的值,比如在正则表达式中,如果没有匹配对象,则返回None
。
>>> import re
>>> match = re.match(r"Goodbye", "Hello, World!")
>>> if match is None:
... print("It doesn't match.")
It doesn't match.
第2行要匹配字符串Hello, World
,如果不能匹配则返回None
,通过这段代码,我们要知道:
- 判断是否是
None
对象,应该使用is
或is not
, - 而不是使用
==
或者!=
。
再比如,我们自定义一个对象,分别用两种方式进行判断:
>>> class BrokenComparison:
... def __eq__(self, other):
... return True
>>> b = BrokenComparison()
>>> b == None # 相等判断
True
>>> b is None # 对象判断
False
显然,第5行,使用==
,返回的结果是错误的。只有用is
这个对象身份判断的运算符,才能得到正确结果。
None
是假,也就意味着not None
是真了。
>>> some_result = None
>>> if some_result:
... print("Got a result!")
... else:
... print("No result.")
...
No result.
在第2行条件判断中,并没有显式地写some_result is None
,这是因为None
本身就是假,与之类似,下面的这些对象也是假:
- 空列表
- 空字典
- 空元组
- 空字符串
- 0
- False
在Python中,变量必须与对象关联,None
是一类Python对象,所以也可以被变量引用。
>>> print(bar)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'bar' is not defined
>>> bar = None
>>> print(bar)
None
在有的语言中,如果定义了变量,但是没有赋值,该变量值会是null
。但Python中的变量不能单独存在,如果将变量与None
建立引用关系,并非意味着该变量是空。
None作为参数默认值
更多情况下,你看到的可能是以None
为默认参数值。比如:
def bad_function(new_elem, starter_list=[]):
starter_list.append(new_elem)
return starter_list
这个例子中,函数的参数starter_list
的默认值是一个空列表,这种方式不值得提倡,因为它会隐藏着一些BUG。
如果我们先创建了一个列表,并且通过上面的函数,向该类表中追加一个元素,如下:
>>> my_list = ['a', 'b', 'c']
>>> bad_function('d', my_list)
['a', 'b', 'c', 'd']
这没有什么问题,实现了前面的预想。但是,如果不给starter_list
提供参数,即使用默认参数,会怎么样?
>>> bad_function('a')
['a']
>>> bad_function('b')
['a', 'b']
>>> bad_function('c')
['a', 'b', 'c']
第1行调用的时候,返回了一个列表,列表中只有一个元素。第3行再次调用的时候,同样也没有给starter_list
提供值,它依然应该是原有列表——注意观察定义函数时的参数。但是,返回值是在上一次调用返回结果中增加了新元素。这就是问题所在,每次重新调用此函数,参数starter_list=[]
居然不起作用了。
所以,正如函数名字显示的,这样定义的函数不是一个“好”函数。
推荐的定义方式是:
>>> def good_function(new_elem, starter_list=None):
... if starter_list is None:
... starter_list = []
... starter_list.append(new_elem)
... return starter_list
...
>>> good_function('e', my_list)
['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
>>> good_function('a')
['a']
>>> good_function('b')
['b']
>>> good_function('c')
['c']
此处的“好”函数中,增加了第2、3行,就能够保证每次调用函数时,总是一个空列表。
None作为值
什么时候None
可以作为一个有效的输入对象呢?例如在前面定义的good_funciton
函数中,是否可以用None
作为列表中的元素?看看下面的例子:
>>> class DontAppend: pass
...
>>> def good_function(new_elem=DontAppend, starter_list=None):
... if starter_list is None:
... starter_list = []
... if new_elem is not DontAppend:
... starter_list.append(new_elem)
... return starter_list
...
>>> good_function(starter_list=my_list)
['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
>>> good_function(None, my_list)
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', None]
在上面的示例中,DontAppend
类对象并没有追加到列表中,第12行,则实现了将None
作为对象追加到列表中。
另外,None
可以作为返回值。例如,对于dict.get
方法,如果没有指定key
的值,则会返回None
,这时None
就是一个有效的值了,例如:
>>> class KeyNotFound: pass
...
>>> my_dict = {'a':3, 'b':None}
>>> for key in ['a', 'b', 'c']:
... value = my_dict.get(key, KeyNotFound)
... if value is not KeyNotFound:
... print(f"{key}->{value}")
...
a->3
b->None
None是一种对象
前面提到过,在某些语言中,null
只是0
的符号表示,但是,在Python中,None
是一类对象,即NoneType
类型:
>>> type(None)
<class 'NoneType'>
它是Python内置的类型之一。
>>> dir(__builtins__)
['ArithmeticError', ..., 'None', ..., 'zip']
None
和True
、False
一样,都是内置的关键词,所以,你不能用下面的方式得到该对象。
>>> __builtins__.ArithmeticError
<class 'ArithmeticError'>
>>> __builtins__.None
File "<stdin>", line 1
__builtins__.None
^
SyntaxError: invalid syntax
>>> print(getattr(__builtins__, 'None'))
None
None
是一个单例对象,因此NoneType()
的实例还是None
,即Python中只有一个None
。
>>> my_None = type(None)() # Create a new instance
>>> print(my_None)
None
>>> my_None is None
True
还可以检验一下它们的内存地址:
>>> id(None)
4465912088
>>> id(my_None)
4465912088
从输出结果中可以看出,前面的“两个”None
实为一个对象。
下面的一些操作,都是不被允许的:
>>> None = 5
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
SyntaxError: can't assign to keyword
>>> None.age = 5
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'age'
>>> setattr(None, 'age', 5)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'age'
>>> setattr(type(None), 'age', 5)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can't set attributes of built-in/extension type 'NoneType'
你也不能用NoneType
作为父类来创建子类:
>>> class MyNoneType(type(None)):
... pass
...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: type 'NoneType' is not an acceptable base type
不过,因为它是一种对象,这样做是可以的;
>>> def returns_None() -> None:
... pass
None
是Python中的对象,也是关键词,可以用它表示缺失值。