关于python:编程语言之问何时该借用何时该创造

6 月 22 日，Python 之父 Guido 发了一条推特，说了 Python 的一则历史故事，他说 elif 是从 C 语言中偷过来的
elif 是“else if”的简写，用于条件判断。当只有两个分支时，咱们会写成“if…else…”，当呈现更多分支时，咱们会写成如下格局：

if 判断条件 1：做事件 1
elif 判断条件 2：做事件 2
else：做其它事 

简写而成的 elif 不仅是缩小了几个字符，而且因为繁多而清晰的用处，它还不会给咱们带来了解或应用上的困惑。

然而，简写法并不是支流，残缺写法才是支流，C 语言中就是采纳残缺的写法：

if(判断条件 1)
{做事件 1}
else if(判断条件 2)
{做事件 2}
else 
{做其它事}

没错，C 语言应用的是全拼写法，然而在它的预处理 / 预编译语句中，还有一个 elif 指令，Guido 所说的“偷”，就是从这来的：

#if 常量表达式 1
// 编译 1
#elif 常量表达式 2
// 编译 2
#else
// 编译 3
#endif

Python 没有预编译，所以所谓的偷，跟预编译没有关系，只是在比照两种写法后，借用了更简洁的写法而已。

为什么 C 语言不把两种写法对立起来呢？这我不得而知了，而 Guido 在两种写法中，抉择了后一种非主流却更好用的写法。我想对他说，你“偷”得好啊！

实际上，留言区里的人也有同感，纷纷表示：不介意、很 okay、十分喜爱，还有人说“不是偷，而是播种（harvested）”、“不是偷，而是把它晋升了一些高度”……

print 这个词就是从 C 语言中借用来的。除此之外，如果有人认真比拟这两种语言的关键字和习惯命名，必定会发现不少雷同的内容。

编程语言间有一些共享的元素，这很常见，发明一门语言并不意味着要原创每一个词句，毕竟大部分思维是共通的，作为基础设施的词语更是如此。

那么，我忽然好奇了：发明一门编程语言时，什么时候该借用，什么时候该发明呢？

这个问题看起来可能没啥意义，因为终其一生，咱们少数人也不大可能会参加发明一门编程语言。

但我感觉它还是极有意义的，首先，发问精力值得必定，其次，它还提供了一种溯源、甄别、遴选、发明的体系性视角，我认为这是求知的正确思维形式。

带着这个纳闷，我特地想要考查的是 Python 的 for 循环。

如果你有其它语言根底，就晓得“for 循环”通常指的是这样的三段式构造：

for (init; condition; increment){statement(s);
}

// java
for(int x = 10; x < 20; x = x+1) {System.out.print("value of x :" + x);
    System.out.print("\n");
}

这种 C 格调的写法是很高级的货色，不少语言都借用了。然而，它的写法切实繁琐，为了更不便地遍历汇合中的元素，人们在 for 循环之外又引入了升级版的 foreach 循环：

// java
int[] a = {1,2,3};
for(int i : a){System.out.print(i + ",");
}

// C#
int[] a = {1,2,3};
foreach(int i in a){System.Console.WriteLine(i);
}

Python 中也有 for 循环，然而，它借用有度，在设计上早早就有本人独到的思考，它间接摒弃了三段式的 for 循环，而是采纳相似 foreach 的一种写法：

for iterating_var in sequence:
   statements(s)

# 例子
for i in range(3):
    print(i)

for i in "hello":
    print(i)

从外表上看，Python 的 for 循环跟其它语言的 foreach 很类似，但实际上，它的工作原理却很不雷同。

为什么会有不同呢？次要是因为 Python 的 for 语句用于可迭代对象上，而不仅仅是用于汇合或者一般的容器（尽管它们也是可迭代对象），而可迭代对象还可再细分出迭代器与生成器，这会造成最终后果的极大差别。

先看看两个例子：

# 例 1，一般可迭代对象
x = [1, 2, 3]
for i in x:
    print(i)
for i in x:
    print(i)

# 例 2，迭代器或生成器
y = iter([1, 2, 3])
# y = (i for i in [1,2,3])
for i in y:
    print(i)
for i in y:
    print(i)

例 1 中，“1 2 3”会被打印两次，而在例 2 中，则只会打印一次。

一般可迭代对象只有 __iter__() 魔术办法，而不像迭代器一样领有 __next__() 魔术办法，这意味着它无奈实现 自遍历 过程，同时在通过 for 循环的 它遍历 后，也不会毁坏原有的构造。

然而，迭代器是一种匮乏的设计，具备单向损耗的个性，遍历一次后就会被毁坏掉，不能反复利用。

这表明了，Python 中 for 循环的应用场景很广大，而且它还可能带来非纯后果，即反复执行同样的代码块，会呈现不同的后果。

这是不是跟别的语言很不同了呢？雷同的关键字，类似的循环思维与写法，然而，带来的影响却有差异。

对于 Python 的 for 循环，还有一个很独特的设计，即 for-else 构造：

x = [1, 2, 3]
for i in x:
    print(i, end = " ")
else:
    print("ok")

# 输入：1 2 3 ok

本文结尾提到了 if-else 构造，只有在不满足 if 条件时，才会执行到 else 局部，也就是说，如果 if 语句为真，那执行完它的语句块后，就会跳过 else 局部。

这是一种非此即彼的并行关系，直白地说是“如果…就…；否则就…”。

然而，对于 for-else 构造，for 语句并不是在做真值判断，它的程序体必然会执行（除非可迭代对象为空），执行后还会继续执行 else 局部。

所以，它是一种先尔后彼的串行关系，翻译进去则是“对于…就…；而后…”。

这种构造必定不是从 C 语言中借用来的，至于是否为 Python 所独创，我不确定（大概率是，权且认为是吧），如果有知情的同学，烦请告知。

那么，为什么 Python 要加上这种设计呢，它有什么理论的用处么？

x = [1,2,3]
for i in x:
    if i % 2 == 0:
        print(i)   # match
        break
else:
    print("mismatch")

上例的 for 局部减少了一个判断以及 break，这个 break 不仅会跳出 for 循环自身，还会跳过 else 局部。

上例的作用是查找偶数，如果找到则打印进去，如果 for 循环遍历完都找不到，则进入到 else 分支，打印“mismatch”的后果。

所以，其实 else 是 for 循环有没有失常遍历完结的标记，如果在循环后没有达到某种指标而跳出（break、return 或者 raise），就能够在 else 中做必要的补充（记录日志、抛出异样等等）。

这种设计并不算一个好的设计，因为 else 会带来误会（if-else 那种非此即彼的关系），而且它的最大用处须要联合 break 等跳出循环的操作，然而这层信息却非不言而喻的。

在外围开发者的邮件列表里，就有不少争论点，其中，有开发者提议：

• 移除这个写法
• 如果用了却没写 break，就生成告警提醒
• 替换 else 关键字（如 then、finally、else no break）
• 减少其它的性能

这封邮件一一列举了这些观点的提出起因及改良想法，而后又一一地反驳了它们，最初的论断是放弃 for-else 写法不变，也就是大家当初看到的实现形式。它的残缺语义是：

execute the for-loop (or while-loop)
if you reach a `break`, jump to the end of the `for...else` block
else execute the `else` suite

也就是说，else 对标的是“是否执行 break”，如果没有 break，则进入 else。

然而，我并不认可这种做法，因为 break 是隐含条件，在直观上咱们只看到了 for-else，很容易产生 if-else 那样的联想。因而，我反而同意把 else 改为 then，以打消误会。

这封邮件的反驳意见是，改成 then 会引入新的关键字，因而不好。

我认为这个说法有些牵强（从使用者的角度），还记得本文结尾的内容么，elif 就是新引入的关键字啊，看看它当初是多受欢迎。

elif 属于那种初看不知何意，但晓得后必定会记住的词，而且也不大可能拼写错误。为了这点简洁易拼写的益处，它就被引入成新的关键字了。

for-else 中的 else 属于那种初看认为晓得含意的词，但理论却表白着不同意思（精确地说是，因为不晓得隐含条件，而造成的误会），为了清晰语义的益处，我认为能够引入新的关键词 then 来代替 else。

不过，我转念一想，当初探讨这个曾经没有意义了，毕竟工夫曾经过来了，那都是 10 年前的探讨了。

如果在 Python 发明之初，或者在 Python 3 大版本改变之初，这个探讨就被提出，那很可能 for-else 会被设计成 for-then，then 会像引入 elif 关键词一样被引入。

如果是那样，说不定 Guido 某天灵机一动说起这则历史小故事，留言区又会呈现一大片的同意之声呢。

聊到这里，意犹未尽，但主题仿佛有点跑偏，咱们来略微总结几个要点吧：

• Python 从 C 中借用了 elif，受到称许
• Python 没有借用 C 传统的三段式 for 循环
• Python 采纳相似 foreach 的表白，但利用范畴更广
• Python 的 for 循环因为迭代器的设计起因，会造成一些陷阱
• Python 发明了 for-else 构造，它的隐含语义是 for-(if break)-else，曾有探讨是否要发明新的关键词替换 for-else，然而被否决了

本文谈到的内容很渺小，如同没有什么理论的帮忙，不晓得 elif 起源、不晓得 for 循环的细节、不晓得 for-else 的用处与争执，这些通通都不会造成语言应用上的阻碍。

但我还是那个观点：

浏览 Python 的历史，从中你能够看到设计者们对性能细节的打磨过程，最终你就明确了，Python 是如何一步一步地倒退成明天的样子。

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