关于python:lenx-击败-xlen从内置函数看-Python-的设计思想

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内置函数是 Python 的一大特色，用极简的语法实现很多罕用的操作。

它们事后定义在内置命名空间中，开箱即用，所见即所得。Python 被公认是一种老手敌对型的语言，这种说法可能成立，内置函数在其中起到了极要害的作用。

举个例子，求字符串 x 的长度，Python 的写法是 len(x)，而且这种写法对列表、元组和字典等对象也同样实用，只须要传入对应的参数即可。len() 函数是共用的。

这是一种极简哲学的体现：Simple is better than complex。

然而，有些语言并不是这样，例如在 Java 中，字符串类有一个求长度的办法，其它类也有本人的求长度的办法，它们无奈共用。每次应用时，通过类或实例来调用。

同样是求字符串长度，Python 的写法：

saying = "Hello world!"
print(len(saying))

# 后果：12

而在 Java 中，写法可能如下（简化起见）：

String saying = "Hello world!";
System.out.println(saying.length());

// 后果：12

Python 采纳的是一种前缀表达式，而 Java 采纳的则是后缀表达式。

除了求长度，Python 的某些内置函数也能在 Java 中找到对应的表白。例如，数值型字符串 s 转化为整型数字，Python 能够用 int(s) 函数，而 Java 能够用 Integer.parseInt(s)；整型数字转化为字符串，Python 能够用 str(i)，而 Java 也有 String.valueOf(i)。

Python 的内置函数不与特定的类绑定，它们是一级对象。而 Java 的“函数”则无奈脱离类而存在，它们只是附属品。

从直观角度来看，Python 的表白仿佛是更优的。然而，它们并不具备可比性，因为这是两套语言零碎，各有独特的领域背景，并不能轻易地化约。

就好比是，不能因为拉丁字母笔画简略，就说它优于汉字，因为在表意时，字母（表音文字）是远逊于汉字（表意文字）的。同样的，日本借用了汉字的偏旁部首而造出来的文字，尽管更省笔墨，然而也齐全丢失了意蕴。

以此类比，Python 的内置函数虽有简便之美，但却失落了某些表意性能。有些人在质疑 / 鞭挞 Python 的时候，也喜爱拿这点说事，认为这是 Python 的设计缺点。

这就引出本文最想探讨的一个问题来：为什么 Python 要设计成 len(x) 这种前缀表白，而不是 x.len() 这样的后缀表白呢？

事实上，后缀设计也是可行的，以 Python 中列表的两个办法为例：

mylist = [2, 1, 3, 5, 4]

mylist.sort()
print(mylist)   # [1, 2, 3, 4, 5]

mylist.reverse()
print(mylist)   # [5, 4, 3, 2, 1]

它们都是通过列表对象来调用，并不是凭空从内置命名空间中拿来的。语义表白得也很分明，就是对 mylist 做排序和逆转。

恰好那么巧，它们还有两个同父异母的兄弟 sorted() 与 reversed()，这俩是前缀表白型。

mylist = [2, 1, 3, 5, 4]

sort_list = sorted(mylist)
print(sort_list)   # [1, 2, 3, 4, 5]

reverse_list = reversed(mylist)
print(list(reverse_list))   # [4, 5, 3, 1, 2]

不同的写法，都在做同一件事（不思考它们的副作用）。因而，后缀语法并非不可行，之所以不必，那必定是刻意的设计。

回到后面的问题：为什么是 len(x)，而非 x.len(x)，这源于 Python 的什么设计思维呢？

Python 之父 Guido van Rossum 已经解释过这个问题（链接见文末），有两个起因：

对于某些操作，前缀符比后缀更好读——前缀（和中断）表示法在数学中有着悠久的历史，其视觉效果有助于数学家思考问题。咱们能够简略地把公式 x(a + b) 重写成 xa + x*b，但同样的事，以原生的面向对象的形式实现，就比拟蠢笨。
当读到 len(x) 时，我就晓得这是在求某对象的长度。它通知我了两点：返回值是一个整数，参数是某种容器。但当读到 x.len() 时，我必须当时晓得某种容器 x，它实现了一个接口，或者继承了一个领有规范 len() 办法的类。咱们常常会目击到这种凌乱：一个类并没有实现映射（mapping）接口，却领有 get() 或 keys() 办法，或者某些非文件对象，却领有一个 write() 办法。

解释完这两个起因之后，Guido 还总结成一句话说：“I see ‘len’ as a built-in operation”。这曾经不仅是在说 len() 更可读易懂了，而齐全是在拔高 len() 的位置。

这就好比说，分数 ½ 中的横线是数学中的一个“内置”表达式，并不需要再实现什么接口之类的，它本身曾经表明了“某数除以某数”的意思。不同类型的数（整数、浮点数、有理数、无理数…）共用同一个操作符，不用为每类数据实现一种求分数的操作。

优雅易懂是 Python 奉行的设计哲学，len() 函数的前缀表达方式是最好的体现。

让咱们来先看看切片的用法。可能最常见的用法，就是“取前 n 位元素”或“从第 i 位索引起，取后 n 位元素”(前一种用法，实际上是 i == 起始位的非凡用法)。如果这两种用法实现时能够不在表达式中呈现难看的 +1 或 -1，那将会十分的优雅。
应用 0-based 的索引形式、半开区间切片和缺省匹配区间的话（Python 最终采纳这种形式），下面两种情景的切片语法就变得十分丑陋：a[:n] 和 a[i:i+n]，前者是 a[0:n] 的缩略写法。

所以，咱们能说 len(x) 击败 x.len()，撑持它的是一种化繁为简、纯正却高深的设计思维。

面向对象的编程语言自创造时起，就想模仿咱们生存于其中的事实世界。可是什么类啊、接口啊、对象啊、以及它们的办法啊，这些玩意的毒，有时候蒙蔽了咱们去看见世界实质的眼睛。

桌子类有桌子类的求长度办法，椅子类有椅子类的求长度办法，无穷无尽，可事实真是如此么？求长度的办法就不能是一种独立存在的对象么？它之所以存在，是因为有“对象”存在，而不是因为有某个类才存在啊。

所以，我想说，len(x) 击败 x.len()，这还体现了 Python 对世界实质的洞察 。

求某个对象的长度，这种操作独立于对象之外而存在，并不是该对象外部所有的一种属性或性能。从这个角度了解，咱们可能明确，为什么 Python 要设计出内置函数？内置函数其实是对世界实质的一种捕获。

这些见微知著的发现，足够使咱们爱上这门语言了。人生苦短，我用 Python。

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正文完