Python 3.10 中新的功能和变化

随着最后一个alpha版发布，Python 3.10 的功能更改全面敲定！

现在，正是体验Python 3.10 新功能的理想时间！正如标题所言，本文将给大家分享Python 3.10中所有重要的功能和更改。

新功能1：联合运算符

在过去, |符号用于 "算术或"运算，例如:

print(0 | 0)
print(0 | 1)
print({1, 2} | {2, 3})

输出:

0
1
{1, 2, 3}

在Python 3.10中， | 符号有的新语法，可以表示x类型 或 Y类型，以取代之前的typing.Union 完成类型注解

举个栗子：

函数的参数应该是一个int 或 str类型

旧的写法:

• from typing import Union
  
  def f(value: Union[int, str]) -> Union[int, str]:
      return value*2
  

新的写法：

• def f(value: int | str) -> int | str:
      return value*2
  

这种新的语法也被作为isinstance() 和issubclass() 的第二个参数，用于类型判断

 isinstance(1086, int | str)   # 10086是否为 int型 或 str型

新功能2： 多行上下文管理器

在过去，上下文管理器一般用于资源的自动获取和自动释放，利用打开文件时使用上下文管理器：

with open("test.txt", "w") as f:  # 自动打开和关闭文件
    f.write("hello， 我是三木")    #  对文件进行读写

如果要复制文件的话，需要打开源文件和目标文件，那么就需要2个上下文管理器，代码会写成这个样子：

with open("test.txt", "r") as f:  # 打开第一个文件
    with open("test_copy.txt", "w") as f_copy:  # 打开第二个文件
        content = f.read()  # 从第一个文件获取内容
        f_copy.write(content)  # 向第二个文件写入内容

在Python3.10中，可以将代码精简一下：

with (
    open("test.txt", "r") as f,  # 打开第一个文件
    open("test_copy.txt", "w") as f_copy,  # 打开第二个文件
):
    content = f.read()  # 从第一个文件获取内容
    f_copy.write(content)  # 向第二个文件写入内容

注意变化：

1. with 只出现了1次
2. 在同一个代码段，有2个上下文管理器f和 f_copy
3. 这两个上下文管理可以交互

此外，还可以更加灵(sao)活(qi)的操作：

with (
    open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f,  # 打开第一个文件
    open("test_copy.txt", "w", encoding=f.encoding) as f_copy,  # 打开第二个文件
):
    content = f.read()  # 从第一个文件获取内容
    f_copy.write(content)  # 向第二个文件写入内容

注意细节：在第2个open中，使用了第一个open的结果 ：f

公众号：测试开发研习社

新功能3： 结构模式匹配 (Structural Pattern Matching)

如果你熟悉或使用过php，Java或JavaScript等语言，可能见到switch语句，例如这样：

today = new Date().getDay();
switch () {
    case 0:
        day = "星期天";
        break;
    case 1:
        day = "星期一";
         break;
    case 2:
        day = "星期二";
         break;
    case 3:
        day = "星期三";
         break;
    case 4:
        day = "星期四";
         break;
    case 5:
        day = "星期五";
         break;
    case 6:
        day = "星期六";
}

简单来说:根据x的值，选择指定的case语句进行执行

过去，Python没有这样的语句，所以现在，有了！

today = 1
match  today:
    case 0:
        day = "星期天"
    case 1:
        day = "星期一"
    case 2:
        day = "星期二"
    case 3:
        day = "星期三"
    case 4:
        day = "星期四"
    case 5:
        day = "星期五"
    case 6:
        day = "星期六"
    case _:
        day = "别闹...一个星期只有七天"

print(day)

输出

星期一

如果将第一行改为today = 8，则输出

别闹...一个星期只有七天

注意：

1. 匹配顺序是从上往下
2. 找到一个匹配的case后，会停止，所以不需要向JavaScript一样写break语句
3. 如果有多个符合条件的case，后面的case也不会有机会匹配到了
4. 如果没有符合条件的匹配，则会执行case_，此_称之为通配符，通配符是可选的

关于结构匹配模式(Structural Pattern Matching)，可以说是Python 3.10 重量级的新功能，它还有很多高级用法，值得专门一篇文章来进行介绍，这里就先不展开了。

总之，作为一个迟到了的“switch”，会在其他编程语言中的实践经验上进行改进，成符合Python一贯的风格：简单、灵活、强大。

新变化：性能改进

与所有最新的Python版本一样，Python 3.10也带来了一些性能改进。首先是str()，bytes()和bytearray()构造函数的优化，它们的速度应该提高30％~40%左右（来自 https://bugs.python.org/issue41334）

~ $ ./python3.10 -m pyperf timeit -q --compare-to=python "str()"
Mean +- std dev: [python] 81.9 ns +- 4.5 ns -> [python3.10] 60.0 ns +- 1.9 ns: 1.36x faster (-27%)
~ $ ./python3.10 -m pyperf timeit -q --compare-to=python "bytes()"
Mean +- std dev: [python] 85.1 ns +- 2.2 ns -> [python3.10] 60.2 ns +- 2.3 ns: 1.41x faster (-29%)
~ $ ./python3.10 -m pyperf timeit -q --compare-to=python "bytearray()"
Mean +- std dev: [python] 93.5 ns +- 2.1 ns -> [python3.10] 73.1 ns +- 1.8 ns: 1.28x faster (-22%)

此外，还有多个Python核心模块正在进行持续的优化，让我们继续期待吧

新变化：zip支持长度检查

PEP 618：zip()函数现在具有一个可选strict标志，用于要求所有可迭代对象具有相等的长度

首先回顾一下zip函数的用法：

在一个迭代中，同时向多个序列读取内容，

可以将行变成列，列变成行，这类似于转置矩阵。

name_list = ['报警', '急救', '消防']
number_list = [110, 120, 119]

for i in zip(name_list, number_list):
    print(i)

输出

('报警', 110)
('急救', 120)
('消防', 119)

上面的例子有一个特点：name_list 和 number_list 长度是相同的，如果长度不同会怎么样呢？

name_list = ['报警', '急救', '消防', '查号']
number_list = [110, 120, 119]

for i in zip(name_list, number_list):
    print(i)

输出

('报警', 110)
('急救', 120)
('消防', 119)

注意：因为长度不同，所以最后一组结果查号是不会显示的，但是却没有任何提示，从结果来看，无法判断是否有遗漏的数据。

在Python 3.10，可以给zip()传递参数strict=True ,对长度进行严格检查

for i in zip(name_list, number_list, strict=True):
    print(i)

输出

('报警', 110)
('急救', 120)
('消防', 119)
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\san\PycharmProjects\py310\a.py", line 4, in <module>
    for i in zip(name_list, number_list, strict=True):
ValueError: zip() argument 2 is shorter than argument 1

注意： zip的第二个参数比第一个参数短，于是抛出异常

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文章首发于我的公众号，原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/acNtLBNPKUKmcX2VW-K0mw

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