理解Pythonic概念

理解Pythonic概念，什么是Pythonic？这是很难定义的，这就是为什么大家无法通过搜索引擎找到准确答案的原因。但很难定义的概念绝非意味着其定义没有价值，尤其不能否定它对编写优美的Python代码的指导作用。

对于Pythonic的概念，众人各有自己的看法，但大家心目之中都认同一个更具体的指南，那就是Tim Peters的《The Zen of Python》（Python之禅）。在这一充满着禅意的诗篇中，有几点非常深入人心：

• 美胜丑，显胜隐，简胜杂，杂胜乱，平胜陡，疏胜密。
• 找到简单问题的一个方法，最好是唯一的方法（正确的解决之道）。
• 难以解释的实现，源自不好的主意；如有非常棒的主意，它的实现肯定易于解释。

不仅这几点，其实《Python之禅》中的每一句都可作为编程的信条。是的，不仅是作为编写Python代码的信条，以它为信条编写出的其他语言的代码也会非常漂亮。

Pythonic的定义

遵循Pythonic的代码，看起来就像是伪代码。其实，所有的伪代码都可以轻易地转换为可执行的Python代码。比如在Wikipedia的快速排序条目中有如下伪代码：

function quicksort('array')
    if length('array')≤ 1
        return 'array'  // an array of zero or one elements is already sorted
    select and remove a pivot element 'pivot' from 'array'  // see 'Choice of pivot' below
    create empty lists 'less' and 'greater'
    for each 'x' in 'array'
        if 'x'≤ 'pivot' then append 'x' to 'less'
        else append 'x' to 'greater'
    return concatenate(quicksort('less'), list('pivot'), quicksort('greater'))
            // two recursive calls

实际上，它可以转化为以下同等行数的可以执行的Python代码：

def quicksort(array):
    less = []; greater = []
    if len(array) <= 1:
        return array
    pivot = array.pop()
    for x in array:
        if x <= pivot: less.append(x)
        else: greater.append(x)
    return quicksort(less)+[pivot]+quicksort(greater)

看，行数一样的Python代码甚至可读性比伪代码还要好吧？但它真的可以运行，结果如下：

>>>quicksort([9,8,4,5,32,64,2,1,0,10,19,27])
[0,1,2,4,5,8,9,10,19,27,32,64]

所以，综合这个例子来说，Pythonic也许可以定义为：充分体现Python自身特色的代码风格。接下来就看看这样的代码风格在实际中是如何体现的。

代码风格

对于风格，光说是没有用的，最好是通过例子来看看，因为例子看得见，会显得更真实。下面以语法、库和应用程序为例给大家介绍。

在语法上，代码风格要充分表现Python自身特色。举个最常见的例子，在其他的语言（如C语言）中，两个变量交换需要如下的代码：

int a = 1, b = 2;
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;

利用Python的packaging/unpackaging机制，Pythonic的代码只需要以下一行：

a, b = b, a

还有，在遍历一个容器的时候，类似其他编程语言的代码如下：

length = len(alist)
i = 0
while i < length:
    do_sth_with(alist[i])
    i += 1

而 Pythonic的代码如下：

for i in alist:
    do_sth_with(i)

灵活地使用迭代器是一种Python风格。又比如，需要安全地关闭文件描述符，可以使用以下with语句：

with open(path, 'r') as f:
    do_sth_with(f)

通过上述代码的对比，能让大家清晰地认识到Pythonic的一个要求，就是对Python语法本身的充分发挥，写出来的代码带着Python味儿，而不是看着像C语言代码，或者Java代码。

应当追求的是充分利用Python语法，但不应当过分地使用奇技淫巧，比如利用Python的Slice语法，可以写出如下代码：

a = [1,2,3,4]
c = 'abcdef'
print a[::-1]
print c[::-1]

如果不是同样追求每一个语法细节的“老鸟”，这段代码的作用恐怕不能一眼就看出来。实际上，这个时候更好地体现Pythonic的代码是充分利用Python库里reversed()函数的代码。

print list(reversed(a))
print list(reversed(c))

标准库

写Pythonic程序需要对标准库有充分的理解，特别是内置函数和内置数据类型。比如，对于字符串格式化，一般这样写：

print 'Hello %s!' % ('Tom',)

其实%s是非常影响可读性的，因为数量多了以后，很难清楚哪一个占位符对应哪一个实参。所以相对应的Pythonic代码是这样的：

print 'Hello %(name)s!' % {'name': 'Tom'}

这样在参数比较多的情况下尤其有用。

#
字符串
value = {'greet': 'Hello world', 'language': 'Python'}
print '%(greet)s from %(language)s.' % value

%占位符来自于大家的先验知识，其实对于新手而言，有点“莫名其妙”，所以更具有Pythonic风格的代码如下：

print '{greet} from {language}.'.format(greet = 'Hello world', language = 'Python')

str.format()方法非常清晰地表明了这条语句的意图，而且模板的使用也减少了许多不必要的字符，使可读性得到了很大的提升。事实上，str.format()也成了Python最为推荐的字符串格式化方法，当然也是最Pythonic的。

Pythonic的库或框架

编写应用程序的时候的要求会更高一些。因为编写应用程序一般需要团队合作，那么可能你编写的那一部分正好是团队的另一成员需要调用的接口，换言之，你可能正在编写库或框架。

程序员利用Pythonic的库或框架能更加容易、更加自然地完成任务。如果用Python编写的库或框架迫使程序员编写累赘的或不推荐的代码，那么可以说它并不Pythonic。现在业内通常认为Flask这个框架是比较Pythonic的，它的一个Hello world级别的用例如下：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello():
    return "Hello world!"
if __name__ == "__main__":
    app.run()

稍有编程经验的人都可以通过上例认识到利用Python编程极为容易这一事实。一个Pythonic的框架不会对已经通过惯用法完成的东西重复发明“轮子”，而且它也遵循常用的Python惯例。创建Pythonic的框架极其困难，什么理念更酷、更符合语言习惯对此毫无帮助，事实上这些年来优秀的Python代码的特性也在不断演化。比如现在认为像generators之类的特性尤为Pythonic。

另一个有关新趋势的例子是：Python的包和模块结构日益规范化。现在的库或框架跟随了以下潮流：

• 包和模块的命名采用小写、单数形式，而且短小。
• 包通常仅作为命名空间，如只包含空的__init__.py文件。

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