2016年9月2日 星期五

Python 研究 - 中循環語句中的 else 用法

本文討論Python的for…else和while…else語法,這是Python中最不常用、最為誤解的語法特性之一。

Python中的for、while循環都有一個可選的else分支(類似if語句和try語句那樣),在循環迭代正常完成之後執行。換句話說,如果我們不是以除正常方式以外的其他任意方式退出循環,那麼else分支將被執行。也就是在循環體內沒有break語句、沒有return語句,或者沒有異常出現。考慮一個簡單的(無用的)例子:
Python
>>> for i in range(5):
...     print(i)
... else:
...     print('Iterated over everything :)')
...
0
1
2
3
4
Iterated over everything :)
   
上面的程式碼中,我們在range(5)上迭代並打印每個數字。因為我們讓循環正常完成,所以else分支也被執行,並打印出Iterated over everything :) 。相反,如果我們用break語句終止循環,那麼else分支將不會執行:
Python
   
>>> for i in range(5):
...     if i == 2:
...         break
...     print(i)
... else:
...     print('Iterated over everything :)')
...
0
1

注意,儘管循環所迭代的序列是空的,else分支依然會被執行,畢竟循環仍然是正常完成的。
Python
>>> for i in []:
...     print(i)
... else:
...     print('Still iterated over everything (i.e. nothing)')
...
Still iterated over everything (i.e. nothing)
   
同樣不要忘記,以上所有也適應於while…else:
Python
>>> i = 0
>>> while i <= 5:
...     i += 1
...     print i
... else:
...     print 'Yep'
...
1
2
3
4
5
Yep
   
但是,為什麼呢!?

else語句在循環中的一個常見使用案例是實現循環查找。假說你在查找一個滿足特定條件的項目(item),同時需要進行附加處理,或者在未發現可接受的值時產生一個錯誤:
Python
for x in data:
    if meets_condition(x):
        break
else:
    # raise error or do additional processing
   

沒有else語句的話,你需要設置一個標誌,然後在後面對其檢測,以此確定是否存在滿足條件的值。
Python
condition_is_met = False
for x in data:
    if meets_condition(x):
        condition_is_met = True

if not condition_is_met:
    # raise error or do additional processing

這不是一個真正重要的東西,而在許多其他語言中你必須要如此做。但是類似Python的許多其他特性,else語句可以產生更加優雅的Python風格的(Pythonic)程式碼。毫無疑問,上面的例子中,使用else語句使得程式碼更加The Zen of Python友好:

這並不是說你不得不在循環中使用else語句,你總是可以使用標誌等等。但是else語句常常可以使程式碼更加優雅、更具可讀性。你可能認為這樣Pythonic,而且使意圖更加清楚(嗨!),然而其他人可能認為這樣有迷惑性,而且冗餘!個人來說,我堅持在循環中使用else語句,除非存在另一個更具可讀性的方法(我想,對我來說,程式碼的可讀性是最重要的)。

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