Posted 2019-05-14Updated 2019-05-14Python / Py3Ref21 minutes read (About 3137 words)0 visits

Compound Statements

复合语句

复合语句：包含其他语句（语句组）的语句

复合语句由一个、多个子句组成，子句包含句头、句体
- 子句头
  - 都处于相同的缩进层级
  - 以作为唯一标识的关键字开始、冒号结束
- 子句体
  - 在子句头冒号后、与其同处一行的一条或多条分号分隔的多条简单语句
  - 或者是在其之后缩进的一行、多行语句，此形式才能 包含嵌套的复合语句
其会以某种方式影响、控制所包含的其他语句执行

compound_stmt ::=  if_stmt
                   | while_stmt
                   | for_stmt
                   | try_stmt
                   | with_stmt
                   | funcdef
                   | classdef
                   | async_with_stmt
                   | async_for_stmt
                   | async_funcdef
suite         ::=  stmt_list NEWLINE | NEWLINE INDENT statement+ DEDENT
statement     ::=  stmt_list NEWLINE | compound_stmt
stmt_list     ::=  simple_stmt (";" simple_stmt)* [";"]

语句总以NEWLINE结束，之后可能跟随DEDENT

可选的后续子句总是以不能作为语句开头的关键字作为开头，不会产生歧义

关键字

`if`

if语句：有条件的执行

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if_stmt ::=  "if" expression ":" suite
             ("elif" expression ":" suite)*
             ["else" ":" suite]

对表达式逐个求值直至找到真值，在子句体中选择唯一匹配者执行
若所有表达式均为假值，则else子句体如果存在被执行

`while`

while语句：在表达式保持为真的情况下重复执行

1 2	while_stmt ::= "while" expression ":" suite ["else" ":" suite]

重复检验表达式
- 若为真，则执行第1个子句体
- 若为假，则else子句体存在就被执行并终止循环

第1个子句体中break语句执行将终止循环，且不执行else 子句体

第1个子句体中continue语句执行将跳过子句体中剩余部分，直接检验表达式

`for`

for语句：对序列（字符串、元组、列表）或其他可迭代对象中元素进行迭代

1 2	for_stmt ::= "for" target_list "in" expression_list ":" suite ["else" : suite]

表达式列表被求值一次
- 应该产生可迭代对象
- python将为其结果创建可迭代对象创建迭代器
迭代器每项会按照标准赋值规则被依次赋值给目标列表
- 为迭代器每项执行依次子句体
- 所有项被耗尽raise StopIteration时，else子句体存在则会被执行
目标列表中名称在循环结束后不会被删除
- 但若序列为空，其不会被赋值
序列在循环子句体中被修改可能导致问题
- 序列的__iter__方法默认实现依赖内部计数器和序列长度的比较
- 若在子句体中增、删元素会使得内部计数器“错误工作”
- 可以对整个序列使用切片创建临时副本避免此问题

第1个子句体中break语句执行将终止循环，且不执行else 子句体

第1个子句体中continue语句执行将跳过子句体中剩余部分，转至下个迭代项执行

`try`

try语句：为一组语句指定异常处理器、清理代码

try_stmt  ::=  try1_stmt | try2_stmt
try1_stmt ::=  "try" ":" suite
               ("except" [expression ["as" identifier]] ":" suite)+
               ["else" ":" suite]
               ["finally" ":" suite]
try2_stmt ::=  "try" ":" suite
               "finally" ":" suite

`except`子句

except子句：指定一个、多个异常处理器

try子句中没有异常时，没有异常处理器执行
否则，依次检查except子句直至找到和异常匹配的子句
- 无表达式子句必须是最后一个，将匹配任何异常
- 有表达式子句中表达式被求值，求值结果同异常兼容则匹配成功
  - 若在表达式求值引发异常，则对原异常处理器搜索取消
  - 其被视为整个try语句引发异常，将在周边代码、主调栈中为新异常启动搜索
- 若无法找到匹配的异常子句，则在周边代码、主调栈中继续搜索异常处理器
- 兼容：是异常对象所属类、基类，或包含兼容异常对象元组

当找到匹配except子句时
- 异常将被赋值给as子句后目标，若存在as子句
- 对应子句体被执行（所有except子句都需要子句体）
- as后目标在except子句结束后被清除
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  except E as N:
  foo
  # 被转写为
  except E as N:
  try:
  foo
  finally:
  del N
  - 避免因异常附加回溯信息而形成栈帧的循环引用，使得所有局部变量存活直至下次垃圾回收
  - 则异常必须赋值给其他名称才能在except子句后继续引用

except子句体执行前，有关异常信息存放在sys模块中，参见cs_python/py3std/os_sys.md

`else`子句

else子句：在以下情况将被执行，若存在

控制流离开try子句体没有引发异常
没有执行return、continue、break语句

`finally`子句

finally子句：指定清理处理器，子句体在任何情况下都被执行

执行期间程序不能获取任何异常信息
- 在try、except、else子句中引发的任何未处理异常将被临时保存，执行完finally子句后被重新引发
- 但若finally子句中执行return、break语句，则临时保存异常被丢弃
- 若finally子句引发新的异常，临时保存异常作为新异常上下文被串联
- 显式异常串联参见cs_python/py3ref/simple_stmt
try子句中执行return、break、continue语句时， finally子句在控制流离开try语句前被执行
- 函数返回值由最后被执行的return语句决定，而 finally子句总是最后被执行
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  def foo():
  try:
  return "try"
  finally:
  return "finally"
  
  foo()
  # 返回"finally"

`with`

with语句：包装上下文管理器定义方法中代码块的执行

1 2	with_stmt ::= "with" with_item ("," with_item)* ":" suite with_item ::= expression ["as" target]

with句头中有多个项目，被视为多个with语句嵌套处理多个上下文管理器
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with A() as a, B() as b:
suite
# 等价于
with A() as a:
wiht B() as b:
suite

执行流程

对表达式求值获得上下文管理器
载入上下文管理器__exit__以便后续使用
调用上下文管理器__enter__方法
若包含as子句，__enter__返回值将被赋值给其后目标
- with语句保证若__enter__方法返回时未发生错误， __exit__总会被执行
- 若在对目标列表赋值期间发生错误，视为在语句体内部发生错误
执行with语句体
调用上下文关管理器__exit__方法
- 若语句体退出由异常导致
  - 其类型、值、回溯信息将被作为参数传递给__exit__ 方法；否则提供三个None作为参数
  - 若__exit__返回值为假，该异常被重新引发；否则异常被抑制，继续执行with之后语句
- 若语句体由于异常以外任何原因退出
  - __exit__返回值被忽略

Function

函数定义：对用户自定义函数的定义

funcdef                 ::=  [decorators] "def" funcname "(" [parameter_list] ")"
                             ["->" expression] ":" suite
decorators              ::=  decorator+
decorator               ::=  "@" dotted_name ["(" [argument_list [","]] ")"] NEWLINE
dotted_name             ::=  identifier ("." identifier)*
parameter_list          ::=  defparameter ("," defparameter)* ["," [parameter_list_starargs]]
                             | parameter_list_starargs
parameter_list_starargs ::=  "*" [parameter] ("," defparameter)* ["," ["**" parameter [","]]]
                             | "**" parameter [","]
parameter               ::=  identifier [":" expression]
defparameter            ::=  parameter ["=" expression]
funcname                ::=  identifier

函数定义是可执行语句
- 在当前局部命名空间中将函数名称绑定至函数对象（函数可执行代码包装器）
- 函数对象包含对当前全局命名空间的引用以便调用时使用
函数定义不执行函数体，仅函数被调用时才会被执行

Decorators

装饰器：函数定义可以被一个、多个装饰器表达式包装

函数被定义时将在包含该函数定义作用域中对装饰器表达式求值，求值结果须为可调用对象
其将以该函数对象作为唯一参数被调用；返回值将被绑定至函数名称
多个装饰器会以嵌套方式被应用

@f1(arg)
@f2
def func():
	pass
	# 大致等价，仅以上不会临时绑定函数对象至名称
def func():
	pass
func = f1(arg)(f2(func))

Parameter Types

形参类型

POSITIONAL_OR_KEYWORD：之前没有VAR_POSITIONAL类型的参数
- 可以通过位置、关键字传值
KEYWORD_ONLY：之前存在VAR_POSITION类型、或*的参数
- 只能通过关键字传值
VAR_POSITIONAL：*args形式参数
- 只能通过位置传值
- 隐式默认值为()
VAR_KEYWORD：**kwargs形式参数
- 只能通过关键字传值
- 隐式默认值为{}
POSITIONAL_ONLY：只能通过位置传值的参数
- 某些实现可能提供的函数包含没有名称的位置参数
- 唯一不能使用关键字传参参数类型
- CPython：C编写、PyArg_ParseTuple()解析参数的函数

Default Parameters Values

默认参数值：具有parameter = expression形式的形参

具有默认值的形参，对应argument可以在调用中可被省略
默认形参值将在执行函数定义时按从左至右的顺序被求值
- 即函数定义时的预计算值将在每次调用时被使用
- 则被作为默认值的列表、字典等可变对象将被所有未指定该参数调用共享，应该避免
  - 可以设置默认值为None，并在函数体中显式测试

POSITION_OR_KEYWORD、有默认值形参必须位于无默认值者后，即若形参具有默认值，后续所有在*前形参必须具有默认值

KEYWORD_ONLY、有默认值形参可位于无默认值者前

Annotations

形参标注：param:expression

函数返回标注：-> expression

标注不会改变函数语义
标注可以是任何有效python表达式
- 默认在执行函数定义时被求值
- 使用future表达式from __future__ import annotations ，则标注在运行时被保存为字符串以启用延迟求值特性
标注默认存储在函数对象__annotation__属性字典中
- 可以通过对应参数名称、"return"访问

Class

类定义：对类的定义

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classdef    ::=  [decorators] "class" classname [inheritance] ":" suite
inheritance ::=  "(" [argument_list] ")"
classname   ::=  identifier

类定义为可执行语句
- 继承列表inheritance通常给出基类列表、元类
- 基类列表中每项都应当被求值为运行派生子类的类
- 没有继承类列表的类默认继承自基类object
类定义语句执行过程
- 类体将在新的执行帧中被执行
- 使用新创建的局部命名空间和原有的全局命名空间
- 类体执行完毕之后
  - 丢弃执行帧
  - 保留局部命名空间
- 创建类对象
  - 给定继承列表作为基类
  - 保留的局部命名空间作为属性字典__dict__
- 类名称将在原有的全局命名空间中绑定至该类对象
类可以类似函数一样被装饰
- 装饰器表达式求值规则同函数装饰器
- 结果被绑定至类名称

类中属性、方法参见#todo

类属性可以作为实例属性的默认值，但注意使用可变类型值可能导致未预期结果

Coroutine

协程函数

1 2	async_funcdef ::= [decorators] "async" "def" funcname "(" [parameter_list] ")" ["->" expression] ":" suite

协程函数可以在多个位置上挂起（保存局部状态）、恢复执行
协程函数体内部
- await、async是保留关键字
- await表达式、async for、async with只能在协程函数体内部使用
- 使用yield from表达式将raise SyntaxError

`async for`语句

1	async_for_stmt ::= "async" for_stmt

async for语句允许方便的对异步迭代器进行迭代

async for TARGET in ITER:
	...BLOCK1...
else:
	...BLOCK2...

在语义上等价于

iter = (ITER)
iter = type(iter).__aiter__(iter)
running = True
while running:
	try:
		TARGET = await type(iter).__anext__(iter)
	except StopAsyncIteration:
		running = False
	else:
		BLOCK1
else:
	BLOCK2

`async with`语句

1	async_with_stmt ::= "async" with_stmt

async with语句允许方便使用异步上下文管理器

1 2	async with EXPR as VAR: BLOCK

语义上等价于

mgf = (EXPR)
aexit = type(mgr).__aexit__
aenter = type(mgr).__aenter__(mgr)

VAR = await aenter
try:
	BLOCK
except:
	if not await aexit(mgr, *sys.exc_info()):
		raise
else:
	await aexit(mgr, None, None, None)

Compound Statements

https://xyy15926.github.io/Python/Py3Ref/compound_stmts.html

Author

UBeaRLy

Posted on

2019-05-14

Updated on

2019-05-14

Licensed under

Compound Statements

复合语句

关键字

`if`

`while`

`for`

`try`

`except`子句

`else`子句

`finally`子句

`with`

执行流程

Function

Decorators

Parameter Types

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Coroutine

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`async with`语句

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except子句

else子句

finally子句

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