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
- 子句头
其会以某种方式影响、控制所包含的其他语句执行
1 | compound_stmt ::= if_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
1 | if_stmt ::= "if" expression ":" 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 | while_stmt ::= "while" expression ":" 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 | for_stmt ::= "for" target_list "in" expression_list ":" 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
- 序列的
- 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
1 | try_stmt ::= try1_stmt | try2_stmt |
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1
2
3
4
5
6
7
8except 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
- 异常将被赋值给
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1
2
3
4
5
6
7
8def 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 | with_stmt ::= "with" with_item ("," with_item)* ":" suite |
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1
2
3
4
5
6with 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
- 其类型、值、回溯信息将被作为参数传递给
- 若语句体由于异常以外任何原因退出
__exit__返回值被忽略
- 若语句体退出由异常导致
Function
函数定义：对用户自定义函数的定义
1 | funcdef ::= [decorators] "def" funcname "(" [parameter_list] ")" |
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
1 | @f1(arg) |
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
- 可以设置默认值为
- 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
- 可以通过对应参数名称、
Class
类定义：对类的定义
1 | classdef ::= [decorators] "class" classname [inheritance] ":" suite |
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
- 继承列表
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 | async_funcdef ::= [decorators] "async" "def" funcname "(" [parameter_list] ")" |
- 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1
2
3
4async for TARGET in ITER:
...BLOCK1...
else:
...BLOCK2...在语义上等价于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12iter = (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
2async with EXPR as VAR:
BLOCK语义上等价于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12mgf = (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)
