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Python 增强提案

PEP 8 – Python 代码风格指南

作者:
Guido van Rossum <guido at python.org>, Barry Warsaw <barry at python.org>, Alyssa Coghlan <ncoghlan at gmail.com>
状态:
活跃
类型:
流程
创建日期:
2001 年 7 月 5 日
发布历史:
2001 年 7 月 5 日,2013 年 8 月 1 日

目录

引言

本文档提供了构成主要 Python 发行版中标准库的 Python 代码的编码约定。请参阅描述 Python C 实现中 C 代码风格指南的配套信息性 PEP。

本文档和 PEP 257(文档字符串约定)改编自 Guido 最初的 Python 风格指南文章,并增加了一些 Barry 的风格指南内容 [2]

本风格指南会随着时间的推移而演变,因为会识别出新的约定,而过去的约定会因语言本身的变化而变得过时。

许多项目都有自己的编码风格指南。如果发生任何冲突,此类项目特定的指南在该项目中具有优先权。

愚蠢的一致性是狭隘思想的桎梏

Guido 的一个关键见解是,代码被阅读的频率远高于其被编写的频率。此处提供的指南旨在提高代码的可读性,并使其在广泛的 Python 代码中保持一致。正如 PEP 20 所说,“可读性很重要”。

风格指南关乎一致性。与本风格指南保持一致很重要。项目内的一致性更重要。一个模块或函数内的一致性最重要。

然而,要知道何时可以不一致——有时风格指南的建议并不适用。如有疑问,请自行判断。查看其他示例并决定哪种看起来最好。并且不要犹豫提问!

特别是:不要仅仅为了遵守本 PEP 而破坏向后兼容性!

忽略特定指南的一些其他充分理由

  1. 当应用该指南会使代码的可读性降低时,即使对于习惯阅读遵循本 PEP 的代码的人来说也是如此。
  2. 为了与也违反它的周围代码保持一致(可能出于历史原因)——尽管这也是清理别人烂摊子的机会(以真正的 XP 风格)。
  3. 因为相关代码早于该指南的引入,并且没有其他理由修改该代码。
  4. 当代码需要与不支持风格指南推荐功能的旧版本 Python 保持兼容时。

代码布局

缩进

每个缩进级别使用 4 个空格。

续行应使用 Python 括号、方括号和大括号内的隐式行连接垂直对齐换行元素,或使用 悬挂缩进 [1]。使用悬挂缩进时应考虑以下事项:第一行不应有任何参数,并应使用进一步的缩进以清楚地将其区分为续行

# Correct:

# Aligned with opening delimiter.
foo = long_function_name(var_one, var_two,
                         var_three, var_four)

# Add 4 spaces (an extra level of indentation) to distinguish arguments from the rest.
def long_function_name(
        var_one, var_two, var_three,
        var_four):
    print(var_one)

# Hanging indents should add a level.
foo = long_function_name(
    var_one, var_two,
    var_three, var_four)
# Wrong:

# Arguments on first line forbidden when not using vertical alignment.
foo = long_function_name(var_one, var_two,
    var_three, var_four)

# Further indentation required as indentation is not distinguishable.
def long_function_name(
    var_one, var_two, var_three,
    var_four):
    print(var_one)

4 空格规则对于续行是可选的。

可选

# Hanging indents *may* be indented to other than 4 spaces.
foo = long_function_name(
  var_one, var_two,
  var_three, var_four)

if 语句的条件部分足够长,需要写成多行时,值得注意的是,两个字符的关键字(即 if),加上一个空格,再加上一个开括号,为多行条件的后续行创建了一个自然的 4 空格缩进。这可能会与嵌套在 if 语句内的代码套件的缩进产生视觉冲突,后者也会自然地缩进 4 个空格。本 PEP 没有明确规定如何(或是否)进一步视觉区分这些条件行与 if 语句内的嵌套套件。在这种情况下,可接受的选项包括但不限于

# No extra indentation.
if (this_is_one_thing and
    that_is_another_thing):
    do_something()

# Add a comment, which will provide some distinction in editors
# supporting syntax highlighting.
if (this_is_one_thing and
    that_is_another_thing):
    # Since both conditions are true, we can frobnicate.
    do_something()

# Add some extra indentation on the conditional continuation line.
if (this_is_one_thing
        and that_is_another_thing):
    do_something()

(另请参阅下面关于二元运算符之前或之后是否换行的讨论。)

多行结构上的闭合大括号/方括号/圆括号可以与列表最后一行的第一个非空白字符对齐,如

my_list = [
    1, 2, 3,
    4, 5, 6,
    ]
result = some_function_that_takes_arguments(
    'a', 'b', 'c',
    'd', 'e', 'f',
    )

或者它可以与开始多行结构的行的第一个字符对齐,如

my_list = [
    1, 2, 3,
    4, 5, 6,
]
result = some_function_that_takes_arguments(
    'a', 'b', 'c',
    'd', 'e', 'f',
)

制表符还是空格?

空格是首选的缩进方法。

制表符应仅用于与已用制表符缩进的代码保持一致。

Python 禁止混合使用制表符和空格进行缩进。

最大行长

将所有行限制为最多 79 个字符。

对于结构限制较少的长文本块(文档字符串或注释),行长应限制为 72 个字符。

限制所需的编辑器窗口宽度可以并排打开多个文件,并且在使用将两个版本呈现在相邻列中的代码审查工具时效果很好。

大多数工具中的默认换行会破坏代码的视觉结构,使其更难理解。选择这些限制是为了避免在窗口宽度设置为 80 的编辑器中换行,即使工具在换行时在最后一列放置了标记符号。一些基于网络的工具可能根本不提供动态换行。

有些团队强烈倾向于更长的行长。对于仅由一个团队维护或主要由一个团队维护的代码,如果团队能就此问题达成一致,可以将行长限制增加到 99 个字符,但注释和文档字符串仍应在 72 个字符处换行。

Python 标准库比较保守,要求将行限制在 79 个字符(文档字符串/注释限制在 72 个字符)。

包装长行的首选方法是使用 Python 在括号、方括号和大括号内隐式行连续。长行可以通过将表达式包装在括号中来分解为多行。这应该优先于使用反斜杠进行行连续。

反斜杠有时仍然是合适的。例如,长的、多行的 with 语句在 Python 3.10 之前无法使用隐式连续,因此反斜杠在这种情况下是可以接受的

with open('/path/to/some/file/you/want/to/read') as file_1, \
     open('/path/to/some/file/being/written', 'w') as file_2:
    file_2.write(file_1.read())

(有关此类多行 with 语句缩进的更多想法,请参阅之前关于 多行 if 语句 的讨论。)

另一个这样的情况是 assert 语句。

确保适当缩进续行。

二元运算符应该在换行符之前还是之后?

几十年来,推荐的风格是在二元运算符之后换行。但这会以两种方式损害可读性:运算符倾向于分散在屏幕上的不同列中,并且每个运算符都从其操作数移开并移到上一行。在这里,眼睛必须做额外的工作来区分哪些项目是添加的,哪些是减去的

# Wrong:
# operators sit far away from their operands
income = (gross_wages +
          taxable_interest +
          (dividends - qualified_dividends) -
          ira_deduction -
          student_loan_interest)

为了解决这个可读性问题,数学家及其出版商遵循相反的约定。Donald Knuth 在他的《计算机与排版》系列中解释了传统规则:“尽管段落中的公式总是在二元运算和关系之后换行,但显示的公式总是在二元运算之前换行” [3]

遵循数学传统通常会产生更具可读性的代码

# Correct:
# easy to match operators with operands
income = (gross_wages
          + taxable_interest
          + (dividends - qualified_dividends)
          - ira_deduction
          - student_loan_interest)

在 Python 代码中,允许在二元运算符之前或之后换行,只要局部约定一致即可。对于新代码,建议采用 Knuth 的风格。

空行

顶级函数和类定义应前后各留两个空行。

类中的方法定义前后各留一个空行。

额外的空行可以(少量)用于分隔相关函数组。相关的一行代码组之间可以省略空行(例如一组虚拟实现)。

在函数中少量使用空行来表示逻辑部分。

Python 接受 Control-L (即 ^L) 换页符作为空白符;许多工具将这些字符视为页面分隔符,因此您可以使用它们来分隔文件相关部分。请注意,某些编辑器和基于网络的代码查看器可能无法识别 Control-L 为换页符,并会显示其他符号代替。

源文件编码

核心 Python 发行版中的代码应始终使用 UTF-8,并且不应有编码声明。

在标准库中,非 UTF-8 编码应仅用于测试目的。少量使用非 ASCII 字符,最好只用于表示地点和人名。如果使用非 ASCII 字符作为数据,请避免使用嘈杂的 Unicode 字符,如 z̯̯͡a̧͎̺l̡͓̫g̹̲o̡̼̘ 和字节顺序标记。

Python 标准库中的所有标识符都必须使用纯 ASCII 标识符,并且在可行的情况下应使用英语单词(在许多情况下,使用缩写和技术术语,它们不是英语)。

鼓励面向全球受众的开源项目采用类似政策。

导入

  • 导入通常应放在单独的行上
    # Correct:
    import os
    import sys
    
    # Wrong:
    import sys, os
    

    不过,这样说也行

    # Correct:
    from subprocess import Popen, PIPE
    
  • 导入总是放在文件的顶部,紧随模块注释和文档字符串之后,以及模块全局变量和常量之前。

    导入应按以下顺序分组

    1. 标准库导入。
    2. 相关的第三方导入。
    3. 本地应用程序/库特定的导入。

    您应该在每组导入之间留一个空行。

  • 建议使用绝对导入,因为它们通常更具可读性,并且在导入系统配置不正确(例如当包内的目录最终出现在 sys.path 上时)时,它们的行为往往更好(或至少给出更好的错误消息)。
    import mypkg.sibling
    from mypkg import sibling
    from mypkg.sibling import example
    

    然而,显式相对导入是绝对导入的可接受替代方案,尤其是在处理复杂的包布局时,使用绝对导入会不必要地冗长

    from . import sibling
    from .sibling import example
    

    标准库代码应避免复杂的包布局,并始终使用绝对导入。

  • 当从包含类的模块导入类时,通常可以这样拼写
    from myclass import MyClass
    from foo.bar.yourclass import YourClass
    

    如果这种拼写导致局部名称冲突,那么明确地拼写它们

    import myclass
    import foo.bar.yourclass
    

    并使用 myclass.MyClassfoo.bar.yourclass.YourClass

  • 应避免使用通配符导入 (from <module> import *),因为它们使命名空间中存在的名称不明确,这会混淆读者和许多自动化工具。通配符导入有一个合理的用例,即将内部接口作为公共 API 的一部分重新发布(例如,用可选加速器模块的定义覆盖接口的纯 Python 实现,并且事先不知道具体会覆盖哪些定义)。

    以这种方式重新发布名称时,下面关于公共和内部接口的指南仍然适用。

模块级双下划线名称

模块级“双下划线”(即具有两个前导和两个尾随下划线的名称),如 __all____author____version__ 等,应放在模块文档字符串之后,但 from __future__ 导入之外的任何导入语句之前。Python 规定 future-imports 必须出现在模块中,位于任何其他代码之前,除了文档字符串

"""This is the example module.

This module does stuff.
"""

from __future__ import barry_as_FLUFL

__all__ = ['a', 'b', 'c']
__version__ = '0.1'
__author__ = 'Cardinal Biggles'

import os
import sys

字符串引号

在 Python 中,单引号字符串和双引号字符串是相同的。本 PEP 对此不做推荐。选择一个规则并坚持下去。但是,当字符串包含单引号或双引号字符时,请使用另一种引号以避免字符串中的反斜杠。这可以提高可读性。

对于三引号字符串,始终使用双引号字符,以与 PEP 257 中的文档字符串约定保持一致。

表达式和语句中的空白符

个人偏好

在以下情况下避免多余的空白符

  • 紧靠括号、方括号或大括号内
    # Correct:
    spam(ham[1], {eggs: 2})
    
    # Wrong:
    spam( ham[ 1 ], { eggs: 2 } )
    
  • 尾随逗号和后面的闭括号之间
    # Correct:
    foo = (0,)
    
    # Wrong:
    bar = (0, )
    
  • 紧靠逗号、分号或冒号之前
    # Correct:
    if x == 4: print(x, y); x, y = y, x
    
    # Wrong:
    if x == 4 : print(x , y) ; x , y = y , x
    
  • 然而,在切片中,冒号充当二元运算符,两侧应有等量的空格(将其视为优先级最低的运算符)。在扩展切片中,两个冒号都必须应用相同数量的间距。例外:当切片参数被省略时,空格也被省略
    # Correct:
    ham[1:9], ham[1:9:3], ham[:9:3], ham[1::3], ham[1:9:]
    ham[lower:upper], ham[lower:upper:], ham[lower::step]
    ham[lower+offset : upper+offset]
    ham[: upper_fn(x) : step_fn(x)], ham[:: step_fn(x)]
    ham[lower + offset : upper + offset]
    
    # Wrong:
    ham[lower + offset:upper + offset]
    ham[1: 9], ham[1 :9], ham[1:9 :3]
    ham[lower : : step]
    ham[ : upper]
    
  • 紧靠启动函数调用参数列表的开括号之前
    # Correct:
    spam(1)
    
    # Wrong:
    spam (1)
    
  • 紧靠启动索引或切片的开括号之前
    # Correct:
    dct['key'] = lst[index]
    
    # Wrong:
    dct ['key'] = lst [index]
    
  • 赋值(或其他)运算符周围有多个空格以将其与另一个对齐
    # Correct:
    x = 1
    y = 2
    long_variable = 3
    
    # Wrong:
    x             = 1
    y             = 2
    long_variable = 3
    

其他建议

  • 避免在任何地方留下尾随空白符。因为它通常是不可见的,所以可能会造成混淆:例如,反斜杠后跟空格和换行符不计为行延续标记。一些编辑器不保留它,许多项目(如 CPython 本身)都有预提交钩子来拒绝它。
  • 始终在这些二元运算符两侧各留一个空格:赋值 (=)、增广赋值 (+=, -= 等)、比较 (==, <, >, !=, <=, >=, in, not in, is, is not)、布尔值 (and, or, not)。
  • 如果使用不同优先级的运算符,请考虑在优先级最低的运算符周围添加空格。请自行判断;但是,不要使用超过一个空格,并且在二元运算符两侧始终保持相同数量的空白符
    # Correct:
    i = i + 1
    submitted += 1
    x = x*2 - 1
    hypot2 = x*x + y*y
    c = (a+b) * (a-b)
    
    # Wrong:
    i=i+1
    submitted +=1
    x = x * 2 - 1
    hypot2 = x * x + y * y
    c = (a + b) * (a - b)
    
  • 函数注解应使用冒号的常规规则,如果存在 -> 箭头,则其周围应始终有空格。(有关函数注解的更多信息,请参阅下面的 函数注解。)
    # Correct:
    def munge(input: AnyStr): ...
    def munge() -> PosInt: ...
    
    # Wrong:
    def munge(input:AnyStr): ...
    def munge()->PosInt: ...
    
  • = 符号用于指示关键字参数时,或用于指示 未注解 函数参数的默认值时,请勿在 = 符号周围使用空格
    # Correct:
    def complex(real, imag=0.0):
        return magic(r=real, i=imag)
    
    # Wrong:
    def complex(real, imag = 0.0):
        return magic(r = real, i = imag)
    

    但是,当将参数注解与默认值结合使用时,请在 = 符号周围使用空格

    # Correct:
    def munge(sep: AnyStr = None): ...
    def munge(input: AnyStr, sep: AnyStr = None, limit=1000): ...
    
    # Wrong:
    def munge(input: AnyStr=None): ...
    def munge(input: AnyStr, limit = 1000): ...
    
  • 复合语句(同一行上的多个语句)通常不建议使用
    # Correct:
    if foo == 'blah':
        do_blah_thing()
    do_one()
    do_two()
    do_three()
    

    最好不要

    # Wrong:
    if foo == 'blah': do_blah_thing()
    do_one(); do_two(); do_three()
    
  • 虽然有时将带有小主体的 if/for/while 放在同一行是可以的,但多子句语句绝不能这样做。还要避免折叠此类长行!

    最好不要

    # Wrong:
    if foo == 'blah': do_blah_thing()
    for x in lst: total += x
    while t < 10: t = delay()
    

    绝对不行

    # Wrong:
    if foo == 'blah': do_blah_thing()
    else: do_non_blah_thing()
    
    try: something()
    finally: cleanup()
    
    do_one(); do_two(); do_three(long, argument,
                                 list, like, this)
    
    if foo == 'blah': one(); two(); three()
    

何时使用尾随逗号

尾随逗号通常是可选的,但当创建单个元素的元组时则是强制性的。为了清晰起见,建议用(技术上多余的)括号将其括起来

# Correct:
FILES = ('setup.cfg',)
# Wrong:
FILES = 'setup.cfg',

当尾随逗号是多余的,但当使用版本控制系统时,当预期值列表、参数或导入项会随着时间扩展时,它们通常很有用。模式是将每个值(等)单独放在一行,始终添加尾随逗号,并将闭括号/方括号/大括号放在下一行。然而,在与闭合分隔符同一行上使用尾随逗号是没有意义的(除了上面单例元组的情况)

# Correct:
FILES = [
    'setup.cfg',
    'tox.ini',
    ]
initialize(FILES,
           error=True,
           )
# Wrong:
FILES = ['setup.cfg', 'tox.ini',]
initialize(FILES, error=True,)

注释

与代码相矛盾的注释比没有注释更糟糕。代码更改时,始终将注释保持最新作为优先事项!

注释应该是完整的句子。第一个单词应大写,除非它是一个以小写字母开头的标识符(切勿更改标识符的大小写!)。

块注释通常由一个或多个由完整句子组成的段落构成,每个句子都以句点结尾。

在多句子注释中,句末句点后应使用一个或两个空格,但最后一个句子除外。

确保您的评论清晰易懂,让您所用语言的其他使用者也能理解。

非英语国家的 Python 程序员:请用英语编写您的评论,除非您百分之百确定您的代码永远不会被不懂您的语言的人阅读。

块注释

块注释通常适用于其后的一些(或所有)代码,并与该代码缩进到同一级别。块注释的每一行都以 # 和一个空格开头(除非它是注释内的缩进文本)。

块注释内的段落用包含单个 # 的行分隔。

行内注释

少量使用行内注释。

行内注释是与语句在同一行上的注释。行内注释应与语句至少相隔两个空格。它们应以 # 和一个空格开头。

如果行内注释说明了显而易见的内容,那么它们是不必要的,甚至会分散注意力。不要这样做

x = x + 1                 # Increment x

但有时,这很有用

x = x + 1                 # Compensate for border

文档字符串

编写良好文档字符串(也称为“docstring”)的约定已永久记录在 PEP 257 中。

  • 为所有公共模块、函数、类和方法编写文档字符串。非公共方法不需要文档字符串,但您应该有一个描述该方法功能的注释。此注释应出现在 def 行之后。
  • PEP 257 描述了良好的文档字符串约定。请注意,最重要的是,结束多行文档字符串的 """ 应单独成行
    """Return a foobang
    
    Optional plotz says to frobnicate the bizbaz first.
    """
    
  • 对于单行文档字符串,请将结束的 """ 保持在同一行
    """Return an ex-parrot."""
    

命名约定

Python 库的命名约定有点混乱,所以我们永远无法完全一致——不过,这里是目前推荐的命名标准。新的模块和包(包括第三方框架)应按照这些标准编写,但如果现有库有不同的风格,则优先考虑内部一致性。

首要原则

作为 API 公共部分对用户可见的名称应遵循反映用法而非实现的约定。

描述性:命名风格

有很多不同的命名风格。能够识别正在使用的命名风格,而不管它们用于什么,这很有帮助。

通常区分以下命名风格

  • b(单个小写字母)
  • B(单个大写字母)
  • lowercase(小写)
  • lower_case_with_underscores(带下划线的小写)
  • UPPERCASE(大写)
  • UPPER_CASE_WITH_UNDERSCORES(带下划线的大写)
  • CapitalizedWords(或 CapWords,或 CamelCase – 因其字母的颠簸外观而得名 [4])。这有时也称为 StudlyCaps。

    注意:在 CapWords 中使用首字母缩写时,请将首字母缩写的所有字母大写。因此,HTTPServerError 比 HttpServerError 更好。

  • mixedCase(与 CapitalizedWords 的区别在于首字母小写!)
  • Capitalized_Words_With_Underscores(丑陋!)

还有一种风格是使用简短的唯一前缀将相关名称分组。这在 Python 中使用不多,但为了完整性而提及。例如,os.stat() 函数返回一个元组,其项目传统上具有 st_modest_sizest_mtime 等名称。(这样做是为了强调与 POSIX 系统调用结构字段的对应关系,这有助于熟悉该结构的程序员。)

X11 库对其所有公共函数都使用前导 X。在 Python 中,这种风格通常被认为是不必要的,因为属性和方法名称都带有对象前缀,而函数名称都带有模块名称前缀。

此外,还识别以下使用前导或尾随下划线的特殊形式(这些通常可以与任何大小写约定组合使用)

  • _single_leading_underscore:弱“内部使用”指示符。例如,from M import * 不导入名称以下划线开头的对象。
  • single_trailing_underscore_:约定俗成地用于避免与 Python 关键字冲突,例如
    tkinter.Toplevel(master, class_='ClassName')
    
  • __double_leading_underscore:在命名类属性时,调用名称重整(在类 FooBar 内部,__boo 变为 _FooBar__boo;见下文)。
  • __double_leading_and_trailing_underscore__:“魔术”对象或属性,存在于用户控制的命名空间中。例如 __init____import____file__。切勿自行创建此类名称;仅按文档说明使用它们。

规范性:命名约定

应避免的名称

切勿将字符 'l'(小写字母 el)、'O'(大写字母 oh)或 'I'(大写字母 eye)用作单字符变量名。

在某些字体中,这些字符与数字一和零无法区分。当想要使用 'l' 时,请改用 'L'。

ASCII 兼容性

标准库中使用的标识符必须符合 PEP 3131策略部分中描述的 ASCII 兼容性。

包和模块名称

模块应该使用简短、全小写的名称。如果能提高可读性,可以在模块名称中使用下划线。Python 包也应该使用简短、全小写的名称,尽管不鼓励使用下划线。

当用 C 或 C++ 编写的扩展模块带有一个提供更高级别(例如,更面向对象)接口的 Python 模块时,C/C++ 模块会带有一个前导下划线(例如 _socket)。

类名称

类名通常应使用 CapWords 约定。

在接口被文档化并主要用作可调用对象的情况下,可以使用函数命名约定。

请注意,内置名称有单独的约定:大多数内置名称是单字(或两个单词连在一起),CapWords 约定仅用于异常名称和内置常量。

类型变量名称

PEP 484 中引入的类型变量名称通常应使用 CapWords 约定,首选短名称:T, AnyStr, Num。建议为用于声明协变或逆变行为的变量添加后缀 _co_contra

from typing import TypeVar

VT_co = TypeVar('VT_co', covariant=True)
KT_contra = TypeVar('KT_contra', contravariant=True)

异常名称

因为异常应该是类,所以此处适用类的命名约定。但是,您应该在异常名称后使用“Error”后缀(如果该异常确实是错误)。

全局变量名称

(希望这些变量仅用于一个模块内部。)这些约定与函数约定大致相同。

旨在通过 from M import * 使用的模块应使用 __all__ 机制来防止导出全局变量,或者使用较旧的约定,即为此类全局变量添加下划线前缀(您可能希望这样做以指示这些全局变量是“模块非公共”)。

函数和变量名称

函数名称应小写,必要时用下划线分隔单词以提高可读性。

变量名称遵循与函数名称相同的约定。

mixedCase 仅在已经是主要风格的上下文中允许(例如 threading.py),以保持向后兼容性。

函数和方法参数

实例方法的第一个参数始终使用 self

类方法的第一个参数始终使用 cls

如果函数参数的名称与保留关键字冲突,通常最好附加一个尾随下划线,而不是使用缩写或拼写错误。因此,class_ 优于 clss。(也许更好的方法是使用同义词来避免此类冲突。)

方法名称和实例变量

使用函数命名规则:小写,必要时用下划线分隔单词以提高可读性。

非公共方法和实例变量仅使用一个前导下划线。

为避免与子类发生名称冲突,请使用两个前导下划线来调用 Python 的名称重整规则。

Python 会将这些名称与类名重整:如果类 Foo 有一个名为 __a 的属性,则无法通过 Foo.__a 访问它。(一个坚持的用户仍然可以通过调用 Foo._Foo__a 来访问。)通常,双前导下划线只应用于避免与设计用于子类化的类中的属性名称冲突。

注意:关于 __names 的使用存在一些争议(见下文)。

常量

常量通常在模块级别定义,并以全大写字母书写,单词之间用下划线分隔。示例包括 MAX_OVERFLOWTOTAL

为继承而设计

始终决定一个类的方法和实例变量(统称:“属性”)应该是公共的还是非公共的。如有疑问,请选择非公共;以后将其设为公共比将公共属性设为非公共更容易。

公共属性是您期望您的类的不相关客户端使用的属性,您承诺避免向后不兼容的更改。非公共属性是不打算由第三方使用的属性;您不保证非公共属性不会更改甚至被删除。

我们这里不使用“私有”一词,因为在 Python 中(如果没有通常不必要的大量工作),没有属性是真正的私有。

另一类属性是“子类 API”的一部分(在其他语言中通常称为“受保护”)。有些类设计为被继承,以扩展或修改类的行为的某些方面。设计此类类时,请注意明确决定哪些属性是公共的,哪些是子类 API 的一部分,哪些是真正只供基类使用的。

考虑到这一点,以下是 Python 风格指南

  • 公共属性不应有前导下划线。
  • 如果您的公共属性名称与保留关键字冲突,请在属性名称后附加一个尾随下划线。这优于缩写或错误拼写。(但是,尽管有此规则,‘cls’ 是任何已知为类的变量或参数的首选拼写,尤其是类方法的第一个参数。)

    注 1:有关类方法的参数命名建议,请参阅上文。

  • 对于简单的公共数据属性,最好只公开属性名称,而不使用复杂的访问器/修改器方法。请记住,Python 提供了一个简单的未来增强路径,如果您发现简单数据属性需要发展功能行为。在这种情况下,使用属性将功能实现隐藏在简单数据属性访问语法后面。

    注意 1:尽量保持功能行为无副作用,尽管像缓存这样的副作用通常是可以的。

    注意 2:避免将属性用于计算开销大的操作;属性表示法让调用者认为访问是(相对)廉价的。

  • 如果您的类旨在被子类化,并且您有一些不希望子类使用的属性,请考虑使用两个前导下划线且没有尾随下划线来命名它们。这会调用 Python 的名称重整算法,其中类名被重整到属性名称中。这有助于避免子类无意中包含同名属性时发生属性名称冲突。

    注意 1:请注意,在重整名称中只使用了简单的类名,因此如果子类同时选择了相同的类名和属性名,仍然可能发生名称冲突。

    注意 2:名称重整会使某些用途(例如调试和 __getattr__())变得不方便。但是,名称重整算法有详细文档,并且易于手动执行。

    注意 3:并非所有人都喜欢名称重整。尝试平衡避免意外名称冲突的需要与高级调用者的潜在使用。

公共和内部接口

任何向后兼容性保证仅适用于公共接口。因此,用户能够清楚地区分公共接口和内部接口非常重要。

已文档化的接口被视为公共接口,除非文档明确声明它们是临时或内部接口,不受通常的向后兼容性保证。所有未文档化的接口都应假定为内部接口。

为了更好地支持自省,模块应使用 __all__ 属性明确声明其公共 API 中的名称。将 __all__ 设置为空列表表示该模块没有公共 API。

即使 __all__ 设置得当,内部接口(包、模块、类、函数、属性或其他名称)仍应以单个前导下划线作为前缀。

如果任何包含命名空间(包、模块或类)被认为是内部的,那么该接口也被认为是内部的。

导入的名称应始终被视为实现细节。其他模块不得依赖对这些导入名称的间接访问,除非它们是包含模块 API 的明确文档化部分,例如 os.path 或包的 __init__ 模块,这些模块暴露了子模块的功能。

编程建议

  • 代码的编写方式不应不利于 Python 的其他实现(PyPy、Jython、IronPython、Cython、Psyco 等)。

    例如,不要依赖 CPython 在 a += ba = a + b 形式的语句中高效地实现就地字符串拼接。这种优化即使在 CPython 中也是脆弱的(它只适用于某些类型),并且在不使用引用计数的实现中根本不存在。在库中对性能敏感的部分,应改用 ''.join() 形式。这将确保在各种实现中拼接以线性时间进行。

  • 与 None 等单例对象的比较应始终使用 isis not,绝不能使用相等运算符。

    另外,注意不要在您真正想表达 if x is not None 时写成 if x —— 例如,在测试默认值为 None 的变量或参数是否被设置为其他值时。其他值可能具有在布尔上下文中为 false 的类型(例如容器)!

  • 使用 is not 运算符而不是 not ... is。虽然两种表达式功能相同,但前者更具可读性且更受推荐
    # Correct:
    if foo is not None:
    
    # Wrong:
    if not foo is None:
    
  • 在使用富比较实现排序操作时,最好实现所有六个操作(__eq____ne____lt____le____gt____ge__),而不是依赖其他代码只执行特定的比较。

    为了最大程度地减少所需工作,functools.total_ordering() 装饰器提供了一个工具来生成缺失的比较方法。

    PEP 207 指出 Python 确实 假定反射性规则。因此,解释器可以将 y > x 交换为 x < y,将 y >= x 交换为 x <= y,并且可以交换 x == yx != y 的参数。sort()min() 操作保证使用 < 运算符,max() 函数使用 > 运算符。但是,最好实现所有六个操作,以免在其他上下文中产生混淆。

  • 始终使用 def 语句,而不是将 lambda 表达式直接绑定到标识符的赋值语句
    # Correct:
    def f(x): return 2*x
    
    # Wrong:
    f = lambda x: 2*x
    

    第一种形式意味着生成的函数对象的名称是特指的 'f',而不是通用的 '<lambda>'。这对于回溯和一般字符串表示更有用。赋值语句的使用消除了 lambda 表达式相对于显式 def 语句的唯一好处(即它可以嵌入到更大的表达式中)

  • Exception 而不是 BaseException 派生异常。直接从 BaseException 继承保留用于那些几乎总是错误处理方式的异常。

    基于代码 捕获 异常可能需要的区别来设计异常层次结构,而不是基于引发异常的位置。目标是程序化地回答“哪里出错了?”,而不是仅仅声明“发生了问题”(请参阅 PEP 3151,其中有一个关于内置异常层次结构的学习示例)

    此处适用类命名约定,但如果异常是错误,则应在异常类名后添加“Error”后缀。用于非局部流控制或其他信号形式的非错误异常无需特殊后缀。

  • 适当使用异常链。应该使用 raise X from Y 来表示显式替换,而不会丢失原始回溯。

    当故意替换内部异常(使用 raise X from None)时,请确保相关细节已传输到新异常(例如,在将 KeyError 转换为 AttributeError 时保留属性名称,或将原始异常的文本嵌入到新异常消息中)。

  • 捕获异常时,尽可能提及特定异常,而不是使用裸 except: 子句
    try:
        import platform_specific_module
    except ImportError:
        platform_specific_module = None
    

    except: 子句将捕获 SystemExit 和 KeyboardInterrupt 异常,这使得用 Control-C 中断程序变得更加困难,并且可能掩盖其他问题。如果您想捕获所有表示程序错误的异常,请使用 except Exception:(裸 except 等同于 except BaseException:)。

    一个好的经验法则是将裸 'except' 子句的使用限制在两种情况:

    1. 如果异常处理程序将打印或记录回溯;至少用户会知道发生了错误。
    2. 如果代码需要做一些清理工作,然后让异常通过 raise 向上层传播。 try...finally 可能是处理这种情况的更好方法。
  • 在捕获操作系统错误时,优先使用 Python 3.3 中引入的显式异常层次结构,而不是对 errno 值进行自省。
  • 此外,对于所有 try/except 子句,将 try 子句限制在绝对最小的代码量。同样,这可以避免掩盖 bug
    # Correct:
    try:
        value = collection[key]
    except KeyError:
        return key_not_found(key)
    else:
        return handle_value(value)
    
    # Wrong:
    try:
        # Too broad!
        return handle_value(collection[key])
    except KeyError:
        # Will also catch KeyError raised by handle_value()
        return key_not_found(key)
    
  • 当资源是代码特定部分的本地资源时,使用 with 语句以确保在使用后及时可靠地清理它。try/finally 语句也是可以接受的。
  • 上下文管理器应通过单独的函数或方法调用,除非它们除了获取和释放资源之外还执行其他操作
    # Correct:
    with conn.begin_transaction():
        do_stuff_in_transaction(conn)
    
    # Wrong:
    with conn:
        do_stuff_in_transaction(conn)
    

    后一个示例没有提供任何信息来表明 __enter____exit__ 方法除了在事务后关闭连接之外还做了其他事情。在这种情况下,明确性很重要。

  • 在 return 语句中保持一致。函数中所有的 return 语句要么都返回一个表达式,要么都不返回。如果任何 return 语句返回一个表达式,则所有不返回值的 return 语句都应明确声明为 return None,并且在函数的末尾(如果可达)应存在一个明确的 return 语句
    # Correct:
    
    def foo(x):
        if x >= 0:
            return math.sqrt(x)
        else:
            return None
    
    def bar(x):
        if x < 0:
            return None
        return math.sqrt(x)
    
    # Wrong:
    
    def foo(x):
        if x >= 0:
            return math.sqrt(x)
    
    def bar(x):
        if x < 0:
            return
        return math.sqrt(x)
    
  • 使用 ''.startswith()''.endswith() 而不是字符串切片来检查前缀或后缀。

    startswith() 和 endswith() 更清晰,更不容易出错

    # Correct:
    if foo.startswith('bar'):
    
    # Wrong:
    if foo[:3] == 'bar':
    
  • 对象类型比较应始终使用 isinstance() 而不是直接比较类型
    # Correct:
    if isinstance(obj, int):
    
    # Wrong:
    if type(obj) is type(1):
    
  • 对于序列(字符串、列表、元组),利用空序列为假的事实
    # Correct:
    if not seq:
    if seq:
    
    # Wrong:
    if len(seq):
    if not len(seq):
    
  • 不要编写依赖于重要尾随空白符的字符串字面量。这种尾随空白符在视觉上是无法区分的,一些编辑器(或最近的 reindent.py)会将其修剪。
  • 不要使用 == 将布尔值与 True 或 False 进行比较
    # Correct:
    if greeting:
    
    # Wrong:
    if greeting == True:
    

    更糟糕

    # Wrong:
    if greeting is True:
    
  • try...finally 的 finally 套件中使用流控制语句 return/break/continue,并且流控制语句会跳出 finally 套件,这是不鼓励的。这是因为此类语句会隐式取消任何正在通过 finally 套件传播的活动异常
    # Wrong:
    def foo():
        try:
            1 / 0
        finally:
            return 42
    

函数注解

随着 PEP 484 的接受,函数注解的风格规则已发生变化。

  • 函数注解应使用 PEP 484 语法(上一节中对此有一些格式建议)。
  • 以前在本 PEP 中推荐的注解风格实验不再受到鼓励。
  • 但是,在标准库之外,现在鼓励在 PEP 484 规则内进行实验。例如,使用 PEP 484 风格类型注解标记大型第三方库或应用程序,审查添加这些注解的容易程度,并观察它们的存在是否增加了代码的可理解性。
  • Python 标准库在采用此类注解方面应保持保守,但新代码和大型重构允许使用它们。
  • 对于希望以不同方式使用函数注解的代码,建议在文件顶部附近添加如下注释
    # type: ignore
    

    这会告诉类型检查器忽略所有注解。(有关禁用类型检查器投诉的更精细方法,请参阅 PEP 484。)

  • 与 linter 一样,类型检查器是可选的独立工具。Python 解释器默认不应因类型检查而发出任何消息,也不应根据注解改变其行为。
  • 不想使用类型检查器的用户可以自由忽略它们。但是,预计第三方库包的用户可能希望对这些包运行类型检查器。为此,PEP 484 建议使用存根文件:.pyi 文件由类型检查器优先于相应的 .py 文件读取。存根文件可以与库一起分发,也可以单独分发(经库作者许可)通过 typeshed 仓库 [5]

变量注解

PEP 526 引入了变量注解。它们的风格建议与上述函数注解的建议类似

  • 模块级变量、类和实例变量以及局部变量的注解,冒号后应有一个空格。
  • 冒号前不应有空格。
  • 如果赋值有右侧,则等号两侧应各有一个空格
    # Correct:
    
    code: int
    
    class Point:
        coords: Tuple[int, int]
        label: str = '<unknown>'
    
    # Wrong:
    
    code:int  # No space after colon
    code : int  # Space before colon
    
    class Test:
        result: int=0  # No spaces around equality sign
    
  • 尽管 PEP 526 已被 Python 3.6 接受,但变量注解语法是所有 Python 版本中存根文件的首选语法(详情请参阅 PEP 484)。

脚注

参考资料


来源: https://github.com/python/peps/blob/main/peps/pep-0008.rst

最后修改: 2025-04-04 00:19:04 GMT