淺析Python中return和finally共同挖的坑
前言
本文主要給大家介紹了在Python中return和finally共同存在的坑,以及填坑經(jīng)驗,分享出來供大家參考學(xué)習,下面話不多說了,來一起看看詳細的介紹吧。
初識 return
相信每一個用過Python函數(shù)的童鞋, 肯定會用過return語句, return顧名思義, 就是用來返回值給調(diào)用者, 例如:
def test(): a = 2 return a s = test() print s # 輸出結(jié)果 2
對于上面的結(jié)果, 相信大家都不會感到意外, 那么加大點難度, 如果在return語句還有代碼呢? 那句代碼會怎樣呢?
def test(): a = 2 return a s = 3 print s s = test() print s # 結(jié)果是什么?
老司機肯定一眼就能看出結(jié)果, 但是對于尚在入門或者對return不很了解的童鞋, 可能就會懵逼了~ 后面的兩句代碼是否會被執(zhí)行?
答案是: 不會執(zhí)行
return正如它的名字那樣, 當執(zhí)行這句代碼, 整個函數(shù)都會返回, 整個調(diào)用就算結(jié)束了~ 所以在return后面的代碼, 都是不會被執(zhí)行的!
也正因為這個特性, 所以有種編碼規(guī)范叫early return的編碼規(guī)范就被倡導(dǎo)
它的意思大概就是: 當條件已經(jīng)滿足返回時, 就馬上返回
舉個例子來說明:
def test(): a = 2 if a > 2: result = 'more than' else: result = 'less than' return result s = test() print s
上面的代碼應(yīng)該比較容易理解, 就是根據(jù)a的值, 來決定返回的result是什么. 這樣的編碼相信也是大部分童鞋喜歡用的, 因為這樣比較符合我們直覺, 然而, 這樣寫似乎有點浪費, 因為當?shù)谝粋€判斷結(jié)束了, 如果結(jié)果為真, 就應(yīng)該返回more than, 然后結(jié)束函數(shù), 否則肯定就是返回less than, 所以我們可以把代碼調(diào)整成這樣:
def test(): a = 2 if a > 2: return 'more than' else: return 'less than' s = test() print s
甚至是:
def test(): a = 2 if a > 2: return 'more than' return 'less than' s = test() print s
結(jié)果都是和第一個寫法是一樣的! 第一次看到這樣寫法的童鞋, 可能會覺得比較難以接受, 甚至覺得可讀性很差, 但是其實這樣的寫法, 我覺得反而會稍微好點. 因為:
- 運行的代碼數(shù)少了, 調(diào)用方能更快得到結(jié)果
- 有利于減少嵌套的層數(shù), 便于理解.
對于第2點在這需要解釋下, 很多時候我們寫得代碼, 嵌套很深, 都是因為if/else的鍋, 因為嵌套的if/else 比較多, 所以導(dǎo)致一堆代碼都嵌套得比較深, 這樣對于其他小伙伴, 簡直就是災(zāi)難, 因為他們很可能在閱讀這部分代碼時, 就忘了前面的邏輯....
為了更加容易理解, 舉個代碼例子:
def test(): a = 2 if a > 2: result = 'not 2' else: a += 2 if a < 2: result = 'not 2' else: for i in range(2): print 'test ~' result = 'Target !' return result s = test() print s # 輸出結(jié)果 test ~ test ~ Target !
代碼簡化優(yōu)化版:
def test(): a = 2 if a > 2: return 'not 2' a += 2 if a < 2: return 'not 2' for i in range(2): print 'test ~' return 'Target !' s = test() print s # 輸出結(jié)果 test ~ test ~ Target !
這樣對比這來看, 應(yīng)該能更好地理解為什么說early return能夠減少嵌套的層數(shù)吧~ 有疑問歡迎留言討論~
談?wù)勆羁?/strong>
剛才花了比較長的篇幅去介紹return, 相信看到這里, 對于return應(yīng)該有比較基本的理解了! 所以來聊聊更加迷惑的話題:
當 return 遇上 try..finally, 會怎樣呢?
如果剛才有認真看的話, 會注意到一句話, 就是:
return 代表整個函數(shù)返回, 函數(shù)調(diào)用算結(jié)束
但事實真的這樣嗎? 通常這樣問, 答案一般都不是 ~~
先來看看例子:
def test(): try: a = 2 return a except: pass finally: print 'finally' s = test() print s
可以猜猜這句print a會不會打印? 相信很多童鞋都想了一會, 然后說不會~ 然而這個答案是錯的, 真正的輸出是:
finally 2
有木有覺得仿佛看見了新大陸, 在一開始的例子中, return后面的語句沒有被執(zhí)行, 但是在這里, 相隔那么遠, 卻依舊沒有忘記, 這或許就是"真愛"吧!
然而就是因為這種"真愛", 總是會讓一堆新老司機掉坑里..然后還不知道為毛..
為了避免它們再繼續(xù)借用打著"真愛"的幌子, 欺負我們, 讓我們一起來揭開這"真愛"的真面目!
于是, 我們得借助偷窺神器: dis, 想想都有點小興奮!
import dis def test(): try: a = 2 return a except: pass finally: print 'finally' print dis.dis(test)
輸出比較長, 單獨寫:
# 輸出結(jié)果 6 0 SETUP_FINALLY 28 (to 31) 3 SETUP_EXCEPT 14 (to 20) 7 6 LOAD_CONST 1 (2) 9 STORE_FAST 0 (a) 8 12 LOAD_FAST 0 (a) 15 RETURN_VALUE 16 POP_BLOCK 17 JUMP_FORWARD 7 (to 27) 9 >> 20 POP_TOP 21 POP_TOP 22 POP_TOP 10 23 JUMP_FORWARD 1 (to 27) 26 END_FINALLY >> 27 POP_BLOCK 28 LOAD_CONST 0 (None) 13 >> 31 LOAD_CONST 2 ('finally') 34 PRINT_ITEM 35 PRINT_NEWLINE 36 END_FINALLY 37 LOAD_CONST 0 (None) 40 RETURN_VALUE
這邊簡單說著這些列所代表的意思:
1. 第一列是代碼在文件的行號
2. 第二列字節(jié)碼的偏移量
3. 字節(jié)碼的名字
4. 參數(shù)
5. 字節(jié)碼處理參數(shù)最終的結(jié)果
在字節(jié)碼中可以看到, 依次是SETUP_FINALLY 和 SETUP_EXCEPT, 這個對應(yīng)的就是finally和try,雖然finally在try后面, 雖然我們通常幫他們看成一個整體, 但是他們在實際上卻是分開的... 因為我們重點是finally, 所以就單單看SETUP_FINALLY
// ceval.c TARGET(SETUP_FINALLY) _setup_finally: { /* NOTE: If you add any new block-setup opcodes that are not try/except/finally handlers, you may need to update the PyGen_NeedsFinalizing() function. */ PyFrame_BlockSetup(f, opcode, INSTR_OFFSET() + oparg, STACK_LEVEL()); DISPATCH(); } // fameobject.c void PyFrame_BlockSetup(PyFrameObject *f, int type, int handler, int level) { PyTryBlock *b; if (f->f_iblock >= CO_MAXBLOCKS) Py_FatalError("XXX block stack overflow"); b = &f->f_blockstack[f->f_iblock++]; b->b_type = type; b->b_level = level; b->b_handler = handler; }
從上面的代碼, 很明顯就能看出來, SETUP_FINALLY 就是調(diào)用下PyFrame_BlockSetup去創(chuàng)建一個Block, 然后為這個Block設(shè)置:
- b_type (opcode 也就是SETUP_FINALLY)
- b_level
- b_handler (INSTR_OFFSET() + oparg)
handler 可能比較難理解, 其實看剛才的 dis 輸出就能看到是哪個, 就是 13 >> 31 LOAD_CONST 2 ('finally'), 這個箭頭就是告訴我們跳轉(zhuǎn)的位置的, 為什么會跳轉(zhuǎn)到這句呢? 因為6 0 SETUP_FINALLY 28 (to 31)已經(jīng)告訴我們將要跳轉(zhuǎn)到31這個位置~~~
如果這個搞清楚了, 那就再來繼續(xù)看 return, return對應(yīng)的字節(jié)碼是: RETURN_VALUE, 所以它對應(yīng)的源碼是:
// ceval.c TARGET_NOARG(RETURN_VALUE) { retval = POP(); why = WHY_RETURN; goto fast_block_end; }
原來我們以前理解的return是假return! 這個return并沒有直接返回嘛, 而是將堆棧的值彈出來, 賦值個retval, 然后將why設(shè)置成WHY_RETURN, 接著就跑路了! 跑到一個叫fast_block_end;的地方~, 沒辦法, 為了揭穿真面目, 只好掘地三尺了:
while (why != WHY_NOT && f->f_iblock > 0) { fast_block_end: while (why != WHY_NOT && f->f_iblock > 0) { /* Peek at the current block. */ PyTryBlock *b = &f->f_blockstack[f->f_iblock - 1]; assert(why != WHY_YIELD); if (b->b_type == SETUP_LOOP && why == WHY_CONTINUE) { why = WHY_NOT; JUMPTO(PyInt_AS_LONG(retval)); Py_DECREF(retval); break; } /* Now we have to pop the block. */ f->f_iblock--; while (STACK_LEVEL() > b->b_level) { v = POP(); Py_XDECREF(v); } if (b->b_type == SETUP_LOOP && why == WHY_BREAK) { why = WHY_NOT; JUMPTO(b->b_handler); break; } if (b->b_type == SETUP_FINALLY || (b->b_type == SETUP_EXCEPT && why == WHY_EXCEPTION) || b->b_type == SETUP_WITH) { if (why == WHY_EXCEPTION) { PyObject *exc, *val, *tb; PyErr_Fetch(&exc, &val, &tb); if (val == NULL) { val = Py_None; Py_INCREF(val); } /* Make the raw exception data available to the handler, so a program can emulate the Python main loop. Don't do this for 'finally'. */ if (b->b_type == SETUP_EXCEPT || b->b_type == SETUP_WITH) { PyErr_NormalizeException( &exc, &val, &tb); set_exc_info(tstate, exc, val, tb); } if (tb == NULL) { Py_INCREF(Py_None); PUSH(Py_None); } else PUSH(tb); PUSH(val); PUSH(exc); } else { if (why & (WHY_RETURN | WHY_CONTINUE)) PUSH(retval); v = PyInt_FromLong((long)why); PUSH(v); } why = WHY_NOT; JUMPTO(b->b_handler); break; } } /* unwind stack */
在這需要回顧下剛才的一些知識, 剛才我們看了return的代碼, 看到它將why設(shè)置成了 WHY_RETURN, 所以在這么一大串判斷中, 它只是走了最后面的else, 動作也很簡單, 就是將剛才return儲存的值retval再push壓回棧, 同時將why轉(zhuǎn)換成long再壓回棧, 然后有設(shè)置了下why,接著就是屁顛屁顛去執(zhí)行剛才SETUP_FINALLY設(shè)置的b_handler代碼了~ 當這這段bhandler代碼執(zhí)行完, 就再通過END_FINALLY去做回該做的事, 而這里就是, return retval
結(jié)論
所以, 我們應(yīng)該能知道為什么當我們執(zhí)行了return代碼, 為什么finally的代碼還會先執(zhí)行了吧, 因為return的本質(zhì), 就是設(shè)置why和retval, 然后goto到一個大判斷, 最后根據(jù)why的值去執(zhí)行對應(yīng)的操作! 所以可以說并不是真的實質(zhì)性的返回. 希望我們往后再用到它們的時候, 別再掉坑里!
好了,以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習或者工作能帶來一定的幫助,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對腳本之家的支持。
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