python编程规范
本文最后更新于 2024年7月24日 下午
Google Python Style Guide
翻译自Google Python Style Guide,使用GPT-4o翻译和人工校对。
1 Background
Python是谷歌使用的主要动态语言。此风格指南是针对Python程序的一系列应做和不应做的事项。
为了帮助您正确格式化代码,我们创建了一个 Vim 的设置文件。对于 Emacs,默认设置应该是可以的。
许多团队使用 Black 或 Pyink 自动格式化工具,以避免在格式问题上争论。
2 Python Language Rules
2.1 Lint
对您的代码运行 pylint
,使用这个 pylintrc。
2.1.1 Definition
pylint
是一个用于查找Python源代码中的错误和风格问题的工具。它能够发现通常由编译器在像C和C++这样较少动态的语言中捕获的问题。由于Python的动态特性,一些警告可能是不正确的;然而,虚假的警告应该相对不常见。
2.1.2 Pros
捕捉那些容易被忽视的错误,如拼写错误、使用变量前未赋值等。
2.1.3 Cons
pylint
并不完美。为了充分利用它,有时我们需要绕过它,抑制它的警告或修复它。
2.1.4 Decision
确保在您的代码上运行 pylint
。
如果警告不合适,则应抑制警告,以免隐藏其他问题。要抑制警告,可以设置行级注释:
1 |
|
pylint
警告通过符号名称(empty-docstring
)进行识别。特定于 Google 的警告以 g-
开头。
如果从符号名称中无法清楚地了解抑制的原因,请添加解释。
以这种方式进行抑制的优点在于,我们可以轻松地搜索抑制并重新审视它们。
您可以通过以下方式获取pylint
警告的列表:
1 |
|
要获取有关特定消息的更多信息,请使用:
1 |
|
更倾向于使用 pylint: disable
而不是已弃用的旧形式 pylint: disable-msg
。
未使用的参数警告可以通过在函数开始时删除变量来抑制。始终包含一条注释,解释您为什么要删除它。“Unused.”是足够的。例如:
1 |
|
其他常见的抑制此警告的方式包括使用 '_
' 作为未使用参数的标识符,或在参数名称前加上 'unused_
',或者将其赋值为 '_
'。这些形式是被允许的,但不再被鼓励。这些做法会破坏通过名称传递参数的调用者,并且并不强制要求这些参数实际上未被使用。
2.2 Imports
仅对包和模块使用import
语句,而不是对单个类型、类或函数使用。
2.2.1 Definition
模块间共享代码的可重用机制。
2.2.2 Pros
命名空间管理约定是简单的。每个标识符的来源以一致的方式指示;x.Obj
表示对象 Obj
是在模块 x
中定义的。
2.2.3 Cons
模块名称仍然可能发生冲突。一些模块名称不便于过长。
2.2.4 Decision
- 使用
import x
来导入包和模块 - 使用
from x import y
,其中x
是包的前缀,而y
是没有前缀的模块名称。 - 在以下任何情况下使用
from x import y as z
:- 要导入两个名为
y
的模块 y
与当前模块中定义的顶级名称冲突y
与公共 API 中的一个常见参数名称(例如,features
)发生冲突。y
是一个不太方便的长名称- 在您的代码上下文中,
y
过于通用(例如,from storage.file_system import options as fs_options
)
- 要导入两个名为
- 仅在
z
是标准缩写时使用import y as z
(例如,import numpy as np
)
例如,模块sound.effects.echo
可以如下导入:
1 |
|
在导入时不要使用相对名称。即使模块在同一个包中,也应使用完整的包名。这有助于防止无意中重复导入一个包。
2.2.4.1 Exemptions
此规则的例外情况:
- 以下模块中的符号用于支持静态分析和类型检查:
- 来自six.moves module的重定向。
2.3 Packages
使用模块的完整路径名导入每个模块。
2.3.1 Pros
避免了模块名称冲突或由于模块搜索路径与作者预期不符而导致的不正确导入。使得查找模块变得更加容易。
2.3.2 Cons
这使得代码的部署变得更加困难,因为你必须复制包的层次结构。不过,这在现代部署机制中并不是一个真正的问题。
2.3.3 Decision
所有新代码应通过其完整的包名导入每个模块。
导入应如下所示:
1 |
|
1 |
|
(假设该文件位于 doctor/who/
目录下,jodie.py
也存在于该目录中)
1 |
|
主二进制文件所在的目录不应被假定在 sys.path
中,尽管在某些环境中确实如此。在这种情况下,代码应假定 import jodie
指的是一个名为 jodie
的第三方或顶级包,而不是一个本地的 jodie.py
。
2.4 Exceptions
允许使用例外,但必须谨慎使用。
2.4.1 Definition
异常是一种打破正常控制流以处理错误或其他异常情况的手段。
2.4.2 Pros
正常操作代码的控制流并未被错误处理代码所混杂。它还允许在发生某些条件时跳过多个帧,例如,从\(N\)个嵌套函数中一步返回,而不必通过错误代码进行传递。
2.4.3 Cons
可能导致控制流变得混乱。在进行库调用时,容易遗漏错误情况。
2.4.4 Decision
例外必须遵循某些条件:
在合适的情况下,使用内置的异常类。例如,抛出一个
ValueError
来指示编程错误,比如违反了前置条件,这种情况可能在验证函数参数时发生不要将
assert
语句用作条件语句或验证前置条件。它们不应对应用程序逻辑至关重要。一个检验标准是,如果移除assert
语句,代码仍然能够正常运行。assert
条件语句是 不保证 被评估的。对于基于 pytest 的测试,使用assert
是可以的,并且被期望用于验证预期。例如:1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25Yes:
def connect_to_next_port(self, minimum: int) -> int:
"""Connects to the next available port.
Args:
minimum: A port value greater or equal to 1024.
Returns:
The new minimum port.
Raises:
ConnectionError: If no available port is found.
"""
if minimum < 1024:
# 请注意,这个引发ValueError的情况在文档中并未提及
# 由于在字符串的“Raises:”部分中,保证这种特定的行为反应对API误用并不合适
raise ValueError(f'Min. port must be at least 1024, not {minimum}.')
port = self._find_next_open_port(minimum)
if port is None:
raise ConnectionError(
f'Could not connect to service on port {minimum} or higher.')
# 该代码不依赖于此断言的结果
assert port >= minimum, (
f'Unexpected port {port} when minimum was {minimum}.')
return port1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16No:
def connect_to_next_port(self, minimum: int) -> int:
"""Connects to the next available port.
Args:
minimum: A port value greater or equal to 1024.
Returns:
The new minimum port.
"""
assert minimum >= 1024, 'Minimum port must be at least 1024.'
# The following code depends on the previous assert.
port = self._find_next_open_port(minimum)
assert port is not None
# The type checking of the return statement relies on the assert.
return port库或包可以定义它们自己的异常。在这样做时,它们必须继承自现有的异常类。异常名称应以
Error
结尾,并且不应引入重复(例如foo.FooError
)绝不要使用笼统的
except:
语句,或者捕获Exception
或StandardError
,除非你正在- 重新抛出异常,或者
- 在程序中创建一个隔离点,在该点上异常不会被传播,而是被记录并抑制,例如通过保护线程的最外层代码块来防止其崩溃
在这方面,Python非常宽容,
except:
确实会捕获所有内容,包括拼写错误的名称、sys.exit()调用、Ctrl+C中断、unittest失败以及所有其他你根本不想捕获的异常最小化
try
/except
块中的代码量。try
块的主体越大,越有可能出现您未预料到的代码行引发异常。在这些情况下,try
/except
块掩盖了一个真实的错误使用
finally
子句来执行代码,无论在try
块中是否引发异常。这通常对于清理操作很有用,例如,关闭文件
2.5 Mutable Global State
避免可变的全局状态。
2.5.1 Definition
模块级值或类属性在程序执行过程中可能会发生变更。
2.5.2 Pros
偶尔有用。
2.5.3 Cons
打破封装性:这样的设计可能使得实现有效目标变得困难。例如,如果全局状态用于管理数据库连接,那么同时连接到两个不同的数据库(例如在迁移过程中计算差异)就变得困难。类似的问题在全局注册表中也很容易出现。
在导入过程中有可能改变模块的行为,因为对全局变量的赋值是在模块首次导入时进行的。
2.5.4 Decision
避免可变的全局状态。
在那些使用全局状态被认为合理的罕见情况下,可变的全局实体应在模块级别或作为类属性声明,并通过在名称前加上_
来使其内部化。如果有必要,对可变全局状态的外部访问必须通过公共函数或类方法进行。请参见下面的Naming。请在注释中或通过注释链接的文档中解释使用可变全局状态的设计原因。
模块级常量是被允许并鼓励使用的。例如:_MAX_HOLY_HANDGRENADE_COUNT = 3
用于内部使用的常量,或 SIR_LANCELOTS_FAVORITE_COLOR = "blue"
用于公共 API 常量。常量的命名必须使用全大写字母并用下划线分隔。请参见下面的 Naming。
2.6 Nested/Local/Inner Classes and Functions
嵌套的局部函数或类在用于封闭局部变量时是可以的。内部类也是可以的。
2.6.1 Definition
一个类可以在方法、函数或类内部定义。一个函数可以在方法或函数内部定义。嵌套函数对在封闭作用域中定义的变量具有只读访问权限。
2.6.2 Pros
允许定义仅在非常有限的范围内使用的实用类和函数。非常ADT风格。通常用于实现装饰器。
2.6.3 Cons
嵌套的函数和类无法直接进行测试。嵌套可能会使外部函数变得更长且可读性降低。
2.6.4 Decision
它们是可以的,但有一些注意事项。避免嵌套函数或类,除非是为了闭合一个局部值,而这个值不是self
或cls
。不要仅仅为了隐藏一个函数而嵌套它,以免让模块的用户无法访问。相反,在模块级别用_作为前缀来命名它,以便测试仍然可以访问。
2.7 Comprehensions & Generator Expressions
可以用于简单的情况。
2.7.1 Definition
列表、字典和集合推导式以及生成器表达式提供了一种简洁而高效的方式来创建容器类型和迭代器,而无需使用传统的循环、map()
、filter()
或lambda
。
2.7.2 Pros
简单的推导式可以比其他字典、列表或集合的创建技术更清晰和简单。生成器表达式可以非常高效,因为它们完全避免了列表的创建。
2.7.3 Cons
复杂的理解或生成器表达式可能难以阅读。
2.7.4 Decision
允许的使用推导式,然而不允许使用多个 for
子句或过滤表达式。优化应以可读性为主,而非简洁性。
1 |
|
1 |
|
2.8 Default Iterators and Operators
对于支持默认迭代器和操作符的类型,如列表、字典和文件,使用默认的迭代器和操作符。
2.8.1 Definition
容器类型,如字典和列表,定义了默认的迭代器和成员测试操作符(“in”和“not in”)。
2.8.2 Pros
默认的迭代器和运算符简单且高效。它们直接表达操作,而无需额外的方法调用。使用默认运算符的函数是通用的。它可以与任何支持该操作的类型一起使用。
2.8.3 Cons
通过阅读方法名称,无法判断对象的类型(除非变量有类型注释)。这也是一个优势。
2.8.4 Decision
对于支持默认迭代器和操作符的类型,如列表、字典和文件,使用默认的迭代器和操作符。内置类型也定义了迭代器方法。优先使用这些方法,而不是返回列表的方法,除了在迭代时不应修改容器。
1 |
|
1 |
|
2.9 Generators
根据需要使用生成器。
2.9.1 Definition
生成器函数返回一个迭代器,每次执行 yield 语句时都会产生一个值。在产生一个值之后,生成器函数的运行状态会被挂起,直到下一个值被需要。
2.9.2 Pros
更简单的代码,因为每次调用时局部变量的状态和控制流都得以保留。生成器使用的内存比一次性创建整个值列表的函数要少。
2.9.3 Cons
生成器中的局部变量在生成器被完全消耗或自身被垃圾回收之前,不会被垃圾回收。
2.9.4 Decision
在生成器函数的文档字符串中使用“Yields:”而不是“Returns:”。
如果生成器管理一个昂贵的资源,请确保强制进行清理。
进行清理的一个好方法是通过使用上下文管理器来包装生成器 PEP-0533。
2.10 Lambda Functions
适合单行本。优先选择生成器表达式,而不是带有 “lambda ”的 “map() ”或 “filter()”。
2.10.1 Definition
Lambda 表达式定义了在表达式中使用的匿名函数,而不是在语句中使用的函数。
2.10.2 Pros
方便
2.10.3 Cons
比本地函数更难阅读和调试。缺乏名称意味着堆栈跟踪更难以理解。表达能力受到限制,因为该函数可能仅包含一个表达式。
2.10.4 Decision
允许使用lambda。如果lambda函数内部的代码跨越多行或长度超过60-80个字符,最好将其定义为常规的嵌套函数。
对于像乘法这样的常见操作,建议使用来自operator
模块的函数,而不是使用lambda函数。例如,优先选择operator.mul
而不是lambda x, y: x * y
。
2.11 Conditional Expressions
对于简单的情况还可以。
2.11.1 Definition
条件表达式(有时称为“三元运算符”)是一种提供更简洁语法的机制,用于 if 语句。例如:x = 1 if cond else 2
。
2.11.2 Pros
比if语句更简洁和方便。
2.11.3 Cons
可能比if语句更难以阅读。如果表达式较长,条件可能难以定位。
2.11.4 Decision
可以用于简单情况。每个部分必须适合在一行内:真表达式、如果表达式、否则表达式。当情况变得更复杂时,请使用完整的 if 语句。
1 |
|
1 |
|
2.12 Default Argument Values
适用于大部分情况。
2.12.1 Definition
您可以在函数参数列表的末尾为变量指定值,例如,def foo(a, b=0):
。如果仅用一个参数调用foo
,则b
的值被设定为0。如果用两个参数调用,则b
的值为第二个参数的值。
2.12.2 Pros
通常情况下,您会有一个使用大量默认值的函数,但在少数情况下,您希望覆盖这些默认值。默认参数值提供了一种简单的方法来实现这一点,而无需为少数例外情况定义大量函数。由于Python不支持方法/函数的重载,默认参数是一种“伪装”重载行为的简单方式。
2.12.3 Cons
默认参数在模块加载时只会被评估一次。如果参数是可变对象,例如列表或字典,这可能会导致问题。如果函数修改了该对象(例如,通过向列表中添加一个项目),则默认值会被修改。
2.12.4 Decision
可以使用,但需注意以下警告:
在函数或方法定义中,不要使用可变对象作为默认值。
1 |
|
1 |
|
2.13 Properties
属性可以用于控制获取或设置需要简单计算或逻辑的属性。属性的实现必须符合常规属性访问的一般期望:即它们应该是廉价的、直接的,并且不令人意外。
2.13.1 Definition
一种将方法调用封装为获取和设置属性的标准属性访问的方式。
2.13.2 Pros
- 允许使用属性访问和赋值的API,而不是调用getter和setter方法
- 可以用于将属性设置为只读
- 允许进行惰性计算
- 提供了一种在类的内部独立于类用户演变时,维护类的公共接口的方法
2.13.3 Cons
- 可以像运算符重载一样隐藏副作用
- 对于子类来说,这可能会造成混淆
2.13.4 Decision
属性是允许的,但与运算符重载一样,只有在必要时才应使用,并且应符合典型属性访问的期望;否则应遵循getters and setters规则。
例如,使用属性来简单地获取和设置内部属性是不允许的:没有发生任何计算,因此该属性是多余的(不如将属性设为公共)。相比之下,使用属性来控制属性访问或计算一个微不足道的派生值是允许的:逻辑简单且不令人意外。
属性应该使用 @property
装饰器 创建。手动实现属性描述符被视为一种 强大特性。
具有属性的继承可能并不明显。不要使用属性来实现子类可能希望重写和扩展的计算。
2.14 True/False Evaluations
尽可能使用“隐式”假设(有一些注意事项)。
2.14.1 Definition
Python在布尔上下文中将某些值评估为False
。一个简单的“经验法则”是,所有“空”的值都被视为假,因此0, None, [], {}, ''
在布尔上下文中都评估为假。
2.14.2 Pros
使用Python布尔值的条件更易于阅读且不易出错。在大多数情况下,它们的执行速度也更快。
2.14.3 Cons
这对C/C++开发者来说可能显得有些奇怪。
2.14.4 Decision
如果可能的话,请使用“隐式”假值,例如,if foo:
而不是 if foo != []:
。不过,有几个注意事项需要牢记:
始终使用
if foo is None:
(或is not None
)来检查None
值。例如,当测试一个默认值为None
的变量或参数是否被设置为其他值时。其他值可能是在布尔上下文中为假的值!永远不要使用
==
将布尔变量与False
进行比较。请改用if not x:
。如果需要区分False
和None
,可以将表达式串联起来,例如if not x and x is not None:
对于序列(字符串、列表、元组),可以利用空序列为假这一事实,因此
if seq:
和if not seq:
比if len(seq):
和if not len(seq):
更为可取在处理整数时,隐式的假值可能带来的风险大于收益(即,意外地将
None
视为0)。您可以将一个已知为整数的值(并且不是len()
的结果)与整数0进行比较1
2
3
4
5
6
7
8
9Yes: if not users:
print('no users')
if i % 10 == 0:
self.handle_multiple_of_ten()
def f(x=None):
if x is None:
x = []1
2
3
4
5
6
7
8No: if len(users) == 0:
print('no users')
if not i % 10:
self.handle_multiple_of_ten()
def f(x=None):
x = x or []请注意,
'0'
(即,作为字符串的0
)的值为真请注意,Numpy 数组在隐式布尔上下文中可能会引发异常。在测试
np.array
的空性时,建议使用.size
属性(例如,if not users.size
)
2.16 Lexical Scoping
可以使用。
2.16.1 Definition
嵌套的 Python 函数可以引用在外部函数中定义的变量,但不能对其进行赋值。变量绑定是通过词法作用域来解析的,即基于静态程序文本。在一个代码块中对某个名称的任何赋值都会导致 Python 将对该名称的所有引用视为局部变量,即使这些引用出现在赋值之前。如果出现全局声明,则该名称被视为全局变量。
该功能使用的一个示例是:
1 |
|
2.16.2 Pros
通常会导致更清晰、更优雅的代码。这对经验丰富的Lisp和Scheme(以及Haskell和ML等)程序员尤其令人感到安慰。
2.16.3 Cons
可能会导致令人困惑的错误,例如基于 PEP-0227 的这个例子:
1 |
|
因此,foo([1, 2, 3])
将打印 1 2 3 3
,而不是 1 2 3 4
。
2.16.4 Decision
可以使用。
2.17 Function and Method Decorators
在有明显优势的情况下,谨慎使用装饰器。避免使用 staticmethod
,并限制 classmethod
的使用。
2.17.1 Definition
函数和方法的装饰器(也称为“@
符号”)。一个常见的装饰器是 @property
,用于将普通方法转换为动态计算的属性。然而,装饰器语法也允许用户定义装饰器。具体来说,对于某个函数 my_decorator
,如下所示:
1 |
|
等价于:
1 |
|
2.17.2 Pros
优雅地指定了一种方法上的某种变换;该变换可能消除一些重复的代码,强制执行不变式等。
2.17.3 Cons
装饰器可以对函数的参数或返回值执行任意操作,从而导致意想不到的隐式行为。此外,装饰器在对象定义时执行。对于模块级对象(类、模块函数等),这发生在导入时。装饰器代码中的错误几乎不可能恢复。
2.17.4 Decision
在有明显优势的情况下,谨慎使用装饰器。装饰器应遵循与函数相同的导入和命名指南。装饰器的pydoc应清楚地说明该函数是一个装饰器。为装饰器编写单元测试。
在装饰器本身避免外部依赖(例如,不要依赖文件、套接字、数据库连接等),因为在装饰器运行时(可能是在导入时,例如通过pydoc
或其他工具),这些依赖可能不可用。一个使用有效参数调用的装饰器应该(尽可能地)保证在所有情况下都能成功。
装饰器是“顶层代码”的一个特殊情况——有关更多讨论,请参见 main。
除非为了与现有库中定义的API集成而被迫使用staticmethod
,否则不要使用它。请改为编写模块级函数。
仅在编写命名构造函数或修改必要全局状态(例如进程范围内的缓存)的类特定例程时使用 classmethod
。
2.18 Threading
不要依赖内置类型的原子性。
虽然Python的内置数据类型如字典似乎具有原子操作,但在某些边缘情况下,它们并不是原子的(例如,如果__hash__
或__eq__
被实现为Python方法),因此不应依赖它们的原子性。同样,你也不应依赖原子变量赋值(因为这又依赖于字典)。
使用 queue
模块的 Queue
数据类型作为线程之间传递数据的首选方式。否则,使用 threading
模块及其锁原语。优先使用条件变量和 threading.Condition
,而不是使用更低级别的锁。
2.19 Power Features
避免这些特征。
2.19.1 Definition
Python是一种极其灵活的语言,提供了许多华丽的特性,例如自定义元类、对字节码的访问、即时编译、动态继承、对象重新父级、导入黑客、反射(例如getattr()
的一些用法)、系统内部的修改、实现自定义清理的__del__
方法等。
2.19.2 Pros
这些是强大的语言特性。它们可以使你的代码更加简洁。
2.19.3 Cons
在不绝对必要的情况下,使用这些“酷炫”的特性是非常诱人的。然而,使用不寻常特性编写的代码往往更难以阅读、理解和调试。起初(对于原作者来说)似乎并非如此,但在重新审视代码时,通常会发现这比那些虽然更长但更直接的代码要困难得多。
2.19.4 Decision
在您的代码中避免使用这些特性。
标准库模块和类内部使用这些特性的可以使用(例如,abc.ABCMeta
、dataclasses
和 enum
)。
2.20 Modern Python: from __future__ imports
新的语言版本的语义变化可能需要通过一个特殊的未来导入来控制,以便在早期运行时的每个文件基础上启用它们。
2.20.1 Definition
能够通过 from __future__ import
语句启用一些更现代的特性,使得可以提前使用预期未来 Python 版本中的特性。
2.20.2 Pros
这已被证明使得运行时版本升级更加顺畅,因为可以在每个文件的基础上进行更改,同时声明兼容性并防止这些文件中的回归。现代代码更易于维护,因为它不太可能积累在未来运行时升级中会造成问题的技术债务。
2.20.3 Cons
这样的代码可能在非常旧的解释器版本上无法运行,特别是在引入所需的未来语句之前。这种需求在支持极其多样化环境的项目中更为常见。
2.20.4 Decision
from __future__ imports
鼓励使用 from __future__ import
语句。这允许给定的源文件今天开始使用更现代的 Python 语法特性。一旦您不再需要在一个特性被隐藏在 __future__
导入后的版本上运行,您可以随意删除这些行。
在可能在版本低至 3.5 而非 >= 3.7 上执行的代码中,导入:
1 |
|
有关更多信息,请阅读Python未来声明定义文档。
请在您确信代码仅在足够现代的环境中使用之前,不要移除这些导入。即使您今天在代码中并未使用特定未来导入所启用的功能,保留它在文件中可以防止后续对代码的修改无意中依赖于旧的行为。
根据需要使用其他 from __future__
导入语句。
2.21 Type Annotated Code
您可以根据 PEP-484 为 Python 代码添加类型提示,并使用像 pytype 这样的类型检查工具在构建时对代码进行类型检查。
类型注解可以在源代码中或在stub pyi 文件中。尽可能地,注解应当在源代码中。对于第三方或扩展模块,使用 pyi 文件。
2.21.1 Definition
类型注解(或称“类型提示”)用于函数或方法的参数和返回值:
1 |
|
您还可以使用类似于 PEP-526 的语法来声明变量的类型:
1 |
|
2.21.2 Pros
类型注解提高了代码的可读性和可维护性。类型检查器将许多运行时错误转换为构建时错误,并减少您使用Power Features的能力。
2.21.3 Cons
您需要保持类型声明的最新状态。您可能会看到一些您认为是有效代码的类型错误。使用type checker可能会降低您使用Power Features的能力。
2.21.4 Decision
在更新代码时,强烈建议启用Python类型分析。在添加或修改公共API时,请包含类型注释,并在构建系统中通过pytype启用检查。由于静态分析在Python中相对较新,我们承认不希望出现的副作用(例如错误推断的类型)可能会阻碍某些项目的采用。在这些情况下,建议作者在BUILD文件或代码本身中适当地添加带有TODO的注释或链接到描述当前阻碍类型注释采用的问题的错误。
3 Python Style Rules
3.1 Semicolons
请勿用分号结束您的行,也不要使用分号将两个语句放在同一行。
3.2 Line length
最大行长度为80个字符。
80个字符限制的明确例外:
- 长导入语句
- URLs、路径名或注释中的长标志
- 长字符串模块级常量不包含空格,这使得在诸如URL或路径名等情况下,跨行拆分变得不方便
- Pylint 禁用注释。(例如:
# pylint: disable=invalid-name
)
- Pylint 禁用注释。(例如:
请勿使用反斜杠进行显式行续接。
相反,可以利用Python的在括号、方括号和大括号内的隐式行连接。如果有必要,可以在一个表达式周围添加一对额外的括号。
请注意,这条规则并不禁止在字符串中使用反斜杠转义的换行符(见下文)。
1 |
|
1 |
|
1 |
|
当一个字面字符串无法在单行中显示时,请使用括号进行隐式行连接。
1 |
|
优先在尽可能高的句法层次上换行。如果必须换行两次,则两次都应在相同的句法层次上换行。
1 |
|
1 |
|
在评论中,如果有必要,将较长的URL单独放在一行。
1 |
|
1 |
|
请注意上述行续例中元素的缩进;有关解释,请参见indentation部分。
在所有其他情况下,当一行超过80个字符,并且Black或Pyink自动格式化工具无法将该行缩短到限制之内时,该行可以超过此最大限制。鼓励作者在合理的情况下根据上述说明手动断开该行。
3.3 Parentheses
谨慎使用括号。
在元组周围使用括号是可以的,但并不是必须的。在返回语句或条件语句中,除非使用括号表示隐含的行继续或指示一个元组,否则不应使用括号。
1 |
|
1 |
|
3.4 Indentation
将代码块缩进 4 个空格。
切勿使用制表符。隐含的行续应将换行的元素垂直对齐(见line length examples),或者使用悬挂的4个空格缩进。闭合的(圆形、方形或花括号)括号可以放在表达式的末尾,或单独放在新行上,但此时应与对应的开括号所在行保持相同的缩进。
1 |
|
1 |
|
3.4.1 Trailing commas in sequences of items?
在项目序列中,只有当闭合容器标记]
、)
或}
不与最后一个元素位于同一行时,才建议使用尾随逗号,同时对于只有一个元素的元组也适用。尾随逗号的存在还被用作提示我们的Python代码自动格式化工具 Black 或 Pyink,以指示它在最后一个元素后存在,
时,将项目容器自动格式化为每行一个项目。
1 |
|
1 |
|
3.5 Blank Lines
在顶层定义之间留出两个空行,无论是函数定义还是类定义。在方法定义之间以及class
的文档字符串与第一个方法之间留出一个空行。在def
行后不要留空行。在函数或方法内部,根据判断适当使用单个空行。
空行不必与定义相连。例如,紧接在函数、类和方法定义之前的相关注释是有意义的。考虑一下,您的注释是否可以作为文档字符串的一部分更有用。
3.6 Whitespace
遵循标准排版规则,在标点符号周围使用空格。
括号、方括号或大括号内不得有空格。
1 |
|
1 |
|
在逗号、分号或冒号之前不要留空格。在逗号、分号或冒号之后应留空格,但在行末除外。
1 |
|
1 |
|
在开始参数列表、索引或切片的开放括号/方括号之前,不应有空格。
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
没有多余的空格。
在赋值操作符(=
)、比较操作符(==, <, >, !=, <>, <=, >=, in, not in, is, is not
)和布尔运算符(and, or, not
)的两侧各留一个空格。对于算术运算符(+
, -
, *
, /
, //
, %
, **
, @
)周围空格的插入,请根据你的判断进行处理。
1 |
|
1 |
|
在传递关键字参数或定义默认参数值时,切勿在=
周围使用空格,唯一的例外是:当存在类型注解时,应在默认参数值的=
周围使用空格。
1 |
|
1 |
|
不要使用空格来垂直对齐连续行上的标记,因为这会增加维护负担(适用于 :
, #
, =
, 等等):
1 |
|
1 |
|
3.7 Shebang Line
大多数 .py
文件不需要以 #!
行开头。程序的主文件应以 #!/usr/bin/env python3
开始(以支持虚拟环境),或者根据 PEP-394 使用 #!/usr/bin/python3
。
这一行由内核用于查找Python解释器,但在导入模块时被Python忽略。它仅在文件旨在直接执行时是必要的。
3.8 Comments and Docstrings
确保为模块、函数、方法的文档字符串和内联注释使用正确的风格。
3.8.1 Docstrings
Python使用docstrings来对代码进行文档化。文档字符串是一个字符串,它是包、模块、类或函数中的第一条语句。这些字符串可以通过对象的__doc__
成员自动提取,并被pydoc
使用。(尝试在您的模块上运行 pydoc
以查看其外观。)始终使用三重引号 """
格式来编写文档字符串(根据 PEP 257)。文档字符串应组织为一个摘要行(一个物理行,不超过 80 个字符),以句号、问号或感叹号结束。当编写更多内容时(鼓励这样做),必须在摘要行后留出一个空行,然后在与第一行第一个引号相同的光标位置开始其余的文档字符串。下面还有更多关于文档字符串的格式指南。
3.8.2 Modules
每个文件应包含许可证模板。选择与项目所使用的许可证相对应的模板(例如,Apache 2.0、BSD、LGPL、GPL)。
文件应以文档字符串开头,描述模块的内容和使用方法。
1 |
|
3.8.2.1 Test modules
测试文件的模块级文档字符串并不是必需的。只有在可以提供额外信息时,才应包含它们。
示例包括有关测试应如何进行的一些具体细节、对不寻常的设置模式的解释、对外部环境的依赖等。
1 |
|
不应使用不提供任何新信息的文档字符串。
1 |
|
3.8.3 Functions and Methods
在本节中,“函数”指的是一种方法、函数、生成器或属性。
每个具有以下一个或多个特性的函数都必须包含文档字符串:
- 作为公共API的一部分
- 非平凡大小
- 非显而易见的逻辑
文档字符串应提供足够的信息,以便在不阅读函数代码的情况下编写对该函数的调用。文档字符串应描述函数的调用语法及其语义,但通常不应涉及其实现细节,除非这些细节与函数的使用方式相关。例如,一个作为副作用改变其参数之一的函数应在其文档字符串中指出这一点。否则,与调用者无关的函数实现的微妙但重要的细节,最好以注释的形式与代码一起表达,而不是放在函数的文档字符串中。
文档字符串可以是描述性风格("""从 Bigtable 获取行。"""
)或命令式风格("""获取来自 Bigtable 的行。"""
),但在一个文件内风格应保持一致。@property
数据描述符的文档字符串应与属性或函数参数的文档字符串使用相同的风格("""Bigtable 路径。"""
,而不是 """返回 Bigtable 路径。"""
)。
某些函数的特定方面应在特别的部分中进行记录,具体如下所列。每个部分以一个标题行开始,标题行以冒号结束。除了标题之外的所有部分应保持两个或四个空格的悬挂缩进(在一个文件中保持一致)。在函数的名称和签名足够信息丰富,以至于可以用一行文档字符串恰当地描述的情况下,这些部分可以省略。
Args: : 逐一列出每个参数的名称。描述应紧随名称之后,并用冒号分隔,后面跟一个空格或换行。如果描述过长,无法在单行80个字符内显示,则应使用比参数名称多2或4个空格的悬挂缩进(在文件中保持一致)。描述应包括所需的类型,如果代码中没有相应的类型注释。如果一个函数接受*foo
(可变长度参数列表)和/或**bar
(任意关键字参数),则应将其列为*foo
和**bar
。
Returns: (or Yields: for generators) : 描述返回值的语义,包括类型注释未提供的任何类型信息。如果函数仅返回 None,则此部分不是必需的。如果文档字符串以“Return”、“Returns”、“Yield”或“Yields”开头(例如 """Returns row from Bigtable as a tuple of strings."""
)并且开头的句子足以描述返回值,则可以省略此部分。不要模仿较旧的“NumPy 风格”(示例),该风格常常将元组返回值记录为多个具有各自名称的返回值(从不提及元组)。相反,应将此类返回值描述为:“返回:一个元组 (mat_a, mat_b),其中 mat_a 是...,而...”。文档字符串中的辅助名称不必与函数体中使用的任何内部名称相对应(因为这些不是 API 的一部分)。如果函数使用 yield
(是一个生成器),则 Yields:
部分应记录 next()
返回的对象,而不是调用评估的生成器对象本身。
Raises: : 列出所有与接口相关的异常,并附上描述。使用类似的异常名称 + 冒号 + 空格或换行以及悬挂缩进的样式,如Args:中所述。您不应记录在文档字符串中指定的API被违反时引发的异常(因为这将悖论性地使违反API时的行为成为API的一部分)。
1 |
|
同样,这种带有换行的Args:
变体也是允许的:
1 |
|
3.8.3.1 Overridden Methods
一种重写基类方法的方法,如果明确使用@override
(来自typing_extensions
或typing
模块)进行装饰,则不需要文档字符串,除非重写的方法的行为实质性地细化了基方法的契约,或者需要提供细节(例如,记录额外的副作用),在这种情况下,重写的方法必须包含至少这些差异的文档字符串。
1 |
|
1 |
|
3.8.4 Classes
类下面应该有一个文档字符串,描述该类。公共属性(不包括属性)应在此处的Attributes
部分进行文档说明,并遵循与函数的Args
部分相同的格式。
1 |
|
所有类的文档字符串应以一行摘要开始,该摘要描述类实例所代表的内容。这意味着Exception
的子类也应描述该异常所代表的内容,而不是它可能发生的上下文。类的文档字符串不应重复不必要的信息,例如该类是一个类。
1 |
|
1 |
|
3.8.5 Block and Inline Comments
最终需要添加注释的地方是在代码的复杂部分。如果你在下一个代码审查中需要解释它,那么你应该现在就进行注释。在复杂操作开始之前,应该添加几行注释。对于不明显的操作,则在行末添加注释。
1 |
|
为了提高可读性,这些注释应至少距离代码有两个空格,并以注释字符#
开头,随后在注释文本之前至少留一个空格。
另一方面,切勿对代码进行描述。假设阅读代码的人比你更了解Python(尽管他们可能不清楚你想要实现的目标)。
1 |
|
3.8.6 Punctuation, Spelling, and Grammar
请注意标点、拼写和语法;阅读写得好的评论比阅读写得差的评论要容易得多。
评论应当像叙述文本一样易于阅读,使用恰当的大小写和标点。在许多情况下,完整的句子比句子片段更易于阅读。较短的评论,例如代码行末尾的评论,有时可以不那么正式,但你应保持风格的一致性。
尽管代码审查者指出你在应该使用分号的地方使用了逗号可能会让人感到沮丧,但源代码保持高水平的清晰度和可读性是非常重要的。恰当的标点、拼写和语法有助于实现这一目标。
3.10 Strings
使用f-string、%
运算符或format
方法来格式化字符串,即使所有参数都是字符串。请根据自己的判断在字符串格式化选项之间做出选择。使用+
进行单次连接是可以的,但不要使用+
进行格式化。
1 |
|
1 |
|
避免在循环中使用 +
和 +=
运算符来累积字符串。在某些情况下,使用加法累积字符串可能导致二次而非线性的运行时间。尽管这种常见的累积方式在 CPython 中可能会被优化,但这属于实现细节。优化适用的条件并不容易预测,并且可能会发生变化。相反,应该将每个子字符串添加到一个列表中,并在循环结束后使用 ''.join
将列表连接起来,或者将每个子字符串写入 io.StringIO
缓冲区。这些技术在时间复杂度上始终具有摊销线性运行时间复杂度。
1 |
|
1 |
|
在一个文件中,要保持字符串引号字符的一致性。选择使用'
或"
,并坚持使用它。在字符串中使用另一种引号字符是可以的,这样可以避免在字符串内需要使用反斜杠转义引号字符。
1 |
|
1 |
|
建议使用 """
来表示多行字符串,而不是 '''
。项目可以选择仅在同时使用 '
表示常规字符串的情况下,使用 '''
来表示所有非文档字符串的多行字符串。无论如何,文档字符串必须使用 """
。
多行字符串不会随着程序其余部分的缩进而变化。如果您需要避免在字符串中嵌入额外的空格,可以使用连接的单行字符串或使用 textwrap.dedent()
的多行字符串,以去除每行开头的空格:
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
请注意,在这里使用反斜杠并不违反对显式行续的禁止;在这种情况下,反斜杠是转义字符串字面量中的换行符。
3.10.1 Logging
对于那些将模式字符串(带有%-占位符)作为第一个参数的日志记录函数:始终使用字符串字面量(而不是f-string!)作为第一个参数,并将模式参数作为后续参数传递。一些日志记录实现会将未展开的模式字符串收集为可查询的字段。这也可以防止花费时间渲染一个没有配置输出的日志记录器的消息。
1 |
|
1 |
|
1 |
|
3.10.2 Error Messages
错误信息(例如:关于异常的消息字符串,如 ValueError
,或显示给用户的消息)应遵循三个准则:
信息需要与实际的错误状态精确匹配
插值片段必须始终清晰可辨
它们应该允许简单的自动化处理(例如,使用grep命令)
1 |
|
1 |
|
3.11 Files, Sockets, and similar Stateful Resources
在完成对文件和套接字的操作后,应显式关闭它们。这个规则自然扩展到内部使用套接字的可关闭资源,例如数据库连接,以及其他需要以类似方式关闭的资源。仅举几个例子,这还包括mmap映射、h5py文件对象和matplotlib.pyplot图形窗口。
不必要地保持文件、套接字或其他此类有状态对象处于打开状态有许多缺点:
- 它们可能会消耗有限的系统资源,例如文件描述符。处理许多此类对象的代码如果在使用后未能及时将其返回给系统,可能会不必要地耗尽这些资源
- 保持文件打开可能会阻止其他操作,例如移动或删除它们,或卸载文件系统
- 在程序中共享的文件和套接字可能在逻辑上被关闭后,无意中被读取或写入。如果它们实际上已经关闭,尝试从中读取或写入将引发异常,从而更早地使问题显现
此外,虽然文件和套接字(以及一些类似行为的资源)在对象被析构时会自动关闭,但将对象的生命周期与资源的状态耦合在一起是一种不良实践:
- 没有保证运行时何时会实际调用
__del__
方法。不同的Python实现使用不同的内存管理技术,例如延迟垃圾回收,这可能会任意且无限期地延长对象的生命周期。 - 意外的对文件的引用,例如在全局变量或异常回溯中,可能会使其存在的时间比预期更长。
依赖终结器进行自动清理并产生可观察的副作用,这一做法在多个十年和多种语言中被反复重新发现,导致了重大问题(例如,参见这篇文章关于Java的讨论)。
管理文件和类似资源的首选方式是使用 with
语句:
1 |
|
对于不支持with
语句的类文件对象,请使用contextlib.closing()
:
1 |
|
在上下文基础的资源管理不可行的少数情况下,代码文档必须清楚地解释资源生命周期是如何管理的。
3.12 TODO Comments
对于临时代码、短期解决方案或虽然足够好但并不完美的代码,请使用 TODO
注释。
一个 TODO
注释以全大写的单词 TODO
开头,后接冒号,以及指向包含上下文的资源的链接,理想情况下是一个错误引用。错误引用更为理想,因为错误会被跟踪并有后续评论。接着用一个以连字符 -
引入的解释性字符串来补充这一上下文。
其目的是建立一个一致的 TODO
格式,以便能够进行搜索,从而获取更多细节。
1 |
|
旧风格,曾被推荐,但在新代码中不鼓励使用:
1 |
|
避免添加将个人或团队作为上下文的TODO。
1 |
|
如果你的 TODO
形式为“在未来的某个日期做某事”,请确保你要么包含一个非常具体的日期(例如“在2009年11月之前修复”),要么包含一个非常具体的事件(例如“当所有客户端都能处理XML响应时移除此代码”),以便未来的代码维护者能够理解。问题跟踪非常适合用于此。
3.13 Imports formatting
导入语句应分行书写;对于typing
和collections.abc
的导入语句有例外情况。
E.g.:
1 |
|
1 |
|
导入语句总是放在文件的顶部,紧接在任何模块注释和文档字符串之后,并在模块全局变量和常量之前。导入语句应按从最通用到最不通用的顺序进行分组:
Python未来的导入语句。例如:
1
from __future__ import annotations
请参见上文以获取有关这些内容的更多信息。
Python标准库导入。例如:
1
import sys
第三方模块或包的导入。例如:
1
import tensorflow as tf
代码库子包导入。例如:
1
from otherproject.ai import mind
已弃用: 与此文件属于同一顶级子包的特定应用程序导入。例如:
1
from myproject.backend.hgwells import time_machine
您可能会发现较旧的 Google Python 风格代码是这样做的,但这已不再是必需的。鼓励新代码不必对此烦恼。 只需将特定于应用程序的子包导入视为与其他子包导入相同即可。
在每个分组内,导入应根据每个模块的完整包路径(即from path import ...
中的path
)按字典顺序排序,忽略大小写。代码可以选择在导入部分之间放置一个空行。
1 |
|
3.14 Statements
通常每行只包含一个陈述。
然而,只有当整个语句适合在一行上时,您才能将测试的结果放在与测试相同的行上。特别是,您绝对不能在try
/except
中这样做,因为try
和except
无法同时放在同一行上,而只有在没有else
的情况下,您才能在if
中这样做。
1 |
|
1 |
|
3.15 Getters and Setters
获取器和设置器函数(也称为访问器和变更器)应在它们为获取或设置变量的值提供有意义的角色或行为时使用。
特别是在获取或设置变量的过程复杂或成本显著时,无论是当前还是在合理的未来,都应使用它们。
例如,如果一对获取器/设置器仅仅是读取和写入一个内部属性,那么这个内部属性应该被公开。相比之下,如果设置一个变量意味着某个状态被失效或重建,那么它应该是一个设置函数。函数调用暗示着可能正在发生一个非平凡的操作。或者,当需要简单逻辑时,属性 可能是一个选项,或者重构以不再需要获取器和设置器。
获取器和设置器应遵循命名指南,例如get_foo()
和set_foo()
。
如果过去的行为允许通过某个属性进行访问,则不要将新的getter/setter函数绑定到该属性上。任何仍试图通过旧方法访问变量的代码都应明显中断,以便让它们意识到复杂性的变化。
3.16 Naming
module_name
, package_name
, ClassName
, method_name
, ExceptionName
, function_name
, GLOBAL_CONSTANT_NAME
, global_var_name
, instance_var_name
, function_parameter_name
, local_var_name
, query_proper_noun_for_thing
, send_acronym_via_https
.
函数名称、变量名称和文件名应具有描述性;避免使用缩写。特别是,不要使用对项目外的读者模糊或不熟悉的缩写,也不要通过删除单词中的字母来进行缩写。
始终使用 .py
文件名扩展名。切勿使用破折号。
3.16.1 Names to Avoid
单字符名称,除非在特定允许的情况下:
- 计数器或迭代器(例如
i
、j
、k
、v
等)。 - 在
try/except
语句中,e
作为异常标识符。 - 在
with
语句中将f
作为文件句柄 - 私有type variables没有约束(例如,
_T = TypeVar("_T")
,_P = ParamSpec("_P")
)
请注意不要滥用单字符命名。一般来说,描述性应与名称的可见范围成正比。例如,
i
可能是一个适合于 5 行代码块的良好名称,但在多个嵌套作用域中,它可能显得过于模糊。- 计数器或迭代器(例如
在任何包/模块名称中使用破折号(
-
)__double_leading_and_trailing_underscore__
名称(由 Python 保留)冒犯性术语
不必要地包含变量类型的名称(例如:
id_to_name_dict
)
3.16.2 Naming Conventions
“内部”是指模块内部,或在类中受保护或私有的部分。
在模块变量和函数前加一个下划线(
_
)在一定程度上可以保护它们(代码检查工具会标记受保护成员的访问)。请注意,单元测试可以访问被测试模块中的受保护常量。在实例变量或方法前加上双下划线(
__
,也称为“dunder”)实际上使得该变量或方法对其类私有(通过名称重整);我们不鼓励使用这种方式,因为它会影响可读性和可测试性,并且并不是真正的私有。更推荐使用单下划线。将相关的类和顶层函数放在同一个模块中。 与Java不同,模块中不需要限制自己只能有一个类。
对于类名使用大写字母开头的单词(CapWords),而对于模块名则使用小写字母加下划线(lower_with_under.py)。尽管有一些旧的模块名为 CapWords.py,但现在不再推荐使用这种命名方式,因为当模块恰好以类的名称命名时,这会造成混淆。(“等一下——我写的是
import StringIO
还是from StringIO import StringIO
?”)新的 单元测试 文件遵循符合 PEP 8 的 lower_with_under 方法命名规则,例如,
test_<method_under_test>_<state>
。为了与遵循 CapWords 函数命名规则的遗留模块保持一致(*),在以test
开头的方法名称中,可能会出现下划线,以分隔名称的逻辑组成部分。一种可能的模式是test<MethodUnderTest>_<state>
。
3.16.3 File Naming
Python 文件名必须具有 .py
扩展名,并且不得包含破折号(-
)。这使得它们可以被导入和单元测试。如果您希望可执行文件在没有扩展名的情况下可访问,请使用符号链接或包含 exec "\$0.py" "\$@"
的简单 bash 包装器。
3.16.4 Guidelines derived from Guido's Recommendations
Type | Public | Internal |
---|---|---|
Packages | lower_with_under | |
Modules | lower_with_under | _lower_with_under |
Classes | CapWords | _CapWords |
Exceptions | CapWords | |
Functions | lower_with_under() | _lower_with_under() |
Global/Class Constants | CAPS_WITH_UNDER | _CAPS_WITH_UNDER |
Global/Class Variables | lower_with_under | _lower_with_under |
Instance Variables | lower_with_under | _lower_with_under (protected) |
Method Names | lower_with_under() | _lower_with_under() (protected) |
Function/Method Parameters | lower_with_under | |
Local Variables | lower_with_under |
3.16.5 Mathematical Notation
对于数学计算密集的代码,当短变量名与参考文献或算法中的既定符号相匹配时,尽管可能违反风格指南,仍然优先使用这些短变量名。在这样做时,应在注释或文档字符串中引用所有命名约定的来源,或者如果来源不可访问,则清晰地记录命名约定。对于公共API,优先使用符合PEP8标准的descriptive_names
,因为它们在上下文之外被遇到的可能性更大。
3.17 Main
在Python中,pydoc
以及单元测试都要求模块能够被导入。如果一个文件旨在作为可执行文件使用,其主要功能应放在main()
函数中,并且在执行主程序之前,您的代码应始终检查if __name__ == '__main__'
,以确保在模块被导入时不会执行该程序。
在使用 absl 时,请使用 app.run
:
1 |
|
否则,请使用:
1 |
|
所有顶层的代码将在模块被导入时执行。请注意,不要调用函数、创建对象或执行其他在文件被 pydoc
处理时不应执行的操作。
3.18 Function length
偏好小而专注的函数。
我们认识到长函数有时是合适的,因此对函数长度没有严格限制。如果一个函数超过大约40行,请考虑是否可以在不损害程序结构的情况下将其拆分。
即使你的长函数现在运行得非常完美,几个月后有人对其进行修改时,可能会添加新的行为。这可能导致难以发现的错误。保持函数简短和简单使其他人更容易阅读和修改你的代码。
在处理某些代码时,您可能会遇到冗长而复杂的函数。不要因修改现有代码而感到畏惧:如果处理这样的函数变得困难,您发现错误难以调试,或者您希望在多个不同的上下文中使用其中的一部分,考虑将该函数拆分为更小且更易于管理的部分。
3.19 Type Annotations
3.19.1 General Rules
请熟悉PEP-484。
对
self
或cls
进行注解通常不是必要的。Self
可以在需要提供正确的类型信息时使用,例如。1
2
3
4
5
6
7
8
9from typing import Self
class BaseClass:
@classmethod
def create(cls) -> Self:
...
def difference(self, other: Self) -> float:
...同样,不必强迫自己对
__init__
的返回值进行注释(其中None
是唯一有效的选项)。如果其他任何变量或返回类型不应被表达,则使用
Any
。您并不需要对模块中的所有函数进行注释。
- 至少对你的公共API进行注释
- 运用判断力在安全性与清晰性之间,以及灵活性之间取得良好的平衡
- 注释容易出现类型相关错误的代码(之前的错误或复杂性)
- 注释难以理解的代码
- 从类型的角度对代码进行注释,随着代码的稳定性提高。在许多情况下,您可以对成熟代码中的所有函数进行注释,而不会失去太多灵活性
3.19.2 Line Breaking
请尽量遵循现有的indentation规则。
在注释之后,许多函数签名将变为“每行一个参数”。为了确保返回类型也能单独占据一行,可以在最后一个参数后面加上一个逗号。
1 |
|
始终优先在变量之间进行换行,而不是,例如,在变量名称和类型注释之间进行换行。然而,如果所有内容都能适应在同一行中,则可以这样做。
1 |
|
如果函数名、最后一个参数和返回类型的组合过长,请在新的一行缩进4个空格。当使用换行时,建议将每个参数和返回类型放在各自的行上,并将闭合括号与def
对齐:
1 |
|
可选地,返回类型可以与最后一个参数放在同一行:
1 |
|
pylint
允许您将闭合括号移动到新的一行,并与开括号对齐,但这样会降低可读性。
1 |
|
如上面的例子所示,尽量避免断开类型。然而,有时它们的长度过长,无法在一行内显示(尽量保持子类型不被断开)。
1 |
|
如果单个名称和类型过长,可以考虑为该类型使用一个别名。最后的手段是在冒号后换行并缩进4个空格。
1 |
|
1 |
|
3.19.3 Forward Declarations
如果您需要使用一个尚未定义的类名(来自同一模块)——例如,如果您需要在该类的声明中使用类名,或者如果您使用的是在代码中稍后定义的类——可以选择使用 from __future__ import annotations
,或者使用字符串来表示类名。
1 |
|
1 |
|
3.19.4 Default Values
根据PEP-008,仅对同时具有类型注解和默认值的参数在=
周围使用空格。
1 |
|
1 |
|
3.19.5 NoneType
在Python类型系统中,NoneType
是一个“第一类”类型,并且在类型声明中,None
是NoneType
的别名。如果一个参数可以是None
,则必须进行声明!您可以使用|
联合类型表达式(在新的Python 3.10+代码中推荐使用),或者使用较旧的Optional
和Union
语法。
使用显式的 X | None
而不是隐式的。早期版本的 PEP 484 允许将 a: str = None
解释为 a: str | None = None
,但这不再是首选的行为。
1 |
|
1 |
|
3.19.6 Type Aliases
您可以声明复杂类型的别名。别名的名称应采用大写字母开头的格式。如果该别名仅在此模块中使用,则应为_Private。
请注意,: TypeAlias
注释仅在版本 3.10 及以上中受支持。
1 |
|
3.19.7 Ignoring Types
您可以通过特殊注释 # type: ignore
在某一行禁用类型检查。
pytype
提供了一个选项,可以针对特定错误进行禁用(类似于 lint):
1 |
|
3.19.8 Typing Variables
Annotated Assignments : 如果一个内部变量的类型难以或不可能推断,则通过带注释的赋值来指定其类型——在变量名和数值之间使用冒号和类型(与具有默认值的函数参数的处理方式相同):
1
a: Foo = SomeUndecoratedFunction()
Type Comments : 尽管你可能会看到它们仍然存在于代码库中(在 Python 3.6 之前是必要的),但请不要在行末添加更多的 # type: <type name>
注释:
1
a = SomeUndecoratedFunction() # type: Foo
3.19.9 Tuples vs Lists
类型列表只能包含单一类型的对象。类型元组可以具有单一重复的类型,或者具有一定数量的不同类型元素。后者通常用作函数的返回类型。
1 |
|
3.19.10 Type variables
Python 的类型系统具有 generics类型变量,例如 TypeVar
和 ParamSpec
,是使用它们的常见方式。
例子:
1 |
|
一个 TypeVar
可以被约束:
1 |
|
typing
模块中一个常见的预定义类型变量是 AnyStr
。在多个注解中使用它,这些注解可以是 bytes
或 str
,并且必须都是相同的类型。
1 |
|
类型变量必须具有描述性名称,除非它满足以下所有标准:
- 不对外可见
- 未受限制
1 |
|
1 |
|
3.19.11 String types
在新代码中请勿使用
typing.Text
。它仅用于 Python 2/3 的兼容性。
对于字符串/文本数据,请使用 str
。对于处理二进制数据的代码,请使用 bytes
。
1 |
|
如果一个函数的所有字符串类型始终相同,例如如果返回类型与上述代码中的参数类型相同,则使用 AnyStr。
3.19.12 Imports For Typing
对于来自 typing
或 collections.abc
模块的符号(包括类型、函数和常量),用于支持静态分析和类型检查时,始终直接导入符号本身。这使得常见的注解更加简洁,并与全球范围内使用的类型注释实践相匹配。您被明确允许在一行中从 typing
和 collections.abc
模块导入多个特定符号。例如:
1 |
|
鉴于这种导入方式会将项目添加到本地命名空间,因此typing
或collections.abc
中的名称应被视为类似于关键字,并且不应在您的Python代码中定义,无论是否有类型。如果类型与模块中现有名称发生冲突,请使用import x as y
进行导入。
1 |
|
在可用的情况下,优先使用内置类型作为注解。Python 通过 PEP-585 支持使用参数化容器类型的类型注解,该提案在 Python 3.9 中引入。
1 |
|
3.19.13 Conditional Imports
仅在特殊情况下使用条件导入,即在运行时必须避免进行类型检查所需的额外导入时。这个模式是不被鼓励的;应优先考虑重构代码以允许顶层导入等替代方案。
仅在类型注解中需要的导入可以放置在if TYPE_CHECKING:
块内。
- 条件导入的类型需要作为字符串进行引用,以便与 Python 3.6 向前兼容,因为在该版本中,注解表达式实际上会被评估
- 仅应在此处定义仅用于类型的实体;这包括别名。否则,将会出现运行时错误,因为该模块在运行时不会被导入
- 该代码块应紧接在所有正常导入之后
- 在输入的导入列表中不应有空行
- 将此列表按常规导入列表的方式进行排序
1
2
3
4import typing
if typing.TYPE_CHECKING:
import sketch
def f(x: "sketch.Sketch"): ...
3.19.14 Circular Dependencies
由类型引起的循环依赖是代码异味。这类代码是重构的良好候选者。尽管从技术上讲,保持循环依赖是可能的,但各种构建系统将不允许这样做,因为每个模块必须依赖于另一个模块。
将创建循环依赖导入的模块替换为Any
。设置一个具有意义的名称的别名,并使用该模块的真实类型名称(Any
的任何属性都是Any
)。别名定义应与最后一个导入之间隔开一行。
1 |
|
3.19.15 Generics
在注释时,建议为泛型类型指定类型参数;否则,泛型的参数将被假定为 Any
。
1 |
|
1 |
|
如果一个泛型的最佳类型参数是 Any
,请明确指出,但请记住,在许多情况下 TypeVar
可能更为合适:
1 |
|
1 |
|
4 Parting Words
保持一致性。
如果你正在编辑代码,花几分钟时间查看你周围的代码并确定其风格。如果他们在索引变量名中使用 _idx
后缀,你也应该这样做。如果他们的注释周围有小方框的哈希标记,你的注释也应该有小方框的哈希标记。
制定风格指南的目的是为了拥有一个共同的编码词汇,使人们能够专注于你所表达的内容,而不是你表达的方式。我们在这里提出全球风格规则,以便人们了解这一词汇,但地方风格同样重要。如果你添加到文件中的代码与周围现有代码的风格差异过大,当读者去阅读时,会打乱他们的阅读节奏。
然而,一致性是有其局限性的。它在局部的应用更为显著,并且对于全球风格未指定的选择也更为适用。一般来说,不应将一致性作为以旧风格进行操作的理由,而不考虑新风格的优势,或代码库随着时间的推移趋向于更新风格的倾向。