Python:动态语言与鸭子类型

By liuzhijun, 2017-09-05, 分类: Python技术

python

今天来说说编程语言中的动态类型语言与鸭子类型,维基百科对动态语言的定义:

动态编程语言是一类在运行时可以改变其结构的语言:例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进,已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。动态语言目前非常具有活力如PHP、Ruby、Python 都属于动态语言,而C、C++、Java等语言则不属于动态语言。

这个解释很抽象,其实动态语言是相对静态语言而言的,静态语言的特点是在程序执行前,代码编译时从代码中就可以知道一切,比如变量的类型,方法的返回值类型:

String s = "hello"
s = "world"
s = 1 // 编译时就会报错

在静态语言中,变量有类型信息,它是一块内存区域,静态语言的优点是代码结构非常规范,便于调试,但有时显得啰嗦。而动态语言只有等到程序运行时才知道一切,变量(严格来说叫名字,就像人的名字一样)不需要指定类型,变量本身没有任何类型信息,类型信息在对象身上,对象是什么类型,必须等到程序运行时才知道,动态类型语言的优点在于方便阅读,不需要写很多类型相关的代码;缺点是不方便调试,命名不规范时会造成读不懂,不利于理解等。

s = "hello"
s = "world"
s = 1  # 可以给变量随意赋值,无论是什么类型都可以

鸭子类型

动态语言中经常提到鸭子类型,所谓鸭子类型就是:如果走起路来像鸭子,叫起来也像鸭子,那么它就是鸭子(If it walks like a duck and quacks like a duck, it must be a duck)。鸭子类型是编程语言中动态类型语言中的一种设计风格,一个对象的特征不是由父类决定,而是通过对象的方法决定的。

如果你学的是Java或者C++等静态语言,可能对鸭子类型的理解没那么深刻,因为静态语言中对象的特性取决于其父类。而动态语言则不一样,比如迭代器,任何实现了 __iter____next__方法的对象都可称之为迭代器,但对象本身是什么类型不受限制,可以自定义为任何类

# python3
class Foo:
    def __iter__(self):
        pass

    def __next__(self):
        pass

from collections import Iterable
from collections import Iterator

print(isinstance(Foo(), Iterable)) # True
print(isinstance(Foo(), Iterator)) # True

我们并不需要继承 Iterator 就可以实现迭代器的功能。当有一函数希望接收的参数是 Iterator 类型时,但是我们传递的是 Foo 的实例对象,其实也没问题,换成是Java等静态语言,就必须传递 Iterator或者是它的子类。鸭子类型通常得益于"不"测试方法和函数中参数的类型,而是依赖文档、清晰的代码和测试来确保正确使用,这既是优点也是缺点,缺点是需要通过文档才能知道参数类型,为了弥补这方面的不足,Python3.6引入了类型信息,定义变量的时候可以指定类型,例如:

def greeting(name: str) -> str:
    return 'Hello ' + name

该函数表示接收str类型的参数,并返回str类型的值


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