语法更新摘要

		发布于	2023-12-23 23:59
		更新于	2024-12-27 17:54
		保质期	2025-12
		新鲜度	94%

标签

开发

测试

Python

语法

类型标注

仅供粗略参考

本文仅仅只是粗略摘要，具体请参阅自 2.0 以来的全部新变化或下文附上的每个版本的所有变化。

Status of Python Versions

3.13 版本

无语法层面变动。

所有新变化

3.12 版本

所有新变化

泛型标注

类和函数现在支持通过 [] 来标注泛型。

python

def max[T](numbers: list[T]) -> T:
    ...

class CustomList[T]:

    def __getitem__(self, index: int, /) -> T:
        ...

    def append(self, element: T) -> None:
        ...

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type 语句

现在可以这样创建类型别名：

python

type Point = tuple[float, float]

对于泛型可以这样创建：

python

type Point[T] = tuple[T, T]

向下兼容

python

Vector = list[float]

或者

python

from typing import TypeAlias

Vector: TypeAlias = list[float]

而 type 语句可以创建更为复杂的类型别名，比如声明 TypeVarTuple 和 ParamSpec 形参，以及带边界或约束的 TypeVar 形参：

python

type IntFunc[**P] = Callable[P, int]  # ParamSpec
type LabeledTuple[*Ts] = tuple[str, *Ts]  # TypeVarTuple
type HashableSequence[T: Hashable] = Sequence[T]  # 带边界的 TypeVar
type IntOrStrSequence[T: (int, str)] = Sequence[T]  # 带约束的 TypeVar

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f-字符串嵌套

1、允许重复使用引号

python

print(f"{f"{f"{f"{f"{f"{1+1}"}"}"}"}"}")  # 打印 '2'

2、允许嵌入多行表达式和注释

python

print(f"This is the playlist: {", ".join([
    'Take me back to Eden',  # My, my, those eyes like fire
    'Alkaline',              # Not acid nor alkaline
    'Ascensionism'           # Take to the broken skies at last
])}")
# 打印 'This is the playlist: Take me back to Eden, Alkaline, Ascensionism'

3、允许使用反斜框和 unicode 字符

python

songs = ['Take me back to Eden', 'Alkaline', 'Ascensionism']

print(f"This is the playlist: {"\n".join(songs)}")
# 打印：
# This is the playlist: Take me back to Eden
# Alkaline
# Ascensionism

print(f"This is the playlist: {"\N{BLACK HEART SUIT}".join(songs)}")
# 打印：
# This is the playlist: Take me back to Eden♥Alkaline♥Ascensionism

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3.11 版本

所有新变化

异常组与 `except*`

程序能够同时引发和处理多个不相关的异常。内置类型 ExceptionGroup 和 BaseExceptionGroup 使得将异常划分成组并一起引发成为可能，新添加的 except* 是对 except 的泛化语法，这一语法能够匹配异常组的子组。

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3.10 版本

所有新变化

类型联合

现在可以通过 X | Y 的方式代替 typing.Union[X, Y] 来表示类型联合。

比如表示参数和返回值可能是一个整数或一个浮点数，之前需要：

python

from typing import Union

def square(number: Union[int, float]) -> Union[int, float]:
    return number ** 2

现在只需要：

python

def square(number: int | float) -> int | float:
    return number ** 2

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match-case 语句

match 会命中至多一个 case 并且只会执行该 case 的内容，如果都未命中则查找 case _ 来执行，如果其未定义则不执行任何代码。

python

from typing import Optional

class Furry:
    gender: Optional[bool]

    def get_gender_display() -> str:
        match self.gender:
            case True:
                return "雄性"
            case False:
                return "雌性"
            case _:
                return "(未知)"

case 子句如果不存在 . 会被强制作为变量名解析，因此当你需要匹配内置类型时，应当使用模块 builtins：

python

import builtins

match type(obj):
    case builtins.int:
        print("对象是一个整数")
    case builtins.float:
        print("对象是一个浮点数")
    case builtins.complex:
        print("对象是一个复数")
    case _:
        print("对象类型未知")

可以像类型联合那样通过 | 同时匹配多个值：

python

def http_error(status):
    match status:
        case 401 | 403 | 404:
            return "Not allowed"
        case 418:
            return "I'm a teapot"
        case _:
            return "Something's wrong with the internet"

匹配模式允许解包使用，以及在 case 中定义变量：

python

from typing import Tuple

def show(point: Tuple[float, float]):
    match point:
        case (0, 0):
            print("处于原点")
        case (0, y):
            print(f"处于Y轴上，刻度为 {y}")
        case (x, 0):
            print(f"处于X轴上，刻度为 {x}")
        case (x, y):
            print(f"坐标为：X={x}，Y={y}")
        case _:
            raise ValueError("参数不是一个点")

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带圆括号的上下文管理器

支持使用外层圆括号来使多个上下文管理器可以连续多行地书写。这允许将过长的上下文管理器集能够以与之前 import 语句类似的方式格式化为多行的形式。

python

with (
    CtxManager1() as example1,
    CtxManager2() as example2,
    CtxManager3() as example3,
):
    ...

with (CtxManager() as example):
    ...

with (
    CtxManager1(),
    CtxManager2()
):
    ...

with (CtxManager1() as example,
      CtxManager2()):
    ...

with (CtxManager1(),
      CtxManager2() as example):
    ...

with (
    CtxManager1() as example1,
    CtxManager2() as example2
):
    ...

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3.9 版本

所有新变化

多项集泛型

标注 list、dict、set、queue.Queue 等标准库的多项集类型时不再需要从 typing 导入对应的大写形式类型名如 List、Dict、Set。

python

def choice(numbers: list[int]) -> int:
    ...

如果需要兼容旧版本，可以考虑导入 __future__：

python

from __future__ import annotations

def choice(numbers: list[int]) -> int:
    ...

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3.8 版本

所有新变化

赋值表达式

新增了赋值表达式符号 := ，又叫海象运算符。

python

from datetime import date

def parse_date(string: str) -> date:
    """
    解析六位或八位的日期。
    """
    if (length := len(string)) not in (8, 6):
        raise ValueError

    if length == 8:
        year, month, day = string[:4], string[4:6], string[6:8]
    else:
        year, month, day = string[:2], string[2:4], string[4:6]
        year = f'19{year}' if year > '50' else f'20{year}'

    return date(int(year), int(month), int(day))

parse_date('20120520')

语句比较简单时不必加括号：

python

string = input()

if length := len(string):  # 使用 length 作为条件判断
    raise ValueError("输入不能为空")

赋值后可以立即使用：

python

username = 'aixcyi'
password = '摸一凹喵'

if (user := check(username, password)) is None or user.delete_at is not None:
    raise ValueError('用户不存在或密码错误')

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仅限位置形参

新增了一个函数形参 / 用来分隔其它形参。

参数位置	值类型	拥有默认值	按位置传参	按关键字传参
`def func(arg, /, , *):`	实参类型	允许	允许	不允许
`def func(/, arg, , *):`	实参类型	允许	允许	允许
`def func(/, args, *):`	元组	不允许	允许	不允许
`def func(/, , arg, *):`	实参类型	允许	不允许	允许
`def func(/, , *kwargs):`	字典	不允许	不允许	允许

提示

*args 和 **kwargs 是约定俗成的形参命名。

python

def serialize(data, /, many=False, *, raise_exception=False, **others):
    pass

备注

由于 / 前面的参数不会被公开为可用关键字，这些形参名仍可在 **kwargs 中使用。

python

def serialize(data, /, many=False, *, raise_exception=False, **others):
    print("收到的数据", data)
    print("额外的数据", others["data"])

serialize({"weblog": "blog.aixcyi.cn"}, data={"author": "aixcyi"})
# 打印：
# 收到的数据 {'weblog': 'blog.aixcyi.cn'}
# 额外的数据 {'author': 'aixcyi'}

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f-字符串因变量

允许用 f"{expr=}" 形式的 f-字符串为表达式的求值结果添加因变量名称。

python

from datetime import date, timedelta

a = 355
b = 113
y = a / b
print(f'{y=}')
# y=3.1415929203539825

today = date(2023, 12, 22)
tomorrow = today + timedelta(days=1)
print(f'{tomorrow=:%Y-%m-%d}')
# tomorrow=2023-12-23

注意

带有作用域时，会连同作用域一起输出，比如 self：

python

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Order:
    pk: int
    tracking_no: str

    def __repr__(self):
        return f'<Order({self.pk}) {self.tracking_no=}>'


repr(Order(pk=1, tracking_no='1703292327000'))
# "<Order(1) self.tracking_no='1703292327000'>"

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finally 中使用 continue

在之前版本中continue语句不允许在finally子句中使用，这是因为具体实现存在一个问题。在 Python 3.8 中此限制已被取消。

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3.7 版本

所有新变化

类型标注延迟求值

意思是可以将未定义的符号作为标注。

特性从未被实现

该特性 3.7 提出支持，3.11 表示无限期搁置，因此从始至终都需要 from __future__ import annotations（截至 2024 年底）。

python

from __future__ import annotations

class Book:
    def copy(self) -> Book:
        pass

如果不希望导入 __future__，那么可以：

python

class Book:
    def copy(self) -> "Book":
        pass

允许过量参数

现在可以将超过 255 个的参数传递给一个函数，而现在一个函数也可以拥有超过 255 个形参。

换句话说就是现在可以放心地解包一个超长列表 foo(*big_list) 。

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async 与 await

不向后兼容的语法更改

async和await现在是保留的关键字。

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3.6 版本

所有新变化

f-字符串

又称格式化字符串字面值。添加前缀 f 的字符串字面值可以内嵌表达式，来对值进行格式化和无感拼接。

警告

嵌套的表达式内，字符串使用的引号不能与表达式外面的字符串相同。3.12 开始没有这个限制。

f"{obj!s}" 相当于 str(obj)；
f"{obj!r}" 相当于 repr(obj)；
f"{qty:x}" 相当于 "{x}".format(qty)；
f"{now:%H:%M:%S}" 相当于 now.strftime("%H:%M:%S")。

python

from datetime import date

today = date(2023, 12, 24)
level = 'DEBUG'
message = '喵' * 9
print(f'[{level}] [{today:%Y-%m-%d}]: {message}')
# 打印
# [DEBUG] [2023-12-24]: 喵喵喵喵喵喵喵喵喵

格式规格迷你语言更新详情

变量标注

现在可以对当前作用域的变量进行类型标注。

备注

标注后，只要还没有赋值，都无法使用这个变量，不过可以被检测到。

全局作用域示例：

python

from typing import List, Set

primes: List[int] = []
factories: Set[int]     # 标注但不赋值这种行为是允许的
print(__annotations__)  # {'primes': typing.List[int], 'factories': typing.Set[int]}
print(factories)
# NameError: name 'factories' is not defined

类作用域示例：

python

from datetime import date, timedelta

class Cat:
    dead: bool
    birth: date = date(1935, 11, 1)

    def __init__(self, today: date):
        self.age: int = (today - self.birth) // timedelta(days=365)
        self.height: float
        print(self.__annotations__)  # {'dead': <class 'bool'>, 'birth': <class 'datetime.date'>}
        print(self.dead)

Cat(date.today())
# AttributeError: 'Cat' object has no attribute 'dead'

函数作用域中，未赋值但有标注的变量需要通过Signature检测。

python

def calc(a: int, b: int):
    result: int = a + b
    summary: float
    print(calc.__annotations__)  # {'a': <class 'int'>, 'b': <class 'int'>}
    print(summary)
    return result

meow(1, 2)
# UnboundLocalError: cannot access local variable 'summary' where it is not associated with a value

typing 模块（Python 3.6）更新详情

数字下划线

可以在数字字面值中使用下划线，以改善阅读体验。

注意

下划线不能连续使用、不能在小数点两侧、不能在字面值开头。

python

assert 21_0000_0000 == 2100000000
assert 0x_0314_1592 == 0x03141592

更新详情

3.5 版本

所有新变化

协程 async 和 await 语句

PEP 492通过添加可等待对象、协程函数、异步迭代和异步上下文管理器极大地改善了 Python 对异步编程的支持。
协程函数是使用新的async def语法来声明的

python

async def coro():
    return 'spam'

在协程函数内部，新的await表达式可用于挂起协程的执行直到其结果可用。任何对象都可以被等待，只要它通过定义 __await__() 方法实现了awaitable协议。

注意

async 和 await 到 3.7 才成为关键字。

更新详情

矩阵运算符

二元运算符 @ 目前（截至 2024 年底）只为第三方库矩阵乘法的计算而设计，Python 内置的类型并不支持该运算，开发者可以定义对应的魔术方法 __matmul__() 、__rmatmul__() 、__imatmul__() 来为自定义对象模拟该运算。

魔术方法更新详情

类型标注标准化

引入了 typing 模块提供类型标注的 标准定义 和工具，以及一些对于注释不可用的情况的约定。

提示

标注存储在__annotations__属性中。

备注

List[str] 指列表中的元素都是 str 类型；
Tuple[int, str] 指元组中第一个元素是 int 类型，第二个元素是 str 类型；
Tuple[str, ...] 指元组中所有元素都是 str 类型。

python

from typing import List, Tuple, Union

def register(username: str, password: str, age: int, gender: bool) -> dict:
    # 提示 username 和 password 应该是一个字符串
    # 提示 age 应该是一个整数
    # 提示 gender 应该是一个布尔值
    # 提示函数返回值应该是一个字典
    ...

def choice(numbers: List[int]) -> int:
    # 提示 numbers 是一个由整数组成的列表
    # 提示函数返回值应该是一个整数
    ...

def login(certificate: Union[str, Tuple[int, str]]:
    # 提示 certificate
    # 可能是一个字符串，
    # 也可能是一个由一个整数和一个字符串组成的元组
    ...

login('1a4384bbdb91756e66f8abdfde8a0075')
login((1, 'admin'))

更新详情

3.4 版本

无语法层面变动。

所有新变化

3.3 版本

无语法层面变动。

所有新变化

委托子生成器

提示

对于简单的迭代器，yield from iterable 本质上只是 for item in iterable: yield item 的简写。

就是将自己的 yield 操作委托给自己内部的子生成器进行。

python

def generate(x):
    yield from range(x, 0, -1)
    yield from range(x)
    yield x

list(generate(5))
# 打印
# [5, 4, 3, 2, 1, 0, 1, 2, 3, 4, 5]

更新详情

3.2 版本

无语法层面变动。

所有新变化

3.1 版本

无语法层面变动。

所有新变化

3.0 版本

Python 3.0 是第一个故意不向后兼容的版本，更新太多，由于我没有玩过 Python 2.x，所以这一段概括得并不准确甚至很多缺漏，也欢迎提 issue 告知，或者提 pull-request 协助增补。

所有新变化

移除打印语句

改用 print() 函数调用，不再支持 print 语句。

一般情况的传参都可以直接加个括号，而对于输出应该通过参数传递：

python

print "出生年月", 1970, 1
print (1970, 1)
print >>sys.stderr, "断言：API接口缺少参数"

新版写法：

python

print("出生年月", 1970, 1)
print((1970, 1))
print("断言：API接口缺少参数", file=sys.stderr)

更新详情

简化比较、改用新不等号

移除了内置函数 cmp() 及对魔术方法 __cmp__() 的支持，移除不等号 <>，改用 !=。

虽然可以通过 (a > b) - (a < b) 得到原来 cmp(a, b) 的结果，但更建议使用语义更为明确的 < <= != == >= > 直接比较。

定制对象时，可以通过 __lt__() 实现 <，通过 __eq__() 实现 == 和 !=，两者配合可以实现 < <= != == >= >；另外，通过 __hash__() 可以判断两个对象是否为同一个。

魔术方法排序比较

类型标注

PEP 3107提议对参数和返回值进行标注，不过该提案（截止 3.4）还没有标准语义。

提示

标注存储在__annotations__属性中。

对参数的标注：

python

def foo(a: expression, b: expression = 5, c=None):
    # a 标注为 expression；
    # b 标注为 expression 同时默认值为 5；
    # c 没有标注，默认值为 None。
    ...

def foo(*args: expression, **kwargs: expression):
    # 元组 args 中的每个元素都标注为 expression；
    # 字典 kwargs 中的每个值都标注为 expression。
    ...

对返回值的标注：

python

def foo() -> expression:
    ...

元类（Meta 类）

之前的写法不再支持：

python

class Cat:
    __metaclass__ = Animal
    ...

class Husky(Dog):
    __metaclass__ = Animal
    ...

现在元类的用法是：

python

class Cat(metaclass=Animal):
    ...

class Husky(Dog, metaclass=Animal):
    ...

列表推导式

以下推导式会产生歧义，因此不再支持：

python

[... for var in item1, item2, ...]

如果需要枚举元组产生列表，应当：

python

[... for var in (item1, item2, ...)]

而如果希望将推导出的元素嵌入列表，则：

python

[*(... for var in items), item2, ...]

不再允许元组参数解包

普通函数也受到影响，但对于匿名函数影响更大，比如这种方式不再可用：

python

births = [(1997, 7), (1999, 12)]
birthday = map(lambda (y, m): str(y) + '.' + str(m), births)

而要写成

python

births = [(1997, 7), (1999, 12)]
birthday = map(lambda d: str(d[0]) + '.' + str(d[1]), births)

字面值前缀与后缀

整数文字 不再支持 尾随 l 或者 L，现在 int 支持无限长度，直至内存溢出。
字符串文字 不再需要 前缀 u 或者 U，但仍可以保留该前缀。

语法更新摘要 ​

3.13 版本 ​

3.12 版本 ​

泛型标注 ​

type 语句 ​

f-字符串嵌套 ​

3.11 版本 ​

异常组与 except* ​

3.10 版本 ​

类型联合 ​

match-case 语句 ​

带圆括号的上下文管理器 ​

3.9 版本 ​

多项集泛型 ​

3.8 版本 ​

赋值表达式 ​

仅限位置形参 ​

f-字符串因变量 ​

finally 中使用 continue ​

3.7 版本 ​

类型标注延迟求值 ​

允许过量参数 ​

async 与 await ​

3.6 版本 ​

f-字符串 ​

变量标注 ​

数字下划线 ​

3.5 版本 ​

协程 async 和 await 语句 ​

更多解包 ​

矩阵运算符 ​

类型标注 标准化 ​

3.4 版本 ​

3.3 版本 ​

委托子生成器 ​

3.2 版本 ​

3.1 版本 ​

3.0 版本 ​

移除打印语句 ​

简化比较、改用新不等号 ​

类型标注 ​

元类（Meta 类） ​

列表推导式 ​

不再允许元组参数解包 ​

字面值前缀与后缀 ​

语法更新摘要

3.13 版本

3.12 版本

泛型标注

type 语句

f-字符串嵌套

3.11 版本

异常组与 `except*`

3.10 版本

类型联合

match-case 语句

带圆括号的上下文管理器

3.9 版本

多项集泛型

3.8 版本

赋值表达式

仅限位置形参

f-字符串因变量

finally 中使用 continue

3.7 版本

类型标注延迟求值

允许过量参数

async 与 await

3.6 版本

f-字符串

变量标注

数字下划线

3.5 版本

协程 async 和 await 语句

更多解包

矩阵运算符

类型标注标准化

3.4 版本

3.3 版本

委托子生成器

3.2 版本

3.1 版本

3.0 版本

移除打印语句

简化比较、改用新不等号

类型标注

元类（Meta 类）

列表推导式

不再允许元组参数解包

字面值前缀与后缀