Python技巧：不要在for與while循環(huán)后寫else塊

作者：華章科技 2021-03-04 21:57:12

本文會(huì)詳細(xì)介紹一個(gè)小技巧，幫助你用符合Python風(fēng)格的方式（Pythonic方式）來編寫程序。

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實(shí)際工作中，筆者不會(huì)這樣寫，而是會(huì)改用輔助函數(shù)完成計(jì)算。這樣的輔助函數(shù)有兩種常見的寫法。

第一種寫法是，只要發(fā)現(xiàn)某個(gè)條件成立，就立刻返回，如果始終都沒碰到這種情況，那么循環(huán)就會(huì)完整地執(zhí)行，讓程序返回函數(shù)末尾的那個(gè)值作為默認(rèn)返回值。

def coprime(a, b): 
    for i in range(2, min(a, b) + 1): 
        if a % i == 0 and b % i == 0: 
            return False 
    return True 
 
assert coprime(4, 9) 
assert not coprime(3, 6)

第二種寫法是，用變量來記錄循環(huán)過程中有沒有碰到這樣的情況，如果有，那就用break提前跳出循環(huán)，如果沒有，循環(huán)就會(huì)完整地執(zhí)行，無論如何，最后都返回這個(gè)變量的值。

def coprime_alternate(a, b): 
    is_coprime = True 
    for i in range(2, min(a, b) + 1): 
        if a % i == 0 and b % i == 0: 
            is_coprime = False 
            break 
    return is_coprime 
assert coprime_alternate(4, 9) 
assert not coprime_alternate(3, 6)

對(duì)于不熟悉for/else結(jié)構(gòu)的人來說，剛才那兩種寫法都是比較清晰的方案，大家可以根據(jù)情況選擇其中的一種。

for/else或while/else結(jié)構(gòu)本身雖然可以實(shí)現(xiàn)某些邏輯表達(dá)，但它給讀者(也包括你自己)帶來的困惑，已經(jīng)蓋過了它的好處。因?yàn)閒or與while循環(huán)這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，在Python里面讀起來應(yīng)該相當(dāng)明了才對(duì)，如果把else塊緊跟在它的后面，那就會(huì)讓代碼產(chǎn)生歧義。所以，請(qǐng)不要這么寫。

要點(diǎn)

Python有種特殊的語(yǔ)法，可以把else塊緊跟在整個(gè)for循環(huán)或while循環(huán)的后面。
只有在整個(gè)循環(huán)沒有因?yàn)閎reak提前跳出的情況下，else塊才會(huì)執(zhí)行。
把else塊緊跟在整個(gè)循環(huán)后面，會(huì)讓人不太容易看出這段代碼的意思，所以要避免這樣寫。

Python的循環(huán)有一項(xiàng)大多數(shù)編程語(yǔ)言都不支持的特性，即可以把else塊緊跟在整個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)的后面。

for i in range(3): 
    print('Loop', i) 
else: 
    print('Else block!') 
>>> 
Loop 0 
Loop 1 
Loop 2 
Else block!

奇怪的是，程序做完整個(gè)for循環(huán)之后，竟然會(huì)執(zhí)行else塊里的內(nèi)容。既然是這樣，那為什么要叫“else”呢?這應(yīng)該叫“and”才對(duì)。在if/else結(jié)構(gòu)里，else的意思是：如果沒執(zhí)行前面那塊語(yǔ)句，那就執(zhí)行else塊。在try/except結(jié)構(gòu)里，except也是這個(gè)意思：如果前面那塊語(yǔ)句執(zhí)行失敗，那就執(zhí)行except塊。

try/except/else結(jié)構(gòu)里的else依然遵循這樣的理念，它的意思是：如果沒有異常需要處理，那就執(zhí)行這塊語(yǔ)句。try/finally結(jié)構(gòu)里的finally同樣很直觀，意思是：不管前面那塊代碼執(zhí)行得如何，最后都要執(zhí)行finally塊代碼。

了解了else、except、finally等在上面那些結(jié)構(gòu)里的用法，Python新手可能就覺得，for/else結(jié)構(gòu)里的else也是這個(gè)意思，即如果循環(huán)沒有從頭到尾執(zhí)行完，那就執(zhí)行else塊。實(shí)際上恰恰相反，如果循環(huán)沒有從頭到尾執(zhí)行完(也就是循環(huán)提前終止了)，那么else塊里的代碼是不會(huì)執(zhí)行的。在循環(huán)中使用break語(yǔ)句實(shí)際上會(huì)跳過else塊。

for i in range(3): 
    print('Loop', i) 
    if i==1: 
        break 
else: 
    print('Else b1ock!') 
>>> 
Loop 0 
Loop 1

還有一個(gè)奇怪的地方是，如果對(duì)空白序列做for循環(huán)，那么程序立刻就會(huì)執(zhí)行else塊。

for x in []: 
    print('Never runs') 
else: 
    print('For Else block!') 
>>> 
For Else block!

while循環(huán)也是這樣，如果首次循環(huán)就遇到False，那么程序也會(huì)立刻運(yùn)行else塊。

while False: 
    print('Never runs') 
else: 
    print('While Else block!') 
>>> 
While Else block!

把else設(shè)計(jì)成這樣，是想讓你利用它實(shí)現(xiàn)搜索邏輯。

例如，如果要判斷兩個(gè)數(shù)是否互質(zhì)(也就是除了1之外，是不是沒有別的數(shù)能夠同時(shí)整除它們)，就可以用這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。先把有可能同時(shí)整除它們的數(shù)逐個(gè)試一遍，如果全都試過之后還是沒找到這樣的數(shù)，那么循環(huán)就會(huì)從頭到尾執(zhí)行完(這意味著循環(huán)沒有因?yàn)閎reak而提前跳出)，然后程序就會(huì)執(zhí)行else塊里的代碼。

a = 4 
b = 9 
for i in range(2, min(a, b) + 1): 
    print('Testing'，i) 
    if a % i == 0 and b % i == 0: 
        print('Not coprime') 
        break 
else: 
    print('Coprime') 
>>> 
Testing 2 
Testing 3 
Testing 4 
Coprime

實(shí)際工作中，筆者不會(huì)這樣寫，而是會(huì)改用輔助函數(shù)完成計(jì)算。這樣的輔助函數(shù)有兩種常見的寫法。

def coprime(a, b): 
    for i in range(2, min(a, b) + 1): 
        if a % i == 0 and b % i == 0: 
            return False 
    return True 
 
assert coprime(4, 9) 
assert not coprime(3, 6)

def coprime_alternate(a, b): 
    is_coprime = True 
    for i in range(2, min(a, b) + 1): 
        if a % i == 0 and b % i == 0: 
            is_coprime = False 
            break 
    return is_coprime 
assert coprime_alternate(4, 9) 
assert not coprime_alternate(3, 6)