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前言

前幾天，也就是 10 月 4 日，Python 發布了 3.10.0 版本，什么？3.9 之后居然不是 4.0？（手動狗頭）其實龜叔（Guido van Rossum，吉多·范羅蘇姆，Python 之父）早在去年 9 月就說了：

3.9 之后的版本為 3.10；事實上，它已經存在（在 Github Master 主分支中）。

如果有版本 4，從 3 到 4 的過渡更像從 1 到 2，而不是從 2 到 3。

相比 Python 3.9，Python 3.10 主要的新功能如下：

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PEP 634 - PEP 636：結構模式匹配

在本次諸多的更新中，Structural Pattern Matching 結構模式匹配，match-case 語句無疑是最讓人興奮的功能，也就類似于 Java、C、Go 等其他語言中的 switch-case 語句，具體用法可以參考：PEP 636

來看一個簡單的例子：

def http_error(status):match status:case 400:print("Bad request")case 404:print("Not found")case 418:print("I'm a teapot")case _:print("Something's wrong with the internet")http_error(418) # I'm a teapot http_error(500) # Something's wrong with the internet

以上代碼中，最后一個 case 中的 _ 并不作為變量名，而表示一種特殊的模式，在前面的 case 中都未命中的情況下，該 case 會是最后的保障，能確保命中，它相當于 Java、C、Go 等語言中的 default 分支：

public class HttpError {public static void main(String args[]){int status = 500;switch(status){case 400:System.out.println("Bad request");case 404:System.out.println("Not found");case 418:System.out.println("I'm a teapot");default:System.out.println("Something's wrong with the internet");}} }// Something's wrong with the internet

match-case 語法支持可變參數 *args 和 **rest。

*args 的用法與 Python 函數中的可變參數是一個用法，允許傳入多個參數：

def create_user(command):match command.split():case ["quit"]:quit()case ["create", user]:print("create", user)case ["create", *user]:for u in user:print("create", u)case _:print("command '{command}' not understood")create_user("create user1") create_user("create user2 user3 user4")# create user1 # create user2 # create user3 # create user4

**rest 會匹配到字典中所有的 key 和 value：

def get_dict(dic):match dic:case {**rest}:print("get dict:", rest)case _:print("parameter not understood")get_dict({"400": "Bad request", "404": "Not found", "418": "I'm a teapot"})# get dict: {'400': 'Bad request', '404': 'Not found', '418': "I'm a teapot"}

需要注意的是，結構模式匹配在面對不同的對象時，匹配的規則也有所不同。

當匹配對象是列表（list）或者元組（tuple）的時候，需要長度和元素值都匹配，才能命中：

def create_user(param):match param:case ("quit"):quit()case ("create", user):print("create", user)case ("create", *user):for u in user:print("create", u)case _:print("command '{command}' not understood")create_user(("create", "user1", "user2"))# create user1 # create user2

當匹配對象是一個字典（dict）的時候，只要 case 表達式中的 鍵（key）在字典對象中存在即可命中，以下示例中，很可能會認為會執行第二個 case，但實際上執行了第一個 case：

def if_action(dic):match dic:case {"action": action}:print("action: %s, no object" % action)case {"action": action, "object": _}:print("action: %s, have object" % action)if_action({"action": "create", "object": "user1"})# action: create, no object

當匹配對象是類對象（class）的時候，匹配的規則和字典（dict）類似，只要對象類型和對象的屬性滿足條件即可命中，以下示例中，很可能會認為會執行第二個 case，但實際上執行了第一個 case：

class Info:def __init__(self, name, age):self.name, self.age = name, agedef get_info(people):match people:case Info(name="Bob"):print("case 1")case Info(name="Bob", age="20"):print("case 2")people = Info(name="Bob", age="20") get_info(people)# case 1

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PEP 604：新型聯合運算符（Union Types）

Python 是個弱類型語言，但是在 Python 3 中支持了定義傳參和返回類型的寫法：

def test(a: int) -> int:return a**2

通常一個參數和返回值只能是一個類型，在 C/C++，Java，Go 等靜態語言里，不可能返回兩種類型，或者傳參使用兩種類型，但是在 Python 里可以：

def test(a: str or int) -> str or int:return a**2

這里的 or 寫法看著非常不舒服，所以在 Python 3.5 的時候引入了 typing 模塊，推薦使用 Uinon 的寫法：

from typing import Uniondef test(a: Union[str, int]) -> Union[str, int]:return a**2

在本次 Python 3.10.0 更新中，PEP 604 允許將聯合類型（Union Types）寫為 X | Y：

def test(a: str | int) -> str | int:return a**2

新的運算符也可以用作 isinstance() 和 issubclass() 的第二個參數：

print(isinstance(5, int | str)) # True print(isinstance(None, int | None)) # True print(issubclass(bool, int | float)) # True print(isinstance(42, None | str)) # False

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PEP 626：錯誤調試精確到行

在 PEP 626 中，報錯提示可以精確到具體行，提示更加詳細，在以前的版本中，錯誤消息一般會指向下一行，而不是實際錯誤所在的位置，現在可以指向錯誤代碼所在的確切位置。

錯誤代碼示例 1：

li = [1, 2, 3

之前版本報錯：

File "D:\python3Project\test.py", line 5^ SyntaxError: unexpected EOF while parsing

Python 3.10 版本報錯：

File "D:\python310Project\test.py", line 4li = [1, 2, 3^ SyntaxError: '[' was never closed

錯誤代碼示例 2：

expected = {"name": "Bob", "age": 20 some_other_code = foo()

之前版本報錯：

File "D:\python3Project\test.py", line 2some_other_code = foo()^ SyntaxError: invalid syntax

Python 3.10 版本報錯：

File "D:\python310Project\test.py", line 1expected = {"name": "Bob", "age": 20^ SyntaxError: '{' was never closed

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PEP 618：zip() 可選長度檢查

zip() 是 Python 中的內置函數，用于將可迭代的對象作為參數，將對象中對應的元素打包成一個個元組，然后返回由這些元組組成的列表。

在以前的版本中，如果各個迭代器的元素個數不一致，則返回列表長度與最短的對象相同，示例如下：

a = [1, 2, 3] b = [4, 5, 6] c = [4, 5, 6, 7, 8] zipped1 = zip(a, b) zipped2 = zip(a, c) # 元素個數與最短的列表一致print([z for z in zipped1]) # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)] print([z for z in zipped2]) # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

在 PEP 618 中，新增了 strict 參數，設置為 True 時，傳入 zip() 的兩個可迭代項長度必須相等，否則將拋出 ValueError

a = [1, 2, 3] b = [4, 5, 6] c = [4, 5, 6, 7, 8] zipped1 = zip(a, b, strict=True) zipped2 = zip(a, c, strict=True)print([z for z in zipped1]) print([z for z in zipped2])

報錯：

[(1, 4), (2, 5), (3, 6)] Traceback (most recent call last):File "D:\python310Project\test.py", line 8, in <module>print([z for z in zipped2])File "D:\python310Project\test.py", line 8, in <listcomp>print([z for z in zipped2]) ValueError: zip() argument 2 is longer than argument 1

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BPO-12782：允許帶括號的上下文管理器

Python 上下文管理器對于打開/關閉文件、處理數據庫連接和很多其他事情都非常有用，在 Python 3.10.0 中，它們的語法將有一點高質量的改進，在 BPO-12782 正式允許帶括號的上下文管理器，現在可以用一個 with 語句創建多行，示例如下：

with(open("text1.txt", encoding="utf-8") as f1,open("text2.txt", encoding="utf-8") as f2 ):print(f1.read(), f2.read())

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PEP 613：顯式類型別名

PEP 613 使用 TypeAlias 顯式標注類型別名，提高可讀性。

以前版本，可以看到，x 很容易被搞混：

x = intdef plus_int(a: x, b: x) -> x:return a+b

Python 3.10 中，使用 TypeAlias 表明這是個別名，消除歧義：

from typing import TypeAliasx: TypeAlias = intdef plus_int(a: x, b: x) -> x:return a+b

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性能提升

與所有最新版本的 Python 一樣，Python 3.10 也帶來了一些性能改進。首先是優化 str()，bytes() 和 bytearray() 構造函數，它們速度提升了 30% 左右，代碼摘自 BOP-41334：

$ ./python -m pyperf timeit -q --compare-to=../cpython-release2/python "str()" Mean +- std dev: [/home/serhiy/py/cpython-release2/python] 81.9 ns +- 4.5 ns -> [/home/serhiy/py/cpython-release/python] 60.0 ns +- 1.9 ns: 1.36x faster (-27%)$ ./python -m pyperf timeit -q --compare-to=../cpython-release2/python "bytes()" Mean +- std dev: [/home/serhiy/py/cpython-release2/python] 85.1 ns +- 2.2 ns -> [/home/serhiy/py/cpython-release/python] 60.2 ns +- 2.3 ns: 1.41x faster (-29%)$ ./python -m pyperf timeit -q --compare-to=../cpython-release2/python "bytearray()" Mean +- std dev: [/home/serhiy/py/cpython-release2/python] 93.5 ns +- 2.1 ns -> [/home/serhiy/py/cpython-release/python] 73.1 ns +- 1.8 ns: 1.28x faster (-22%)

另一個更值得注意的優化（如果你使用類型注釋）是，函數參數及其注釋不再在運行時（runtime）計算，而是在編譯時計算，這使得創建一個帶有參數注釋的函數的速度提高了大約 2 倍。

除此之外，Python 核心的各個部分還有更多的優化，你可以在 Python bug tracker 的下列問題中找到更多的細節：BPO-41718、BPO-42927、BPO-43452。

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其他改變

• PEP 623：棄用并準備刪除 PyUnicodeObject 中的 wstr 成員。
• PEP 612：參數規范變量。
• PEP 632：棄用 distutils 模塊，推薦使用 setuptools。
• PEP 644：CPython 的標準庫僅支持 OpenSSL 1.1.1 或更新版本。
• PEP 624：刪除 Py_UNICODE 編碼器 API。
• PEP 597：添加可選的 EncodingWarning。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python 3.10 正式发布，新增模式匹配，同事用了直呼真香的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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