发表日期：2020-03-02

Python 新人需要避免的 4 条常见错误

—— 我用最崎岖的方式学到了教训，希望你不用重走这条弯路。

作者：Eden Au

“面对现实吧，学编程不能有小聪明。”

上面这句话，有许多人觉得有道理。而我曾对它不屑一顾。

这是因为，在学习各种不同的编程语言时，我总能发现一些微妙的方法，来完成我想做的任何事情。我曾认为我能掌控一切。然而我错了。

你能在你的代码里做任何事，但你不应该任意乱来。

我很快就意识到，我的那些“微妙”的操作其实都是些糟糕的垃圾代码。但明明能得出正确的运行结果，为啥说是垃圾代码呢？我曾习惯于这些糟糕的编程“技巧”，直到我被一个复杂的项目狠狠摆了一道。我算是用最笨的办法学到了这个教训。

在实际开始介绍这 4 条常见的错误做法之前，我希望你已经对接下来要涉及的 Python 内置特性有了一些大概的了解。

让我们开始吧！

错误 1：不使用迭代器

基本上每个刚学 Python 的新人都干过这事。这和 ta 之前是否学过其他编程语言还没什么关系，谁都会犯错。

举个例子，假如手上有个列表 list_，你要怎么用 for 循环来按顺序读取列表中的每一个元素呢？你看，我觉得，既然 Python 中的列表是有序的，我就可以通过它的索引 i 来读取列表中的第 i 个元素，比如 list_[i]。那么，接下来我就用一个循环变量，在 for 循环中从 0 遍历到列表的总长度 len(list_)，读取每一个值：

for i in range(len(list_)):
    print(list_[i])

它能正常工作。这些代码运行起来没有问题。甚至在其他一些编程语言（比如 C 语言）中，这还是标准的 for 循环格式。

但在 Python 里，我们实际上有更好的做法。

知道吗，在 Python 里，列表对象本身就是可迭代的。使用这个特性，我们可以用 for ... in ... 语句，构建一个简洁易懂的循环：

for element in list_:
    print(element)

如果你想要在 for 循环中并行遍历多个列表对象，你可以使用 zip 函数，而如果你坚持要在遍历可迭代对象的时候获取对应的索引号（例如计数），你可以使用 enumerate 函数。

错误 2：滥用全局变量

全局变量是在主代码块中以全局作用域声明的变量，而局部变量则是在某个函数中以局部作用域声明的变量。使用 global 关键字，你可以在函数内部改变全局变量的值。比如下面这个例子：

a = 1 # 在顶层定义的一个变量 a

def increment():
    a += 1
    return a

def increment2():
    global a # 将全局变量 “a” 引入函数内部以供修改
    a += 1 
    return a
  
increment()  
# 返回错误信息：UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
increment2() 
# 返回： 2

许多初学者喜欢这样操作，使用 global 关键字，似乎可以省下许多在函数间传递参数的麻烦事。然而这是不对的，这让你难以追踪函数的行为。

同样，滥用全局变量还会让你的调试工作难上加难。每个函数都应该像一个独立的盒子，有着明确的功能，并且可以被重复使用。会修改全局变量的函数可能会给主脚本带来很难发现的副作用，这会让你的代码变成一团乱麻，让你无法进行调试。

在一个局部函数里修改全局变量是一个非常糟糕的编程做法。你应当将所需的变量作为参数传给函数，并且在函数结尾返回一个值给主脚本。

*注：别把全局变量和全局常量搞混了，在大部分情况下，定义全局常量都是个很好的习惯。

错误 3：不理解可变对象

对于 Python 初学者来说，这个概念可能是最让人挠头的啦，毕竟在 Python 中这个特性还是挺特殊的。

在 Python 中，有两种类型的对象，可变对象和不可变对象。可变对象的状态或是内容，在运行时可以被改变，而不可变对象不可以被改变（是不是有点像绕口令）。许多自带的对象都是不可变的，包括整数 int、浮点数 float、字符串 string、布尔值 bool 以及元组 tuple 对象。

st = 'A string' 
st[0] = 'B' # 在 Python 中这样做会报错

另一方面，许多数据类型，比如列表 list、集合 set 以及字典 dict 对象是可变的，也就是你可以修改这些对象内部的元素，比如修改列表对象的第一个元素： list_[0] = 'new'。

如果一个函数的默认参数是可变对象，可能会发生一些意外情况。比如下面这个函数，它的 list_ 参数的默认值是一个可变的空列表：

def foo(element, list_=[]):
    list_.append(element)
    return list_

让我们调用两次这个函数，而不给 list_ 参数传递任何值，这样它就会使用默认值。推想过去，这两次都应该返回一个只有单个元素的列表，因为每次调用函数的时候，list_ 应该都是取默认值为空才对。试试看：

a = foo(1) 
# 返回 [1]
b = foo(2) 
# 返回 [1,2]，而不是 [2] ？这是怎么回事？

什么情况？

事实上，Python 中函数的默认参数只在函数被定义的时候进行一次求值。这意味着重复调用函数并不会重置默认参数的值，这个默认参数是会被重复使用的。

因此，如果默认参数是可变对象，它在每次函数被调用的时候都会被改变，而且这些改变的结果会影响到之后的每次调用。“标准”的做法是使用（不可变的）None 作为默认值，如下所示：

def foo(element, list_=None):
    if list_ is None:
        list_ = []
    list_.append(element)
    return list_

错误 4. 没有复制对象

复制（copy）的概念或许对初学者来说有点怪异甚至是反直觉的。举个🌰子：

你有一个列表 a = [[0,1],[2,3]]，然后你声明一个新的列表，b = a，现在你有了两个内容一样的列表。

那我现在是不是就可以修改 b 而不影响 a 列表中的内容了呢？

a = [[0,1],[2,3]]
b = a

b[1][1] = 100

print(a,b) 
# [[0, 1], [2, 100]] [[0, 1], [2, 100]]
print(id(a)==id(b))
# True

当你使用赋值语句来“复制”一个列表时（比如 b = a），对两个列表中任意元素的修改都会同时反映在两个对象上。赋值语句本身只是将目标对象和一个新的变量名绑定在一起，因此列表 a 和 b 在 Python 中其实对应的是同一个引用（可以通过 id() 查看）。

该怎么复制对象呢？

如果你想要“复制”对象，单独修改其中一个的值（元素）而不影响另一个，你有两种复制的办法：浅拷贝和深拷贝。让两个对象拥有不同的引用。

还是用上面的例子，你可以用 b = copy.copy(a) 来创造一个 a 的浅拷贝。浅拷贝将会创造一个新的对象，里面存储的是原来那个对象里各个元素的引用。这听起来有点复杂，让我们看看实际例子：

import copy

a = [[0,1],[2,3]]
b = copy.copy(a)

print(id(a)==id(b))
# False

b[1] = 100
print(a,b)
# [[0, 1], [2, 3]] [[0, 1], 100]

b[0][0] = -999
print(a,b)
# [[-999, 1], [2, 3]] [[-999, 1], 100]
print(id(a[0]) == id(b[0]))
# True

在创造出嵌套列表 a 的浅拷贝 b 之后，两个列表对象的引用是不一样了（id(a) != id(b)），这里 != 表示“不等于”。然而，它们内部的元素还保持着相同的引用，也就是 id(a[0]) == id(b[0])。

这意味着，如果修改 b 中的元素，将不会影响到 a，但如果你修改 b 中元素的元素，比如 b[1] 中的元素，则会影响到 a[1]。所以这个复制方式没有达到全部深度。

简单地说，如果 b 是 a 的浅拷贝，对 b 中内嵌列表中的元素进行修改，也会影响到 a。

如果你想要复制一个和原对象完全没有关联的对象，你需要进行深拷贝。例如，用 b = copy.deepcopy(a) 生成一个 a 的深拷贝。深拷贝将会递归地生成所有嵌套对象中的元素的拷贝。

简单地说，深拷贝对所有对象都进行复制而没有绑定。

好了，以上就是 Python 新人需要避免的 4 条常见错误。我用最崎岖的方式学到了教训，希望你不用重走这条弯路。

祝编码顺利！

（本文已投稿给「优达学城」。 原作： Eden Au 翻译：欧剃 转载请保留此信息）

编译来源： https://towardsdatascience.com/4-common-mistakes-python-beginners-should-avoid-89bcebd2c628

标签：Udacity、Translate、Python