通過 for 循環,比較 Python 與 Ruby 編程思想的差別
作者:Doug Turnbull
譯者:豌豆花下貓@Python貓
原文://softwaredoug.com/blog/2021/11/12/ruby-vs-python-for-loop.html
Ruby 與 Python 之間的差異在很大程度上可通過 for
循環看出本質。
Python 擁有for
語句。對象告訴for
如何進行協作,而for
的循環體會處理對象返回的內容。
Ruby 則相反。在 Ruby 中,for
本身(通過 each
)是對象的一個方法。調用者將for
循環體傳遞給這個方法。
在 Python 的語言習慣中,對象模型服從於 for 循環。而在 Ruby 中,for 循環服從於對象模型。
也就是說,在 Python 中,如果你想自定義迭代的過程,可以讓對象告訴解釋器該如何作迭代:
class Stuff:
def __init__(self):
self.a_list = [1,2,3,4]
self.position = 0
def __next__(self):
try:
value = self.a_list[self.position]
self.position += 1
return value
except IndexError:
self.position = 0
raise StopIteration
def __iter__(self):
return self
在這裡,Stuff 使用 __next__ 和 __iter__ 魔術方法使自身可迭代(變為了可迭代對象)。
for data in Stuff():
print(data)
然而,在 Ruby 的用法中,你要做的恰恰相反。你要將 for 創建成一個方法,它接收程式碼(body 體)來運行。Ruby 將過程程式碼放在程式碼塊中,這樣它們就可以被用於傳遞。
然後,在each
方法中,使用yield
與程式碼塊進行交互,將值傳遞給程式碼塊來做你需要做的事情(對於任何方法,程式碼塊都是一種隱式參數)。
如果我們重寫上面的程式碼,會成這樣:
class Stuff
def initialize
@a_list = [1, 2, 3, 4]
end
def each
for item in @a_list
yield item
end
end
end
使用each
進行迭代:
Stuff.new().each do |item|
puts item
end
不是將數據傳給 for 循環(Python),而是將循環程式碼傳給數據(Ruby)。
但區別還遠不止於此:
Python 構建類似於 for 的結構,用於各種處理;Ruby 將數據處理工作放到方法中。
優秀的 Python 程式碼使用列表和字典解析式來實現map
和filter
,這些表達式的核心與 for/迭代的語義是相同的。
In [2]: [item for item in Stuff()]
Out[2]: [1, 2, 3, 4]
In [3]: [item for item in Stuff() if item % 2 == 0]
Out[3]: [2, 4]
Ruby 則繼續使用方法優先的方式,除了each
方法,還有一系列常用於處理集合的新方法,如下所示:
class Stuff
...
def select
out = []
each do |e|
# If block returns truthy on e, append to out
if yield(e)
out << e
end
end
out
end
def map
out = []
# One line block syntax, append output of block processed on e to out
each {|e| out << yield(e) }
out
end
puts Stuff.new().map {|item| item}
puts Stuff.new().select{|item| item.even?}
Python 說:「你告訴我們如何迭代你的實例,我們將決定如何處理你的數據。」 Python 有一些基於語言的用作迭代和處理的原語,如果要自定義迭代,只需將正確的程式碼添加到 for 循環體(或表達式)中。
Ruby 反轉了劇本,賦予對象更深層的可訂製性。是的,在某些情況下,我們可以在程式碼塊中添加更多的控制流。是的,我們也可以把 each 方法用來做 map。但是 Ruby 允許對象們實現不同的 map 和 each(如果將「each」的實現用於「map」,可能會非常不理想,甚至不安全)。Ruby 的對象在處理其數據方面,有著更好的方法。
在 Ruby 中,對象控制著功能可見性。而在 Python 中,是語法做著控制。
地道的 Python 對數據處理有著強勢的看法。Python 說:「看,90% 的程式碼都能很好地融入這些想法,只要遵從它,完成工作就行了。」把你的對象變成可以 for-循環的,別再煩我了。
然而 Ruby 說:「在一些重要的情況下,我們不想給調用者太多能力。」所以 Ruby 讓對象去控制它們被處理的方式,並要求開發人員遵循對象想要被交互的方式。Ruby 在數據處理上沒那麼強勢。
Python 更像是基於 C 語言的「面向對象」編程的擴展。在基於 C 的 OO 中,就像 posix 文件描述符或 Win32 窗口句柄一樣,語言並不強制將「方法」與對象本身綁定。相反,對象到方法的綁定只是基於約定。
Python 認為這個過程世界是可以進化的——它升級了這種思維方式,使之更安全。自由函數是存在的(Python貓註:應該指的是內置函數,因不依賴於任何類對象,故是「自由的」),而且確實經常比對象方法更受推薦。對象是存在的,但以一種相對猶豫的方式。
類方法接收「self」作為其第一個參數,幾乎與 Win32 或 Posix API 中的 C 函數接受句柄的方式相同。當函數被傳遞時,它們幾乎被當作 C 函數指針來對待。
Python 認為程式範式(procedural paradigm)是最重要的,它是一切的關鍵基礎,在它之上是面向對象的語義層。
然而,Ruby 卻將其顛倒過來。Ruby 將面向對象作為金字塔的基礎。Ruby 在程式碼塊中包含了混亂的過程世界,讓對象使用這些過程塊。
Ruby 並沒有為了遵循語言的過程性基礎而破壞對象,而是使過程性程式碼適應對象的世界觀。Ruby 有真正的私有方法,不像 Python 的私有方法/參數,只是出於約定。
毫無疑問,當我從系統編程的角度接觸 Python 時,它對我的觀感來說是很自然的。具備著在必要的時候編寫 C 語言的能力,它進化了,令那個世界更加安全。也許這就是為什麼它在系統資源密集的數值計算領域中,找到了用武之地。
難怪 Ruby 很適合開發人員構建更流暢、也許更安全的 API 和 DSL。Ruby 希望程式設計師對領域進行建模,而不是對編程環境進行建模,這對於許多工作來說,似乎是正確的方法。