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Python:動態語言與鴨子類型

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今天來說說編程語言中的動態類型語言與鴨子類型,鴨子類型是編程語言中動態類型語言中的一種設計風格,一個對象的特征不是由父類決定,而是通過對象的方法決定的。

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今天來說說編程語言中的動態類型語言與鴨子類型,維基百科對動態語言的定義:

動態編程語言是一類在運行時可以改變其結構的語言:例如新的函數、對象、甚至代碼可以被引進,已有的函數可以被刪除或是其他結構上的變化。動態語言目前非常具有活力如PHP、Ruby、Python 都屬于動態語言,而C、C++、Java等語言則不屬于動態語言。

這個解釋很抽象,其實動態語言是相對靜態語言而言的,靜態語言的特點是在程序執行前,代碼編譯時從代碼中就可以知道一切,比如變量的類型,方法的返回值類型:

  1. String s = "hello" 
  2. s = "world" 
  3. s = 1 // 編譯時就會報錯 

在靜態語言中,變量有類型信息,它是一塊內存區域,靜態語言的優點是代碼結構非常規范,便于調試,但有時顯得啰嗦。而動態語言只有等到程序運行時才知道一切,變量(嚴格來說叫名字,就像人的名字一樣)不需要指定類型,變量本身沒有任何類型信息,類型信息在對象身上,對象是什么類型,必須等到程序運行時才知道,動態類型語言的優點在于方便閱讀,不需要寫很多類型相關的代碼;缺點是不方便調試,命名不規范時會造成讀不懂,不利于理解等。

  1. s = "hello" 
  2. s = "world" 
  3. s = 1  # 可以給變量隨意賦值,無論是什么類型都可以 

鴨子類型

動態語言中經常提到鴨子類型,所謂鴨子類型就是:如果走起路來像鴨子,叫起來也像鴨子,那么它就是鴨子(If it walks like a duck and quacks like a duck, it must be a duck)。鴨子類型是編程語言中動態類型語言中的一種設計風格,一個對象的特征不是由父類決定,而是通過對象的方法決定的。

如果你學的是Java或者C++等靜態語言,可能對鴨子類型的理解沒那么深刻,因為靜態語言中對象的特性取決于其父類。而動態語言則不一樣,比如迭代器,任何實現了 __iter__ 和 __next__ 方法的對象都可稱之為迭代器,但對象本身是什么類型不受限制,可以自定義為任何類

  1. # python3 
  2. class Foo: 
  3.     def __iter__(self): 
  4.         pass 
  5.  
  6.     def __next__(self): 
  7.         pass 
  8.  
  9. from collections import Iterable 
  10. from collections import Iterator 
  11.  
  12. print(isinstance(Foo(), Iterable)) # True 
  13. print(isinstance(Foo(), Iterator)) # True 

我們并不需要繼承 Iterator 就可以實現迭代器的功能。當有一函數希望接收的參數是 Iterator 類型時,但是我們傳遞的是 Foo 的實例對象,其實也沒問題,換成是Java 等靜態語言,就必須傳遞 Iterator或者是它的子類。鴨子類型通常得益于”不”測試方法和函數中參數的類型,而是依賴文檔、清晰的代碼和測試來確保正確使用。這既是優點也是缺點,缺點是需要通過文檔才能知道參數類型,為了彌補這方面的不足,Python3.6 引入了類型信息,定義變量的時候可以指定類型,例如下面的函數表示接收str類型的參數,并返回str類型的值:

【本文是51CTO專欄作者“劉志軍”的原創文章,作者微信公眾號:Python之禪(VTtalk)】

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責任編輯:趙寧寧 來源: 51CTO專欄
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