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Python 為什麼要有 pass 語句?

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關於 Python 中的pass語句,它似乎很簡單(只有 4 個字母),即使是沒有任何程式設計經驗的初學者也能很快地掌握它的用法。

官方文件 的介紹十分簡單,下面的三個例子可以讓我們快速地瞭解到如何使用它:

簡單而言,pass 是一種空操作(null operation),直譯器執行到它的時候,除了檢查語法是否合法,什麼也不做就直接跳過。

它跟 return、break、continue 和 yield 之類的非空操作相比,最大的區別是它不會改變程式的執行順序。它就像我們寫的註釋,除了佔用一行程式碼行,不會對所處的作用域產生任何影響。

但是,如果你有其它語言的基礎,你也許會好奇:為什麼 Python 有這麼獨特的 pass 語句,而別的語言卻沒有?

Python 這麼設計,到底是出於什麼原因呢?

是為了解決大部分程式語言都要面對的共性問題,還是因為它有自己的新發現,所以創造出來一個新的特性?

換句話說:Python 為什麼要有 pass 語句,它能解決什麼問題(好處),如果沒有它,會導致什麼問題(壞處)?

接下來,本文將從兩個維度展開分析。

1、對人:作為空間佔位符

我把它看作是一種言簡意賅的註釋方式,等於是說“這裡先預留位置,回頭再補上具體的程式碼實現”。

比如在多層的 if-elif-else 結構中,我們可以先把判斷條件寫好,然後在對應的塊中寫上 pass,以後再慢慢完善。

比如上文中給出的例子,我們可以先寫好類/函式名及其入參,然後跳過(pass)主體程式碼,以後再慢慢填充。

pass 寫起來簡單,而且由於是關鍵字,IDE 會給出顯眼的顏色區分,所以就比我們寫上註釋內容來得方便些。

pass 作為空間佔位符,主要可以方便我們構思區域性的程式碼結構,有一定的輔助提醒作用。

但是,若作為一種註釋方式,它就顯得太單薄了,比不上寫“# todo: xxxx”,後者也會被 IDE 用顏色突顯,而且意思更明確。雖然寫起來簡單,但它也引入了一個看似多餘的關鍵字 pass。

所以,從空間佔位符的角度來看,pass 不是程式語言中必須的設計要素。

有了它,我們可以表達出“此處有東西,但暫時跳過”的語義,但如果沒有它,則可以用註釋內容來替代。

2、對機器:為了語法完整性

對於前一條的用法,pass 出現在程式碼中的位置在理論上是不受限的。

但是,我們最常使用 pass 時,基本是在冒號的下一行,而且在該層縮排的程式碼塊中,只有這一條語句。(參見前文的 3 個例子,為了方便,我們僅以以空函式為例)

我們可以設想下,如果不寫它,會怎樣?

答案是會報縮排錯誤:IndentationError: expected an indented block

# 將函式體的 pass 去除,會報錯
def func():

func()

因為 Python 使用縮排來劃分程式碼塊(至於原因,請查閱《Python為什麼使用縮排來劃分程式碼塊?》),而冒號標識著要出現新的縮排程式碼塊,所以這個例子會報缺少縮排程式碼塊。

如果我們用前文說的註釋來替代,看看會怎樣?

# 將函式體的 pass 換成註釋
def func():
    # todo:此處有東西,以後補上
func()

這樣寫,也會報錯:IndentationError: expected an indented block

原因是註釋並非有效的語法內容,它會被 Python 直譯器忽略掉(ignore),不像 pass 語句那樣是“有效的語法內容,但是跳過”。

也就是說,縮排程式碼塊中必須包含有語法意義的內容,下面的例子都是有效的:

def func():
    """這是一個字串"""

def func2():
    123456

Python 在定義函式時,必須包含函式體,即同時包含宣告加定義兩種語義,不能像某些語言可以只使用宣告的語義,即寫成void test();

但是,由於 Python 不使用花括號,它無法像某些語言那樣直接定義出空函式,即寫成void test(){}

綜合以上的分析,Python 在定義空函式時,必須要有合法的函式體,因此設計出表示空操作的 pass 語句。它是為了補充語法的完整性,連同冒號,等效於其它語言中一對空的花括號。

從語法完整性的維度上看,它是必須的設計要素,如果沒有的話,也必須用類似的空語句或特殊符號來替代。

對人方面,pass 可以表示“暫時跳過”的含義,作為臨時的佔位符,最終會被實際的程式碼實現所替換;對機器方面,它則可以表示“直接跳過”,只為了補齊語法邏輯,並不會被其它程式碼所替換。

其它語言沒有專門的一種語句或者符號來表示這種佔位符(即語義有所欠缺),但是它們也不需要費心思專門設計一個關鍵字來補齊語法完整性(即語法完備)。

回到本文開頭的問題:Python 為什麼要有 pass 語句,它能解決什麼問題(好處),如果沒有它,會導致什麼問題(壞處)?

Python 使用 pass 語句,是為了支援純粹空操作的程式碼塊(空函式、空類、空的迴圈控制塊等等),有了它,還能額外表達出一種佔位符的語義。

前者是對於機器而言的,必須要有,等效於其它語言中空花括號的作用;後者是對於人而言的,非必須的,可以用註釋來表達,但因為 Python 設計了這個語句,這種用法有時候還挺方便的。

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