Python 數(shù)值中的下劃線是怎么回事?

花下貓語:Python 中下劃線的用法令人嘆為觀止,相信你已在各種文章或教程中見識過了。在 2016 年的 3.6 版本之后,Python 還引入了一種新的語法,使得下劃線也可以出現(xiàn)在數(shù)值中。這篇翻譯的文檔,將帶你重溫這個特性的引入過程。
概要和原理
本 PEP 提議擴(kuò)展 Python 的語法,使得在“字符串變成數(shù)”(number-from-string)構(gòu)造器中,下劃線可以作為視覺分隔符,對整數(shù)、浮點(diǎn)和復(fù)數(shù)字面量的數(shù)字進(jìn)行分組。
(Python貓注:關(guān)于 Python 的數(shù)值類型,可以查看 PEP-3141)
這是其它現(xiàn)代語言的一個常見特性,有助于理解長的或者值應(yīng)該被直觀地分成幾部分的字面量,如十六進(jìn)制表示法中的字節(jié)或單詞。
例子:
# grouping decimal numbers by thousands
amount = 10_000_000.0
# grouping hexadecimal addresses by words
addr = 0xCAFE_F00D
# grouping bits into nibbles in a binary literal
flags = 0b_0011_1111_0100_1110
# same, for string conversions
flags = int('0b_1111_0000', 2)
規(guī)范
目前的提議是在數(shù)字之間和在數(shù)字字面量的基本標(biāo)識符之后,允許有一個下劃線。下劃線沒有語義上的意義,數(shù)字字面量會被解析得就像沒有下劃線一樣。
字面量語法
因此,整型字面量的表示法看起來像這樣:
integer: decinteger | bininteger | octinteger | hexinteger
decinteger: nonzerodigit (["_"] digit)* | "0" (["_"] "0")*
bininteger: "0" ("b" | "B") (["_"] bindigit)+
octinteger: "0" ("o" | "O") (["_"] octdigit)+
hexinteger: "0" ("x" | "X") (["_"] hexdigit)+
nonzerodigit: "1"..."9"
digit: "0"..."9"
bindigit: "0" | "1"
octdigit: "0"..."7"
hexdigit: digit | "a"..."f" | "A"..."F"
浮點(diǎn)數(shù)和復(fù)數(shù)的字面量:
floatnumber: pointfloat | exponentfloat
pointfloat: [digitpart] fraction | digitpart "."
exponentfloat: (digitpart | pointfloat) exponent
digitpart: digit (["_"] digit)*
fraction: "." digitpart
exponent: ("e" | "E") ["+" | "-"] digitpart
imagnumber: (floatnumber | digitpart) ("j" | "J")
構(gòu)造函數(shù)
遵循相同的放置規(guī)則,下劃線可以在以下構(gòu)造函數(shù)中使用:
int()(任意進(jìn)制) float() complex() Decimal()
進(jìn)一步的變更
新式的數(shù)字轉(zhuǎn)字符串(number-to-string)格式化語法將被擴(kuò)展,允許 _ 作為千位分隔符。這可以用更具可讀性的字面量來輕松地生成代碼。[11]
The syntax would be the same as for the comma, e.g. {:10_} for a width of 10 with _ separator.(這句沒看懂...不譯)
對于 b、x 和 o 格式符,_ 也將支持,并按 4 位數(shù)分組。
現(xiàn)有的技術(shù)
那些允許下劃線分組的語言,實(shí)現(xiàn)了大量放置下劃線的規(guī)則。在語言規(guī)范與實(shí)際行為相矛盾的情況下,以下會列出實(shí)際的行為。(“單個”或“多個”指的是允許多少連續(xù)的下劃線。)
Ada:單個,僅在數(shù)字間 [8] C# (7.0 版本的提案):多個,僅在數(shù)字間[6] C++14:單個,在數(shù)字之間(選了其它分隔符)[1] D:多個,任意位置,包括末尾 [2] Java:多個,僅在數(shù)字間 [7] Julia:單個,僅在數(shù)字間(但不含浮點(diǎn)指數(shù)部分) [9] Perl 5:多個,基本是任意位置,盡管文檔說數(shù)字間限制 1 個下劃線 [3] Ruby:單個,僅在數(shù)字間(盡管文檔說“任意位置”)[10] Rust:多個,任意位置,除了指數(shù)“e”與數(shù)字間[4] Swift:多個,數(shù)字之間和末尾(盡管文檔說僅在“數(shù)字之間”) [5]
被否決的語法
(Python貓注:每個 PEP 在初提出階段,都可能引起很多關(guān)于語法設(shè)計(jì)的討論,在正式采納的 PEP 中,一般會保留一些有代表性的被否決的方案,例如下面的兩項(xiàng))
1、下劃線的放置規(guī)則
減少下劃線的使用限制,而不是上面聲明的相對嚴(yán)格的規(guī)則。在其它語言中,常見的規(guī)則包括:
只允許一個連續(xù)的下劃線,并且只能在數(shù)字之間。 允許多個連續(xù)的下劃線,但只能在數(shù)字之間。 允許多個連續(xù)的下劃線,在大多數(shù)位置,除了字面量的開頭,或特殊的位置(例如小數(shù)點(diǎn)后)。
本 PEP 中的語法最終被選中,因?yàn)樗w了常見的用例,并且不會出現(xiàn)被 Python 風(fēng)格指南所不鼓勵使用的語法。
一個不太常見的規(guī)則是只允許每 N 位數(shù)字有下劃線(其中 N 可能是 3 個十進(jìn)制字面量,或 4 個十六進(jìn)制字面量)。這是不必要的限制,特別是考慮到這些分隔符位置在不同的文化中是不同的。(Python貓注:例如,我們國家習(xí)慣將 4 個數(shù)字分為一組,即 10000 是 1 萬,而不是英語文化中的 10 thousand)
2、其它的分隔符
還有一種建議是使用空格進(jìn)行分組。雖然字符串是一種結(jié)合相鄰字面量的先例,但這種行為可能會導(dǎo)致意外的效果,而下劃線則不會。而且,除了那些基本會忽略任何空格的語言外,沒有其它語言使用此規(guī)則。
c++ 14 引入了單引號來進(jìn)行分組(因?yàn)橄聞澗€會與用戶定義的字面量產(chǎn)生歧義),由于單引號已經(jīng)被 Python 的字符串字面量使用了,所以沒有考慮它。[1]
實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)上述規(guī)范的初步補(bǔ)丁已經(jīng)發(fā)布到問題跟蹤器。[12]
參考內(nèi)容
版權(quán)
該文檔已放入公共領(lǐng)域。
源文件:https://github.com/python/peps/blob/master/pep-0515.txt

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