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python 為什么會有個奇怪的“...”對象，大數據技術專

來源：圖騰培訓網更新：2023-06-14 16:07:58 | 關注9人

python 為什么會有個奇怪的“...”對象

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跟大家分享的又是python的“為什么”系列的文章哦。大家都知道python是一款強大的數據分析工具，我們平常工作和生活中也總是會用到。但是對于python的一些基本理論卻是一知半解，希望通過小編今天給大家分享的這篇：python 為什么會有個奇怪的“...”對象？的文章，使大家對于python有進一步的了解。

所謂特別的寫法就是下面這個：

# 用 ... 替代 pass

def foo():

...

它是中文標點符號的半個省略號，也即由英文的 3 個點組成。如果你是第一次看到，很可能會覺得奇怪：這玩意是怎么回事？PS：如果你知道它，仔細看過本文后，你同樣可能會覺得奇怪！

事實上，它是 python 3 中的一個內置對象，有個正式的名字叫作——Ellipsis，翻譯成中文就是“省略號”。

更準確地說，它是一個內置常量（BUIlt-in Constant），是 6 大內置常量之一（另外幾個是 None、False、True、NotImplemented、__debug__）。

關于這個對象的基礎性質，下面給出了一張截圖，你們應該能明白我的意思：

“...“并不神秘，它只是一個可能不多見的符號型對象而已。用它替換 pass，在語法上并不會報錯，因為 python 允許一個對象不被賦值引用。

嚴格來說，這是旁門左道，在語義上站不住腳——把“...”或其它常量或已被賦值的變量放在一個空的縮進代碼塊中，它們是與動作無關的，只能表達出“這有個沒用的對象，不用管它”。

python 允許這些不被實際使用的對象存在，然而聰明的 IDE 應該會有所提示（我用的是Pycharm），比如告訴你：Statement seems to have no effect 。

但是“...”這個常量似乎受到了特殊對待，我的 IDE 上沒有作提示。

很多人已經習慣上把它當成 pass 那樣的空操作來用了（在最早引入它的郵件組討論中，就是舉了這種用法的例子）。但我本人還是傾向于使用 pass，不知道你是怎么想的呢？

... 在 PEP-3100 中被引入，最早合入在 python 3.0 版本，而 Ellipsis 則在更早的版本中就已包含。

雖然官方說它們是同一個對象的兩種寫法，而且說成是單例的（singleton），但我還發現一個非常奇怪的現象，與文檔的描述是沖突的：

如你所見，賦值給 ... 時會報錯SyntaxError: cannot assign to Ellipsis ，然而 Ellipsis 卻可以被賦值，它們的行為根本就不同嘛！被賦值之后，Ellipsis 的內存地址以及類型屬性都改變了，它成了一個“變量”，不再是常量。

作為對比，給 True 或 None 之類的常量賦值時，會報錯SyntaxError: cannot assign to XXX，但是給 NotImplemented 常量賦值時不會報錯。

眾所周知，在 python 2 中也可以給布爾對象（True/False）賦值，然而 python 3 已經把它們改造成不可修改的。

所以有一種可能的解釋：Ellipsis 和 NotImplemented 是 python 2 時代的遺留產物，為了兼容性或者只是因為核心開發者遺漏了，所以它們在當前版本（3.8）中還可以被賦值修改。

... 出生在 python 3 的時代，或許在將來會完全取代 Ellipsis。目前兩者共存，它們不一致的行為值得我們注意。我的建議：只使用...吧，就當 Ellipsis 已經被淘汰了。

接下來，讓我們回到標題的問題：python 為什么要使用“...”對象？

這里就只聚焦于 python 3 的“...”了，不去追溯 Ellipsis 的歷史和現狀。

之所以會問這個問題，我的意圖是想知道：它有什么用處，能夠解決什么問題？從而窺探到 python 語言設計中的更多細節。

大概有如下的幾種答案：

官方文檔中給出了這樣的說明：

Special value used mostly in conjunction with extended slicing syntax for user-defined container data types.

這是個特殊的值，通常跟擴展的切片語法相結合，用在自定義的數據類型容器上。

文檔中沒有給出具體實現的例子，但用它結合__getitem__() 和 slice() 內置函數，可以實現類似于 1, ..., 7] 取出 7 個數字的切片片段的效果。

由于它主要用在數據操作上，可能大部分人很少接觸。聽說 Numpy 把它用在了一些語法糖用法上，如果你在用 Numpy 的話，可以探索一下都有哪些玩法？

... 可以被用作占位符，也就是我在《python 為什么要有 pass 語句？》中提到 pass 的作用。前文中對此已有部分分析。

有人覺得這樣很 cute，這種想法獲得了 python 之父 GUIdo 的支持：

python 3.5 引入的 Type Hint 是“...”的主要使用場合。

它可以表示不定長的參數，比如Tupleint, ...] 表示一個元組，其元素是 int 類型，但數量不限。

它還可以表示不確定的變量類型，比如文檔中給出的這個例子：

T 在函數定義時無法確定，當函數被調用時，T 的實際類型才被確定。

在 .pyi 格式的文件中，... 隨處可見。這是一種存根文件（stub file），主要用于存放 python 模塊的類型提示信息，給 mypy、pytype 之類的類型檢查工具以及 IDE 來作靜態代碼檢查。

最后，我認為有一個非常終極的原因，除了引入“...”來表示，沒有更好的方法。

先看看兩個例子：

兩個例子的結果中都出現了“...”，它表示的是什么東西呢？

對于列表和字典這樣的容器，如果其內部元素是可變對象的話，則存儲的是對可變對象的引用。那么，當其內部元素又引用容器自身時，就會遞歸地出現無限循環引用。

無限循環是無法窮盡地表示出來的，python 中用 ... 來表示，比較形象易懂，除了它，恐怕沒有更好的選擇。

最后，我們來總結一下本文的內容：

... 是 python 3 中的一個內置常量，它是一個單例對象，雖然是 python 2 中就有的 Ellipsis 的別稱，但它的性質已經跟舊對象分道揚鑣
... 可以替代 pass 語句作為占位符使用，但是它作為一個常量對象，在占位符語義上并不嚴謹。很多人已經在習慣上接受它了，不妨一用
... 在 python 中不少的使用場景，除了占位符用法，還可以支持擴展切片語法、豐富 Type Hint 類型檢查，以及表示容器對象的無限循環
... 對大多數人來說，可能并不多見（有人還可能因為它是一種符號特例而排斥它），但它的存在，有些時候能夠帶來便利。希望本文能讓更多人認識它，那么文章的目的也就達成了~