python2.7和 python3.4的卻別

許多 Python 初學者想知道他們應該從 Python 的哪個版本開始學習。對於這個問題我的答案是 “你學習你喜歡的教程的版本,然後檢查他們之間的不同。"

但是如果你開始一個新項目,並且有選擇權?我想說的是目前沒有對錯,只要你計劃使用的庫 Python 2.7.x 和 Python 3.x 雙方都支持的話。儘管如此,當在編寫它們中的任何一個的代碼,或者是你計劃移植你的項目的時候,是非常值得看看這兩個主要流行的 Python 版本之間的差別的,以便避免常見的陷阱,

章節

future模塊

Python 3.x 介紹的 一些Python 2 不兼容的關鍵字和特性可以通過在 Python 2 的內置__future__模塊導入。如果你計劃讓你的代碼支持 Python 3.x,建議你使用__future__模塊導入。例如,如果我想要 在Python 2 中表現 Python 3.x 中的整除,我們可以通過如下導入

from __future__ import division

更多的__future__模塊可被導入的特性被列在下表中:

feature optional in mandatory in effect
nested_scopes 2.1.0b1 2.2 PEP 255: Simple Generators
division 2.2.0a2 3.0 PEP 328: Imports: Multi-Line and Absolute/Relative
with_statement 2.5.0a1 2.6 PEP 3105: Make print a function
unicode_literals 2.6.0a2 3.0 <a rel="nofollow" href="http://legacy.python.org/dev/peps/pep-3112/" """="" target="_blank" style="color: rgb(128, 0, 128); text-decoration: none; outline-style: none;">PEP 3112: Bytes literals in Python 3000

(Source:https://docs.python.org/2/library/future.html)

from platform import python_version

print函數

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很瑣碎,而print語法的變化可能是最廣爲人知的了,但是仍值得一提的是: Python 2 的print聲明已經被print()函數取代了,這意味着我們必須包裝我們想打印在小括號中的對象。
Python 2 不具有額外的小括號問題。但對比一下,如果我們按照 Python 2 的方式不使用小括號調用print函數,Python 3 將拋出一個語法異常(SyntaxError)。

Python 2

print 'Python', python_version()
print 'Hello, World!'
print('Hello, World!') print "text", ; print 'print more text on the same line' 
Python 2.7.6
Hello, World!
Hello, World!
text print more text on the same line

Python 3

print('Python', python_version()) print('Hello, World!')  print("some text,", end="")  print(' print more text on the same line') 
Python 3.4.1
Hello, World!
some text, print more text on the same line
print 'Hello, World!'
File "<ipython-input-3-139a7c5835bd>", line 1
    print 'Hello, World!'
                        ^
SyntaxError: invalid syntax

注意

以上通過 Python 2 使用Printing "Hello, World"是非常正常的,儘管如此,如果你有多個對象在小括號中,我們將創建一個元組,因爲print在 Python 2 中是一個聲明,而不是一個函數調用。

print 'Python', python_version()
print('a', 'b') print 'a', 'b' 
Python 2.7.7
('a', 'b')
a b

整除

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如果你正在移植代碼,這個變化是特別危險的。或者你在 Python 2 上執行 Python 3 的代碼。因爲這個整除的變化表現在它會被忽視(即它不會拋出語法異常)。

因此,我還是傾向於使用一個float(3)/23/2.0代替在我的 Python 3 腳本保存在 Python 2 中的3/2的一些麻煩(並且反而過來也一樣,我建議在你的 Python 2 腳本中使用from __future__ import division

Python 2

print 'Python', python_version()
print '3 / 2 =', 3 / 2
print '3 // 2 =', 3 // 2
print '3 / 2.0 =', 3 / 2.0
print '3 // 2.0 =', 3 // 2.0
Python 2.7.6
3 / 2 = 1
3 // 2 = 1
3 / 2.0 = 1.5
3 // 2.0 = 1.0

Python 3

print('Python', python_version()) print('3 / 2 =', 3 / 2) print('3 // 2 =', 3 // 2) print('3 / 2.0 =', 3 / 2.0) print('3 // 2.0 =', 3 // 2.0) 
Python 3.4.1
3 / 2 = 1.5
3 // 2 = 1
3 / 2.0 = 1.5
3 // 2.0 = 1.0

Unicode

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Python 2 有ASCII str()類型,unicode()是單獨的,不是 byte 類型。

現在, 在 Python 3,我們最終有了Unicode (utf-8)字符串,以及一個字節類:bytebytearrays

Python 2

print 'Python', python_version()
Python 2.7.6
print type(unicode('this is like a python3 str type'))

<type 'unicode'>
print type(b'byte type does not exist')

<type 'str'>
print 'they are really' + b' the same'

they are really the same
print type(bytearray(b'bytearray oddly does exist though'))

<type 'bytearray'>

Python 3

print('Python', python_version()) print('strings are now utf-8 u03BCnicou0394é!')  Python 3.4.1 strings are now utf-8 μnicoΔé! 
print('Python', python_version(), end="")
print(' has', type(b' bytes for storing data'))

Python 3.4.1 has <class 'bytes'> 
print('and Python', python_version(), end="") print(' also has', type(bytearray(b'bytearrays')))  and Python 3.4.1 also has <class 'bytearray'> 
'note that we cannot add a string' + b'bytes for data'

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-13-d3e8942ccf81> in <module>() ----> 1 'note that we cannot add a string' + b'bytes for data'  TypeError: Can't convert 'bytes' object to str implicitly 

xrange

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在 Python 2 中xrange()創建迭代對象的用法是非常流行的。比如: for 循環或者是列表/集合/字典推導式。

這個表現十分像生成器(比如。“惰性求值”)。但是這個xrange-iterable是無窮的,意味着你可以無限遍歷。

由於它的惰性求值,如果你不得僅僅不遍歷它一次,xrange()函數 比range()更快(比如 for 循環)。儘管如此,對比迭代一次,不建議你重複迭代多次,因爲生成器每次都從頭開始。

在 Python 3 中,range()是像xrange()那樣實現以至於一個專門的xrange()函數都不再存在(在 Python 3 中xrange()會拋出命名異常)。

import timeit

n = 10000
def test_range(n):
    return for i in range(n):
        pass

def test_xrange(n):
    for i in xrange(n):
        pass   

Python 2

print 'Python', python_version()

print 'ntiming range()' 
%timeit test_range(n)

print 'nntiming xrange()' 
%timeit test_xrange(n)

Python 2.7.6

timing range()
1000 loops, best of 3: 433 µs per loop


timing xrange()
1000 loops, best of 3: 350 µs per loop

Python 3

print('Python', python_version())

print('ntiming range()')
%timeit test_range(n)

Python 3.4.1

timing range()
1000 loops, best of 3: 520 µs per loop
print(xrange(10)) --------------------------------------------------------------------------- NameError                                 Traceback (most recent call last) <ipython-input-5-5d8f9b79ea70> in <module>() ----> 1 print(xrange(10))

NameError: name 'xrange' is not defined

Python 3 中的range對象的__contains__方法

另外一件值得一提的事情就是在 Python 3 中range有一個新的__contains__方法(感謝Yuchen Ying指出了這個),__contains__方法可以加速"查找"在 Python 3.x 中顯著的整數和布爾類型。

x = 10000000

def val_in_range(x, val):
    return val in range(x)

def val_in_xrange(x, val):
    return val in xrange(x)

print('Python', python_version())
assert(val_in_range(x, x/2) == True)
assert(val_in_range(x, x//2) == True)
%timeit val_in_range(x, x/2)
%timeit val_in_range(x, x//2)

Python 3.4.1
1 loops, best of 3: 742 ms per loop
1000000 loops, best of 3: 1.19 µs per loop

基於以上的timeit的結果,當它使一個整數類型,而不是浮點類型的時候,你可以看到執行查找的速度是 60000 倍快。儘管如此,因爲 Python 2.x 的range或者是xrange沒有一個__contains__方法,這個整數類型或者是浮點類型的查詢速度不會相差太大。

print 'Python', python_version()
assert(val_in_xrange(x, x/2.0) == True)
assert(val_in_xrange(x, x/2) == True)
assert(val_in_range(x, x/2) == True)
assert(val_in_range(x, x//2) == True)
%timeit val_in_xrange(x, x/2.0)
%timeit val_in_xrange(x, x/2)
%timeit val_in_range(x, x/2.0)
%timeit val_in_range(x, x/2)

Python 2.7.7
1 loops, best of 3: 285 ms per loop
1 loops, best of 3: 179 ms per loop
1 loops, best of 3: 658 ms per loop
1 loops, best of 3: 556 ms per loop

下面說下__contain__方法並沒有加入到 Python 2.x 中的證據:

print('Python', python_version()) range.__contains__  Python 3.4.1  <slot wrapper '__contains__' of 'range' objects> 
print 'Python', python_version()
range.__contains__


Python 2.7.7
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-7-05327350dafb> in <module>()       1 print 'Python', python_version() ----> 2 range.__contains__  AttributeError: 'builtin_function_or_method' object has no attribute '__contains__' 
print 'Python', python_version()
xrange.__contains__

Python 2.7.7
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-7d1a71bfee8e> in <module>()       1 print 'Python', python_version() ----> 2 xrange.__contains__  AttributeError: type object 'xrange' has no attribute '__contains__' 

**注意在 Python 2 和 Python 3 中速度的不同***

有些猿類指出了 Python 3 的range()和 Python 2 的xrange()之間的速度不同。因爲他們是用相同的方法實現的,因此期望相同的速度。儘管如此,這事實在於 Python 3 傾向於比 Python 2 運行的慢一點。

def test_while():
    i = 0
    while i < 20000:
        i += 1
    return
print('Python', python_version())
%timeit test_while()

Python 3.4.1
100 loops, best of 3: 2.68 ms per loop
print 'Python', python_version()
%timeit test_while()

Python 2.7.6
1000 loops, best of 3: 1.72 ms per loop

Raising exceptions

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Python 2 接受新舊兩種語法標記,在 Python 3 中如果我不用小括號把異常參數括起來就會阻塞(並且反過來引發一個語法異常)。

Python 2

print 'Python', python_version()

Python 2.7.6
raise IOError, "file error"


---------------------------------------------------------------------------
IOError                                   Traceback (most recent call last) <ipython-input-8-25f049caebb0> in <module>() ----> 1 raise IOError, "file error"  IOError: file error 
raise IOError("file error")

---------------------------------------------------------------------------
IOError                                   Traceback (most recent call last)
<ipython-input-9-6f1c43f525b2> in <module>() ----> 1 raise IOError("file error")  IOError: file error 

Python 3

print('Python', python_version())  Python 3.4.1 
raise IOError, "file error"
  File "<ipython-input-10-25f049caebb0>", line 1
    raise IOError, "file error"
                 ^
SyntaxError: invalid syntax
The proper way to raise an exception in Python 3:
print('Python', python_version()) raise IOError("file error")   Python 3.4.1 --------------------------------------------------------------------------- OSError                                   Traceback (most recent call last) <ipython-input-11-c350544d15da> in <module>()       1 print('Python', python_version()) ----> 2 raise IOError("file error")

OSError: file error

Handling exceptions

在 Python 3 中處理異常也輕微的改變了,在 Python 3 中我們現在使用as作爲關鍵詞。

python 2

print 'Python', python_version()
try:
    let_us_cause_a_NameError
except NameError, err:
    print err, '--> our error message'


Python 2.7.6
name 'let_us_cause_a_NameError' is not defined --> our error message

Python 3

print('Python', python_version())
try:
    let_us_cause_a_NameError
except NameError as err:
    print(err, '--> our error message')


Python 3.4.1
name 'let_us_cause_a_NameError' is not defined --> our error message

next() 函數 and .next() 方法

因爲next() (.next())是一個如此普通的使用函數(方法),這裏有另外一個語法改變(或者是實現上改變了),值得一提的是:在 Python 2.7.5 中函數和方法你都可以使用,next()函數在 Python 3 中一直保留着(調用.next()拋出屬性異常)。

Python 2

print 'Python', python_version()

my_generator = (letter for letter in 'abcdefg')

next(my_generator) my_generator.next() 
Python 2.7.6

'b'

Python 3

print('Python', python_version())  my_generator = (letter for letter in 'abcdefg')  next(my_generator) 
Python 3.4.1

'a'
my_generator.next()
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError                            Traceback (most recent call last) <ipython-input-14-125f388bb61b> in <module>() ----> 1 my_generator.next()  AttributeError: 'generator' object has no attribute 'next' 

For 循環變量和全局命名空間泄漏

好消息:在 Python 3.x 中 for 循環變量不會再導致命名空間泄漏。

在 Python 3.x 中做了一個改變,在What’s New In Python 3.0中有如下描述:

"列表推導不再支持 [... for var in item1, item2, ...] 這樣的語法。使用 [... for var in (item1, item2, ...)] 代替。也需要提醒的是列表推導有不同的語義:  他們關閉了在 `list()` 構造器中的生成器表達式的語法糖, 並且特別是循環控制變量不再泄漏進周圍的作用範圍域."

Python 2

print 'Python', python_version()

i = 1
print 'before: i =', i

print 'comprehension: ', [i for i in range(5)]

print 'after: i =', i


Python 2.7.6
before: i = 1
comprehension:  [0, 1, 2, 3, 4]
after: i = 4

Python 3

print('Python', python_version())

i = 1
print('before: i =', i)

print('comprehension:', [i for i in range(5)])

print('after: i =', i)


Python 3.4.1
before: i = 1
comprehension: [0, 1, 2, 3, 4]
after: i = 1

比較不可排序類型

在 Python 3 中的另外一個變化就是當對不可排序類型做比較的時候,會拋出一個類型錯誤。

Python 2

print 'Python', python_version()
print "[1, 2] > 'foo' = ", [1, 2] > 'foo'
print "(1, 2) > 'foo' = ", (1, 2) > 'foo'
print "[1, 2] > (1, 2) = ", [1, 2] > (1, 2)


Python 2.7.6
[1, 2] > 'foo' =  False
(1, 2) > 'foo' =  True
[1, 2] > (1, 2) =  False

Python 3

print('Python', python_version()) print("[1, 2] > 'foo' = ", [1, 2] > 'foo') print("(1, 2) > 'foo' = ", (1, 2) > 'foo') print("[1, 2] > (1, 2) = ", [1, 2] > (1, 2))   Python 3.4.1 --------------------------------------------------------------------------- TypeError                                 Traceback (most recent call last) <ipython-input-16-a9031729f4a0> in <module>()       1 print('Python', python_version()) ----> 2 print("[1, 2] > 'foo' = ", [1, 2] > 'foo')
      3 print("(1, 2) > 'foo' = ", (1, 2) > 'foo')
      4 print("[1, 2] > (1, 2) = ", [1, 2] > (1, 2))

TypeError: unorderable types: list() > str()

通過input()解析用戶的輸入

幸運的是,在 Python 3 中已經解決了把用戶的輸入存儲爲一個str對象的問題。爲了避免在 Python 2 中的讀取非字符串類型的危險行爲,我們不得不使用raw_input()代替。

Python 2

Python 2.7.6 
[GCC 4.0.1 (Apple Inc. build 5493)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> my_input = input('enter a number: ')

enter a number: 123

>>> type(my_input)
<type 'int'>

>>> my_input = raw_input('enter a number: ')

enter a number: 123

>>> type(my_input)
<type 'str'>

Python 3

Python 3.4.1 
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5577)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> my_input = input('enter a number: ')


enter a number: 123


>>> type(my_input)
<class 'str'>

返回可迭代對象,而不是列表

如果在 xrange 章節看到的,現在在 Python 3 中一些方法和函數返回迭代對象 -- 代替 Python 2 中的列表

因爲我們通常那些遍歷只有一次,我認爲這個改變對節約內存很有意義。儘管如此,它也是可能的,相對於生成器 --- 如需要遍歷多次。它是不那麼高效的。

而對於那些情況下,我們真正需要的是列表對象,我們可以通過list()函數簡單的把迭代對象轉換成一個列表。

Python 2

print 'Python', python_version() 

print range(3) 
print type(range(3))


Python 2.7.6
[0, 1, 2]
<type 'list'>

Python 3

print('Python', python_version())  print(range(3)) print(type(range(3))) print(list(range(3)))   Python 3.4.1 range(0, 3) <class 'range'> [0, 1, 2] 

在 Python 3 中一些經常使用到的不再返回列表的函數和方法

  • zip()

  • map()

  • filter()

  • dictionary's .keys() method

  • dictionary's .values() method

  • dictionary's .items() method

更多的關於 Python 2 和 Python 3 的文章

下面是我建議後續的關於 Python 2 和 Python 3 的一些好文章。

移植到 Python 3

Python 3 的擁護者和反對者

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