什么是赋值表达式（使用“海象”或“:=”运算符）？为什么要添加此语法？

问题描述：

自 Python 3.8 开始，代码可以使用PEP 572:=中记录的所谓“海象”运算符 ( )进行赋值表达式。

这似乎是一个非常重要的新功能，因为它允许在理解和lambdas 中进行这种形式的分配。

赋值表达式的语法、语义和语法规范到底是什么？

为什么会引入这个新的（并且看似非常激进的）概念，即使PEP 379（提出了类似“添加赋值表达式”的想法）已被撤回？

解决方案 1：

PEP 572包含许多细节，尤其是第一个问题。我将尝试简洁地总结/引用 PEP 中一些最重要的部分：

基本原理

允许在推导式（例如列表推导式和禁止使用传统赋值的 lambda 函数）内进行这种形式的赋值。这还可以促进交互式调试，而无需代码重构。

推荐用例示例

a) 获取条件值

例如（在 Python 3 中）：

command = input("> ")
while command != "quit":
    print("You entered:", command)
    command = input("> ")

可以变成：

while (command := input("> ")) != "quit":
    print("You entered:", command)

同样，从文档中：

在此示例中，赋值表达式有助于避免两次调用 len()：

if (n := len(a)) > 10:
    print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")

b）简化列表推导

例如：

[(lambda y: [y, x/y])(x+1) for x in range(5)]

可以变成：

[[y := x+1, x/y] for x in range(5)]

语法和语义

在任何可以使用任意 Python 表达式的上下文中，都可以出现命名表达式。其形式为name := expr其中expr是任何有效的 Python 表达式，而 name 是标识符。

这种命名表达式的值与合并表达式相同，但有一个额外的副作用，即目标被赋予了该值

与常规赋值语句的区别

除了是表达式而非语句之外，PEP 中还提到了几个区别：表达式赋值从右到左进行，在逗号周围具有不同的优先级，并且不支持：

• 多个目标

x = y = z = 0  # Equivalent: (z := (y := (x := 0)))

• 不分配给单个名称：

# No equivalent
a[i] = x
self.rest = []

• 可迭代打包/解包

# Equivalent needs extra parentheses
loc = x, y  # Use (loc := (x, y))
info = name, phone, *rest  # Use (info := (name, phone, *rest))

# No equivalent
px, py, pz = position
name, phone, email, *other_info = contact

• 内联类型注释：

# Closest equivalent is "p: Optional[int]" as a separate declaration
p: Optional[int] = None

• 不支持增强分配：

total += tax  # Equivalent: (total := total + tax)

解决方案 2：

以下是我最喜欢的几个赋值表达式示例，它们可以使代码更简洁、更易于阅读：

if陈述

前：

match = pattern.match(line)
if match:
    return match.group(1)

后：

if match := pattern.match(line):
    return match.group(1)

无限while语句

前：

while True:
    data = f.read(1024)
    if not data:
        break
    use(data)

后：

while data := f.read(1024):
    use(data)

PEP 中还有其他很好的例子。

解决方案 3：

现在 3.8 版已经正式发布，这里再举几个例子和理由。

命名表达式的结果是编程的一个重要部分，允许使用描述性名称代替较长的表达式，并允许重复使用。目前，此功能仅在语句形式中可用，因此在列表推导和其他表达式上下文中不可用。

来源：LicensedProfessional 的 reddit 评论

处理匹配的正则表达式

if (match := pattern.search(data)) is not None:
    # Do something with match

无法使用 2-arg iter() 轻松重写的循环

while chunk := file.read(8192):
   process(chunk)

重复使用计算成本高昂的值

[y := f(x), y**2, y**3]

在理解过滤器子句及其输出之间共享子表达式

filtered_data = [y for x in data if (y := f(x)) is not None]

解决方案 4：

什么是 := 运算符？

简单来说:=就是表达式 + 赋值运算符。它执行一个表达式并将该表达式的结果赋给单个变量。

为什么需要 := 运算符？

一个简单有用的案例是减少理解中的函数调用，同时保持可读性。

让我们考虑一个列表推导，在没有运算符的情况下，如果结果大于 0，则添加一个并过滤:=。这里我们需要调用该add_one函数两次。

[add_one(num) for num in numbers if add_one(num) > 0]

案例 1：

def add_one(num):
    return num + 1

numbers = [1,2,3,4,-2,45,6]


result1 = [value for num in numbers if (value := add_one(num)) > 0]
>>> result1
[2, 3, 4, 5, 46, 7]

结果符合预期，我们不需要调用该add_one函数两次，这显示了运算符的优势:=。

使用列表推导时要谨慎使用海象:=运算符。

以下案例可能有助于您更好地理解运算符的用法:=。

案例 2：

def add_one(num):
    return num + 1

numbers = [1,2,3,4,-2,45,6]

>>> result2 = [(value := add_one(num)) for num in numbers if value > 0]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 1, in <listcomp>
NameError: name 'value' is not defined

情况 3：当全局变量设置为正时

def add_one(num):
    return num + 1

numbers = [1,2,3,4,-2,45,6]

value = 1

result3 = [(value := add_one(num)) for num in numbers if value > 0]
>>> result3
[2, 3, 4, 5, -1]

情况 4：当全局变量设置为负数时

def add_one(num):
    return num + 1

numbers = [1,2,3,4,-2,45,6]

value = -1

result4 = [(value := add_one(num)) for num in numbers if value > 0]
>>> result4
[]

解决方案 5：

海象算子可用于避免某些函数的重新计算。以下是一个例子。

案例 1：

if complexOperation(num) > 90:
    result = complexOperation(num)
    executeActualFunctionality(result)

案例 2：

if result := complexOperation(num) > 90:
    executeActualFunctionality(result)

在案例 1 中，我们执行complexOperation()两次只是因为我们不确定结果。通过练习案例 2 可以避免这种情况。

注意：我们也可以在语句前声明结果变量if并计算complexOperation()一次。

解决方案 6：

没有海象运算符：

card_number = input("Enter card number: ")
if len(card_number) == 8:
    print(f"Card {card_number} is valid")
else:
    print(f"Card {card_number} is invalid")

使用海象运算符：

if len(card_number := input("Enter card number: ")) == 8:
    print(f"Card {card_number} is valid")
else:
    print(f"Card {card_number} is invalid")