Python 3.6 有什么新变化 - 新功能&新模块

2023-05-16

PEP 498：格式化字符串文本

PEP 498 引入了一种新的字符串文本：f 字符串或格式化字符串文本。

格式化字符串文本以和类似 str.format（）接受的格式字符串。它们包含替换由大括号包围的田野。替换字段是表达式，在运行时进行评估，然后使用 format（）协议进行格式化：‘f’

>>>
>>> name = "Fred"
>>> f"He said his name is {name}."
'He said his name is Fred.'
>>> width = 10
>>> precision = 4
>>> value = decimal.Decimal("12.34567")
>>> f"result: {value:{width}.{precision}}"  # nested fields
'result:      12.35'

参见
PEP 498 – 文字字符串插值。
PEP由Eric V. Smith编写和实施。

功能文档。

PEP 526：变量注释的语法

PEP 484 引入了函数类型注释的标准参数，又名类型提示。这个PEP为Python添加了用于注释的语法变量的类型包括类变量和实例变量：

primes: List[int] = []

captain: str  # Note: no initial value!

class Starship:
    stats: Dict[str, int] = {}

就像函数注释一样，Python 解释器不会附加任何变量注释的特定含义，并且仅将它们存储在类或模块的属性中。annotations

与静态类型语言中的变量声明相比，注释语法的目标是提供一种简单的方法来指定结构化通过抽象语法树键入第三方工具和库的元数据和属性。annotations

参见
PEP 526 – 变量注释的语法。
PEP由Ryan Gonzalez，Philip House，Ivan Levkivskyi，Lisa Roach撰写，和圭多·范·罗苏姆。由Ivan Levkivskyi实施。

使用或将使用新语法的工具：mypy，pytype，PyCharm等。

PEP 515：数字文字中的下划线

PEP 515 增加了在数字文本中使用下划线的功能提高了可读性。例如：

>>> 1_000_000_000_000_000
1000000000000000
>>> 0x_FF_FF_FF_FF
4294967295

数字之间和任何基数之后都允许使用单个下划线规范。连续的前导、尾随或多个下划线不是允许。

字符串格式化语言现在也支持用于表示使用下划线表示千分之一的选项浮点表示类型和整数的分隔符演示文稿类型 .对于整数表示类型，、和下划线将每 4 插入一次数字：‘_’‘d’‘b’‘o’‘x’‘X’

>>> '{:_}'.format(1000000)
'1_000_000'
>>> '{:_x}'.format(0xFFFFFFFF)
'ffff_ffff'

参见
PEP 515 – 数字文字中的下划线
PEP由Georg Brandl和Serhiy Storchaka撰写。

PEP 525：异步发电机

PEP 492 在 Python 3.5 中引入了对本机协程和//语法的支持。Python 3.5 实现的一个显着限制是无法使用并且在同一函数体。在 Python 3.6 中，此限制已被取消，使其可以定义异步生成器：asyncawaitawaityield

async def ticker(delay, to):
    """Yield numbers from 0 to *to* every *delay* seconds."""
    for i in range(to):
        yield i
        await asyncio.sleep(delay)

新语法允许更快、更简洁的代码。

参见
PEP 525 – 异步发电机
PEP由Yury Selivanov编写和实施。

PEP 530：异步推导

PEP 530 增加了对在列表、集合、字典中使用的支持理解和生成器表达式：async for

result = [i async for i in aiter() if i % 2]
此外，支持所有类型的表达式理解次数：await

result = [await fun() for fun in funcs if await condition()]
参见
PEP 530 – 异步推导
PEP由Yury Selivanov编写和实施。

PEP 487：更简单的类创建自定义

现在可以在不使用元类的情况下自定义子类创建。将在基类上调用新的类方法每当创建新的子类时：init_subclass

class PluginBase:
    subclasses = []

    def __init_subclass__(cls, **kwargs):
        super().__init_subclass__(**kwargs)
        cls.subclasses.append(cls)

class Plugin1(PluginBase):
    pass

class Plugin2(PluginBase):
    pass

为了允许零参数 super（）调用从 init_subclass（）实现正常工作，自定义元类必须确保将新的命名空间条目传播到（如创建类对象中所述）。__classcell__type.new

参见
PEP 487 – 类创建的更简单自定义
PEP由Martin Teichmann编写和实施。

功能文档

PEP 487：描述符协议增强功能

PEP 487 扩展了描述符协议以包含新的可选 set_name（）方法。每当定义新类时，新的方法将在定义中包含的所有描述符上调用，提供它们引用了正在定义的类和赋予类命名空间中的描述符。换句话说，实例描述符现在可以知道描述符的属性名称在所有者类：

class IntField:
    def __get__(self, instance, owner):
        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError(f'expecting integer in {self.name}')
        instance.__dict__[self.name] = value

    # this is the new initializer:
    def __set_name__(self, owner, name):
        self.name = name

class Model:
    int_field = IntField()

参见
PEP 487 – 类创建的更简单自定义
PEP由Martin Teichmann编写和实施。

功能文档

PEP 519：添加文件系统路径协议

文件系统路径历来表示为 str 或字节对象。这导致人们编写代码对文件系统路径进行操作，以假定此类对象只有一个这两种类型（表示文件描述符的 int 不算，因为这不是文件路径）。不幸的是，假设阻止文件系统的替代对象表示像 pathlib 这样的路径来自使用预先存在的代码，包括 Python 的标准库。

为了解决这个问题，一个由 os 表示的新接口。路径相似已被定义。通过实现 fspath（）方法，对象发出信号，表明它表示路径。然后，对象可以提供低级别将文件系统路径表示为 str 或字节对象。这意味着如果对象实现了 os，则将其视为路径类。路径样或是一个 str 或字节对象表示文件系统路径。代码可以使用 os.fspath（）、os.fsdecode（）或 os.fsencode（）来显式获取类似路径的 str 和/或字节表示对象。

内置的 open（）函数已更新为接受操作系统。PathLike 对象，以及 os 和 os.path 模块中的所有相关函数，以及大多数其他函数和标准库中的类。操作系统。目录入门类 Pathlib 中的相关类也已更新为实现操作系统。路径样。

希望是更新操作的基本功能在文件系统路径上将导致第三方代码隐式支持所有类似路径的对象，没有任何代码更改，或者至少是非常小的代码更改（例如，在代码开头调用 os.fspath（）路径类对象）。

以下是新接口如何允许 pathlib 的一些示例。更轻松、更透明地使用预先存在的代码：

>>>
>>> import pathlib
>>> with open(pathlib.Path("README")) as f:
...     contents = f.read()
...
>>> import os.path
>>> os.path.splitext(pathlib.Path("some_file.txt"))
('some_file', '.txt')
>>> os.path.join("/a/b", pathlib.Path("c"))
'/a/b/c'
>>> import os
>>> os.fspath(pathlib.Path("some_file.txt"))
'some_file.txt'

（由Brett Cannon，Ethan Furman，Dusty Phillips和Jelle Zijlstra实施。

参见
PEP 519 – 添加文件系统路径协议
PEP由Brett Cannon和Koos Zevenhoven撰写。

PEP 495：本地时间消歧

在世界上大多数地方，曾经并将会有当地时钟被移回。在那些时候，引入了间隔，其中本地时钟在同一天显示同一时间两次。在这些情况下，本地时钟上显示的信息（或存储在 Python 日期时间中的信息）实例）不足以识别特定时刻。

PEP 495 将新的折叠属性添加到 datetime.datetime 和 datetime.time 类的实例中，以区分在当地时间相同的两个时刻之间：

>>>
>>> u0 = datetime(2016, 11, 6, 4, tzinfo=timezone.utc)
>>> for i in range(4):
...     u = u0 + i*HOUR
...     t = u.astimezone(Eastern)
...     print(u.time(), 'UTC =', t.time(), t.tzname(), t.fold)
...
04:00:00 UTC = 00:00:00 EDT 0
05:00:00 UTC = 01:00:00 EDT 0
06:00:00 UTC = 01:00:00 EST 1
07:00:00 UTC = 02:00:00 EST 0

折叠属性的值具有所有实例的值，但表示第二个实例的实例除外（按时间顺序）在一个模棱两可的情况下的时间时刻。0

参见
PEP 495 – 本地时间消歧
PEP由Alexander Belopolsky和Tim Peters编写，实现亚历山大·别洛波尔斯基。

PEP 529：将 Windows 文件系统编码更改为 UTF-8

表示文件系统路径最好使用 str（Unicode）而不是字节。但是，在某些情况下，使用字节就足够了，并且正确。

在Python 3.6之前，在Windows上使用字节路径可能会导致数据丢失。通过此更改，Windows现在支持使用字节来表示路径，前提是这些字节使用 sys.getFileSystemenCoding（）返回的编码进行编码，该编码现在默认为 .‘utf-8’

不使用 str 表示路径的应用程序应使用 os.fsencode（）和 os.fsdecode（）来确保它们的字节正确编码。要恢复到以前的行为，请设置 PYTHONLEGACYWINDOWSFSENCODING 或调用 sys._enablelegacywindowsfsencoding（）。

请参阅 PEP 529 以获取有关代码修改的详细信息和讨论可能需要。

PEP 528：将 Windows 控制台编码更改为 UTF-8
Windows 上的默认控制台现在将接受所有 Unicode 字符和提供正确读取的 str 对象到 Python 代码。，现在默认为 UTF-8 编码。sys.stdinsys.stdoutsys.stderr

此更改仅适用于使用交互式控制台的情况，不适用于重定向文件或管道。恢复到以前的交互式行为控制台使用，设置 PYTHONLEGACYWINDOWSSTDIO。

参见
PEP 528 – 将 Windows 控制台编码更改为 UTF-8
PEP由Steve Dower编写和实施。

PEP 520：保留类属性定义顺序

类定义主体中的属性具有自然排序：相同名称在源中的显示顺序。此订单现在是保留在新类的 dict 属性中。

此外，有效的默认类执行命名空间（从 type.prepare（）返回）现在是一个插入顺序保留映射。

参见
PEP 520 – 保留类属性定义顺序
PEP由Eric Snow编写和实现。

PEP 468：保留关键字参数顺序
**kwargs在函数中签名现在保证为保留插入顺序的映射。

参见
PEP 468 – 保留关键字参数顺序
PEP由Eric Snow编写和实现。

新字典实现

字典类型现在使用“紧凑”表示形式基于Raymond Hettinger的提议，该提案首先由PyPy实施。新 dict（）的内存使用量减少了 20% 到 25% 与Python 3.5相比。

此新实现的顺序保留方面被视为实现细节，不应依赖（这可能会在未来，但希望在在将语言规范更改为强制之前的一些版本的语言所有当前和未来 Python 的顺序保持语义实现;这也有助于保持向后兼容性对于随机迭代顺序为仍然有效，例如 Python 3.5）。

（由INADA Naoki在bpo-27350中提供。最初由Raymond Hettinger提出的想法。

PEP 523：向CPython添加帧评估API

虽然 Python 提供了广泛的支持来自定义编码方式执行，它没有这样做的一个地方是在帧的评估中对象。如果你想要某种方法来拦截帧评估 Python真的没有任何办法，没有直接操作已定义函数的函数指针。

PEP 523 通过提供 API 来制作框架来改变这一点评估可在 C 级别插拔。这将允许使用诸如作为调试器和 JIT，用于在开始执行 Python 代码。这允许使用替代 Python 代码的评估实现，跟踪帧评价等

此 API 不是受限 C API 的一部分，标记为私有表明此 API 的使用预计将受到限制，并且仅适用于非常精选的低级用例。的语义 API 将根据需要随 Python 一起更改。

参见
PEP 523 – 向 CPython 添加帧评估 API
PEP由Brett Cannon和Dino Viehland撰写。

PYTHONMALLOC 环境变量

新的 PYTHONMALLOC 环境变量允许设置 Python 内存分配器和安装调试挂钩。

现在可以在 Python 上的 Python 内存分配器上安装调试钩子使用在发布模式下编译。调试钩子的效果：PYTHONMALLOC=debug

新分配的内存被字节填满0xCB

释放的内存充满字节0xDB

检测 Python 内存分配器 API 的违规行为。例如，PyObject_Free（）在 PyMem_Malloc（）分配的内存块上调用。

在缓冲区启动之前检测写入（缓冲区下溢）

检测缓冲区结束后的写入（缓冲区溢出）

检查分配器时是否持有 GIL 调用PYMEM_DOMAIN_OBJ（例如：PyObject_Malloc（））和PYMEM_DOMAIN_MEM（例如：PyMem_Malloc（））域的函数。

检查 GIL 是否被保留也是 Python 3.6 的新功能。

请参阅 PyMem_SetupDebugHooks（）函数以了解 Python 上的调试钩子内存分配器。

现在也可以强制使用使用 . 的所有 Python 内存分配的 C 库。这在使用外部存储器调试器（如 Valgrind on 上）时很有帮助 a 在发布模式下编译的 Python。malloc()PYTHONMALLOC=malloc

出错时，Python 内存分配器上的调试钩子现在使用 tracemalloc 模块来获取内存块所在的回溯分配。

缓冲区溢出时致命错误的示例（在跟踪中存储 5 帧）：python3.6 -X tracemalloc=5

Debug memory block at address p=0x7fbcd41666f8: API 'o'
    4 bytes originally requested
    The 7 pad bytes at p-7 are FORBIDDENBYTE, as expected.
    The 8 pad bytes at tail=0x7fbcd41666fc are not all FORBIDDENBYTE (0xfb):
        at tail+0: 0x02 *** OUCH
        at tail+1: 0xfb
        at tail+2: 0xfb
        at tail+3: 0xfb
        at tail+4: 0xfb
        at tail+5: 0xfb
        at tail+6: 0xfb
        at tail+7: 0xfb
    The block was made by call #1233329 to debug malloc/realloc.
    Data at p: 1a 2b 30 00

Memory block allocated at (most recent call first):
  File "test/test_bytes.py", line 323
  File "unittest/case.py", line 600
  File "unittest/case.py", line 648
  File "unittest/suite.py", line 122
  File "unittest/suite.py", line 84

Fatal Python error: bad trailing pad byte

Current thread 0x00007fbcdbd32700 (most recent call first):
  File "test/test_bytes.py", line 323 in test_hex
  File "unittest/case.py", line 600 in run
  File "unittest/case.py", line 648 in __call__
  File "unittest/suite.py", line 122 in run
  File "unittest/suite.py", line 84 in __call__
  File "unittest/suite.py", line 122 in run
  File "unittest/suite.py", line 84 in __call__
  ...

（由 Victor Stinner 在 bpo-26516 和 bpo-26564 中提供。

DTrace 和 SystemTap 探测支持

现在可以构建支持静态标记的Python。对于解释器中的以下事件：–with-dtrace

函数调用/返回

垃圾回收开始/完成

执行的代码行。

这可用于在生产中检测运行解释器，无需重新编译特定的调试版本或提供特定于应用程序的分析/调试代码。

有关更多详细信息，请参阅使用 DTrace 和 SystemTap 检测 CPython。

当前的实现是在Linux和macOS上测试的。附加将来可能会添加标记。

（由 Łukasz Langa 在 bpo-21590 中提供，基于赫苏斯·塞亚·阿维翁、大卫·马尔科姆和尼基尔·贝内施。

其他语言更改

对核心 Python 语言所做的一些较小的更改是：

或语句现在必须以文本方式显示在同一范围内首次使用受影响的名称之前。以前这是一个语法警告。globalnonlocal

现在可以设置一个特殊方法来指示相应的操作不可用。例如，如果一个类将 iter（）设置为，则该类不是可迭代的。（由Andrew Barnert和Ivan Levkivskyi在bpo-25958中提供。NoneNone

重复回溯行的长序列现在缩写为（有关示例，请参阅回溯）。（由Emanuel Barry在bpo-26823中提供。“[Previous line repeated {count} more times]”

导入现在在找不到模块时引发新的异常 ModuleNotFoundError（ImportError 的子类）。法典当前检查导入错误（在 try-except 中）仍然有效。（由 Eric Snow 在 bpo-15767 中提供。

依赖于零参数的类方法现在可以正常工作在类创建期间从元类方法调用时。（由Martin Teichmann在bpo-23722中提供。super()

新模块

秘密
新secrets模块的主要目的是提供一个显而易见的方法可靠地生成适合的加密强伪随机值用于管理机密，例如帐户身份验证、令牌等。

警告注意随机模块中的伪随机生成器不应用于安全目的。在 Python 3.6+ 上使用机密，在 Python 3.5 及更早版本上使用 os.urandom（）。
参见
PEP 506 – 将机密模块添加到标准库
PEP由Steven D’Aprano编写和实施。

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