Python 中的三元运算符
方法介绍
Python 原生是不支持三元运算符: (expresion):val1?val2
但 Python 提供了一些语法糖在模拟三元运算符的操作
就以下面这样一个用例来看看 Python 中可以怎么处理三元运算
(val > 0)?1:(val < 0)?-1:0
运算含义: val 值为正则返回 1, 为负则返回 -1, 为 0 则返回 0
IF 块1
这个是最笨拙的方法. 用 if...else... 块实现
写出来后代码如下:
def if_block(val):
if val > 0:
return 1
elif val < 0:
return -1
else:
return 0
因为是直接用 if...else... 描述出三元描述符的运算过程.
所以这种实现方法是最容易理解的.
逻辑运算
IF 块 的方法虽然很容易理解, 但是相对的代码行数略微多了点.
那能不能一行就搞定呢.
当然是可以的.
用逻辑运算来处理它
def and_or(val):
return (val > 0) and 1 or (val < 0) and -1 or 0
这种方法阅读起来并不是那么的直观, 但是三种方法中最接近原始表达.
其中逻辑符号和运算符对应关系如下表
| 逻辑符号 | 运算符号 |
|---|---|
and |
? |
or |
: |
不过…
这种方法有一个缺点, and 后的值对应的布尔值必须为真.
像下面这个条件, 返回值总会是 -1
(val == 0) and 0 or -1
嘛, 毕竟它只是逻辑运算
内联 IF
虽然用逻辑运算去 hack 是最接近三元运算最原始的表达的. 但毕竟有一个缺陷.
于是, 就是最后一种内联IF的写法. 很类似列表表达式
def if_inline(val):
return 1 if val > 0 else -1 if val < 0 else 0
就可读性来说, 这种写法是比较差的, 但没有逻辑运算那样的缺陷. 同时, 也不像 block 版那样写三遍 return
基准测试
既然有三种不同的写法, 那三种写法的执行效率是否一样呢.
于是写了如下测试脚本:
#!/usr/bin/env python
import random
def if_block(val):
'use if block for ternary operation'
if val > 0:
return 1
elif val < 0:
return -1
else:
return 0
def if_inline(val):
'use if inline for ternary operation'
return 1 if val > 0 else -1 if val < 0 else 0
def and_or(val):
'use and/or for ternary operation'
return val > 0 and 1 or val < 0 and -1 or 0
def test():
import timeit
import dis
print 'if_block:'
dis.dis(if_block)
print timeit.timeit('if_block(random.randrange(-10,11))',
'from __main__ import if_block, random')
print '-' * 20
print 'if_inline:'
dis.dis(if_inline)
print timeit.timeit('if_inline(random.randrange(-10,11))',
'from __main__ import if_inline, random')
print '-' * 20
print 'and_or:'
dis.dis(and_or)
print timeit.timeit('and_or(random.randrange(-10,11))',
'from __main__ import and_or, random')
print '-' * 20
test()
脚本执行结果如下:
可以很清楚的看到, 三种写法编译后的指令数是一样的.
执行时间相差也不大, 多次执行时会有一定浮动
(果然应该把 timeit 次数设置大一点么)
if_block最后多出来 2 条指令是因为 Python 中函数最后默认返回 None. 实际调用时, 不可能会执行到这两条指令
if_block:
8 0 LOAD_FAST 0 (val)
3 LOAD_CONST 1 (0)
6 COMPARE_OP 4 (>)
9 POP_JUMP_IF_FALSE 16
9 12 LOAD_CONST 2 (1)
15 RETURN_VALUE
10 >> 16 LOAD_FAST 0 (val)
19 LOAD_CONST 1 (0)
22 COMPARE_OP 0 (<)
25 POP_JUMP_IF_FALSE 32
11 28 LOAD_CONST 3 (-1)
31 RETURN_VALUE
13 >> 32 LOAD_CONST 1 (0)
35 RETURN_VALUE
36 LOAD_CONST 4 (None)
39 RETURN_VALUE
1.25232696533
--------------------
if_inline:
18 0 LOAD_FAST 0 (val)
3 LOAD_CONST 1 (0)
6 COMPARE_OP 4 (>)
9 POP_JUMP_IF_FALSE 16
12 LOAD_CONST 2 (1)
15 RETURN_VALUE
>> 16 LOAD_FAST 0 (val)
19 LOAD_CONST 1 (0)
22 COMPARE_OP 0 (<)
25 POP_JUMP_IF_FALSE 32
28 LOAD_CONST 3 (-1)
31 RETURN_VALUE
>> 32 LOAD_CONST 1 (0)
35 RETURN_VALUE
1.26190900803
--------------------
and_or:
23 0 LOAD_FAST 0 (val)
3 LOAD_CONST 1 (0)
6 COMPARE_OP 4 (>)
9 POP_JUMP_IF_FALSE 18
12 LOAD_CONST 2 (1)
15 JUMP_IF_TRUE_OR_POP 39
>> 18 LOAD_FAST 0 (val)
21 LOAD_CONST 1 (0)
24 COMPARE_OP 0 (<)
27 POP_JUMP_IF_FALSE 36
30 LOAD_CONST 3 (-1)
33 JUMP_IF_TRUE_OR_POP 39
>> 36 LOAD_CONST 1 (0)
>> 39 RETURN_VALUE
1.27082109451
--------------------
-
这三个名称都不是官方名称…↩