摘要：普通可迭代對象只有魔術(shù)方法，而不像迭代器一樣擁有魔術(shù)方法，這意味著它無法實現(xiàn)自遍歷過程，同時在經(jīng)過循環(huán)的它遍歷后，也不會破壞原有的結(jié)構(gòu)。這兩個是我創(chuàng)造的概念，詳見進階迭代器與迭代器切片。

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6 月 22 日，Python 之父 Guido 發(fā)了一條推特，說了 Python 的一則歷史故事，他說 elif 是從 C 語言中偷過來的：

elif 是“else if”的簡寫，用于條件判斷。當只有兩個分支時，我們會寫成“if...else...”，當出現(xiàn)更多分支時，我們會寫成如下格式：

if 判斷條件1：
    做事情1
elif 判斷條件2：
    做事情2
else：
    做其它事

簡寫而成的 elif 不僅是減少了幾個字符，而且由于單一而清晰的用途，它還不會給我們帶來理解或使用上的困惑。

但是，簡寫法并不是主流，完整寫法才是主流，C 語言中就是采用完整的寫法：

if(判斷條件1)
{
   做事情1
}
else if(判斷條件2)
{
   做事情2
}
else 
{
   做其它事
}

沒錯，C 語言使用的是全拼寫法，但是在它的預(yù)處理/預(yù)編譯語句中，還有一個 elif 指令，Guido 所說的“偷”，就是從這來的：

#if 常量表達式1
// 編譯1
#elif 常量表達式2
// 編譯2
#else
// 編譯3
#endif

Python 沒有預(yù)編譯，所以所謂的偷，跟預(yù)編譯沒有關(guān)系，只是在對比兩種寫法后，借用了更簡潔的寫法而已。

為什么 C 語言不把兩種寫法統(tǒng)一起來呢？這我不得而知了，而 Guido 在兩種寫法中，選擇了后一種非主流卻更好用的寫法。我想對他說，你“偷”得好??！

實際上，留言區(qū)里的人也有同感，紛紛表示：不介意、很 okay、非常喜歡，還有人說“不是偷，而是收獲（harvested）”、“不是偷，而是把它提升了一些高度”……

前不久，我寫了一篇《聊聊 print 的前世今生》，print 這個詞就是從 C 語言中借用來的。除此之外，如果有人仔細比較這兩種語言的關(guān)鍵字和習慣命名，肯定會發(fā)現(xiàn)不少相同的內(nèi)容。

編程語言間有一些共享的元素，這很常見，創(chuàng)造一門語言并不意味著要原創(chuàng)每一個詞句，畢竟大部分思想是共通的，作為基礎(chǔ)設(shè)施的詞語更是如此。

那么，我突然好奇了：創(chuàng)造一門編程語言時，什么時候該借用，什么時候該創(chuàng)造呢？

這個問題看起來可能沒啥意義，因為終其一生，我們多數(shù)人也不大可能會參與創(chuàng)造一門編程語言。

但我覺得它還是極有意義的，首先，提問精神值得肯定，其次，它還提供了一種溯源、甄別、遴選、創(chuàng)造的體系性視角，我認為這是求知的正確思維方式。

帶著這個疑惑，我特別想要考察的是 Python 的 for 循環(huán)。

如果你有其它語言基礎(chǔ)，就知道 “for 循環(huán)”通常指的是這樣的三段式結(jié)構(gòu)：

for ( init; condition; increment ){
   statement(s);
}

// java
for(int x = 10; x < 20; x = x+1) {
    System.out.print("value of x : " + x );
    System.out.print("
");
}

這種 C 風格的寫法是很初級的東西，不少語言都借用了。但是，它的寫法實在繁瑣，為了更方便地遍歷集合中的元素，人們在 for 循環(huán)之外又引入了升級版的 foreach 循環(huán)：

// java
int[] a = {1,2,3};
for(int i : a){
    System.out.print(i + ",");
}

// C#
int[] a = {1,2,3};
foreach(int i in a){
    System.Console.WriteLine(i);
}

Python 中也有 for 循環(huán)，但是，它借用有度，在設(shè)計上早早就有自己獨到的考慮，它直接摒棄了三段式的 for 循環(huán)，而是采用類似 foreach 的一種寫法：

for iterating_var in sequence:
   statements(s)

# 例子
for i in range(3):
    print(i)

for i in "hello":
    print(i)

從表面上看，Python 的 for 循環(huán)跟其它語言的 foreach 很相似，但實際上，它的工作原理卻很不相同。

為什么會有不同呢？主要是因為 Python 的 for 語句用于可迭代對象上，而不僅僅是用于集合或者普通的容器（雖然它們也是可迭代對象），而可迭代對象還可再細分出迭代器與生成器，這會造成最終結(jié)果的極大差異。

先看看兩個例子：

# 例1，普通可迭代對象
x = [1, 2, 3]
for i in x:
    print(i)
for i in x:
    print(i)

# 例2，迭代器或生成器
y = iter([1, 2, 3])
# y = (i for i in [1,2,3])
for i in y:
    print(i)
for i in y:
    print(i)

例 1 中，“1 2 3”會被打印兩次，而在例 2 中，則只會打印一次。

普通可迭代對象只有 __iter__() 魔術(shù)方法，而不像迭代器一樣擁有 __next__() 魔術(shù)方法，這意味著它無法實現(xiàn) 自遍歷 過程，同時在經(jīng)過 for 循環(huán)的 它遍歷 后，也不會破壞原有的結(jié)構(gòu)。（這兩個是我創(chuàng)造的概念，詳見《Python進階：迭代器與迭代器切片》）。

但是，迭代器是一種匱乏的設(shè)計，具有單向損耗的特性，遍歷一次后就會被破壞掉，不能重復(fù)利用。（關(guān)于迭代器的設(shè)計問題，這篇文章值得一看《當談?wù)摰鲿r，我談些什么？》）。

這表明了，Python 中 for 循環(huán)的使用場景很廣闊，而且它還可能帶來非純結(jié)果，即重復(fù)執(zhí)行同樣的代碼塊，會出現(xiàn)不同的結(jié)果。

這是不是跟別的語言很不同了呢？相同的關(guān)鍵字，相似的循環(huán)思想與寫法，但是，帶來的影響卻有差別。

關(guān)于 Python 的 for 循環(huán)，還有一個很獨特的設(shè)計，即 for-else 結(jié)構(gòu)：

x = [1, 2, 3]
for i in x:
    print(i, end = " ")
else:
    print("ok")

# 輸出：1 2 3 ok

本文開頭提到了 if-else 結(jié)構(gòu)，只有在不滿足 if 條件時，才會執(zhí)行到 else 部分，也就是說，如果 if 語句為真，那執(zhí)行完它的語句塊后，就會跳過 else 部分。

這是一種非此即彼的并行關(guān)系 ，直白地說是“如果...就...；否則就...” 。

但是，對于 for-else 結(jié)構(gòu)，for 語句并不是在做真值判斷，它的程序體必然會執(zhí)行（除非可迭代對象為空），執(zhí)行后還會繼續(xù)執(zhí)行 else 部分。

所以，它是一種先此后彼的串行關(guān)系 ，翻譯出來則是“對于...就...；然后...”。

這種結(jié)構(gòu)肯定不是從 C 語言中借用來的，至于是否為 Python 所獨創(chuàng)，我不確定（大概率是，姑且認為是吧），如果有知情的同學，煩請告知。

那么，為什么 Python 要加上這種設(shè)計呢，它有什么實際的用途么？

x = [1,2,3]
for i in x:
    if i % 2 == 0:
        print(i)   # match
        break
else:
    print("mismatch")

上例的 for 部分增加了一個判斷以及 break，這個 break 不僅會跳出 for 循環(huán)本身，還會跳過 else 部分。

上例的作用是查找偶數(shù)，如果找到則打印出來，如果 for 循環(huán)遍歷完都找不到，則進入到 else 分支，打印“mismatch”的結(jié)果。

所以，其實 else 是 for 循環(huán)有沒有正常遍歷結(jié)束的標記，如果在循環(huán)后沒有達到某種目標而跳出（break、return 或者 raise），就可以在 else 中做必要的補充（記錄日志、拋出異常等等）。

這種設(shè)計并不算一個好的設(shè)計，因為 else 會帶來誤解（if-else 那種非此即彼的關(guān)系），而且它的最大用途需要結(jié)合 break 等跳出循環(huán)的操作，但是這層信息卻非顯而易見的。

在核心開發(fā)者的郵件列表里，就有不少爭論點，2009 年的這封郵件梳理了大家的討論（https://mail.python.org/pipermail/python-ideas/2009-October/006155.html）。

其中，有開發(fā)者提議：

移除這個寫法

如果用了卻沒寫 break，就生成告警提示

替換 else 關(guān)鍵字（如 then、finally、else no break）

增加其它的功能

這封郵件一一列舉了這些觀點的提出原因及改進想法，然后又一一地反駁了它們，最后的結(jié)論是保持 for-else 寫法不變，也就是大家現(xiàn)在看到的實現(xiàn)方式。它的完整語義是：

execute the for-loop (or while-loop)
if you reach a `break`, jump to the end of the `for...else` block
else execute the `else` suite

也就是說，else 對標的是“是否執(zhí)行 break”，如果沒有 break，則進入else。

但是，我并不認可這種做法，因為 break 是隱含條件，在直觀上我們只看到了 for-else，很容易產(chǎn)生 if-else 那樣的聯(lián)想。因此，我反而贊同把 else 改為 then，以消除誤會。

這封郵件的反駁意見是，改成 then 會引入新的關(guān)鍵字，因此不好。

我認為這個說法有些牽強（從使用者的角度），還記得本文開頭的內(nèi)容么，elif 就是新引入的關(guān)鍵字啊，看看它現(xiàn)在是多受歡迎。

elif 屬于那種初看不知何意，但知道后肯定會記住的詞，而且也不大可能拼寫錯誤。為了這點簡潔易拼寫的好處，它就被引入成新的關(guān)鍵字了。

for-else 中的 else 屬于那種初看以為知道含義的詞，但實際卻表達著不同意思（準確地說是，由于不知道隱含條件，而造成的誤解），為了清晰語義的好處，我認為可以引入新的關(guān)鍵詞 then 來替代 else。

不過，我轉(zhuǎn)念一想，現(xiàn)在討論這個已經(jīng)沒有意義了，畢竟時間已經(jīng)過去了，那都是 10 年前的討論了。

如果在 Python 創(chuàng)造之初，或者在 Python 3 大版本改動之初，這個討論就被提出，那很可能 for-else 會被設(shè)計成 for-then ，then 會像引入 elif 關(guān)鍵詞一樣被引入。

如果是那樣，說不定 Guido 某天心血來潮說起這則歷史小故事，留言區(qū)又會出現(xiàn)一大片的贊同之聲呢。

聊到這里，意猶未盡，但主題似乎有點跑偏，我們來稍微總結(jié)幾個要點吧：

Python 從 C 中借用了 elif，受到贊許

Python 沒有借用 C 傳統(tǒng)的三段式 for 循環(huán)

Python 采用類似 foreach 的表達，但應(yīng)用范圍更廣

Python 的 for 循環(huán)由于迭代器的設(shè)計原因，會造成一些陷阱

Python 創(chuàng)造了 for-else 結(jié)構(gòu)，它的隱含語義是 for-(if break)-else，曾有討論是否要創(chuàng)造新的關(guān)鍵詞替換 for-else，但是被否決了

本文談到的內(nèi)容很微小，好像沒有什么實際的幫助，不知道 elif 來源、不知道 for 循環(huán)的細節(jié)、不知道 for-else 的用途與爭論，這些統(tǒng)統(tǒng)都不會造成語言使用上的障礙。

但我還是那個觀點：

閱讀 Python 的歷史，從中你可以看到設(shè)計者們對功能細節(jié)的打磨過程，最終你就明白了，Python 是如何一步一步地發(fā)展成今天的樣子。

這在我看來挺有趣的，更加增進了我對于 Python 的了解，以后在編程到某些用法的時候，腦海里滿滿都是故事，它頓時也會變得立體生動起來。

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