浅析Python中return和finally共同挖的坑

2023-09-26 06:05:05 254

前言

本文主要给大家介绍了在Python中return和finally共同存在的坑，以及填坑经验，分享出来供大家参考学习，下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

初识return

相信每一个用过Python函数的童鞋,肯定会用过return语句,return顾名思义,就是用来返回值给调用者,例如:

deftest():
a=2
returna

s=test()
prints

#输出结果
2

对于上面的结果,相信大家都不会感到意外,那么加大点难度,如果在return语句还有代码呢?那句代码会怎样呢?

deftest():
a=2
returna
s=3
prints

s=test()
prints

#结果是什么?

老司机肯定一眼就能看出结果,但是对于尚在入门或者对return不很了解的童鞋,可能就会懵逼了~后面的两句代码是否会被执行?

答案是:不会执行

return正如它的名字那样,当执行这句代码,整个函数都会返回,整个调用就算结束了~所以在return后面的代码,都是不会被执行的!

也正因为这个特性,所以有种编码规范叫earlyreturn的编码规范就被倡导

它的意思大概就是:当条件已经满足返回时,就马上返回

举个例子来说明:

deftest():
a=2
ifa>2:
result='morethan'
else:
result='lessthan'
returnresult

s=test()
prints

上面的代码应该比较容易理解,就是根据a的值,来决定返回的result是什么.这样的编码相信也是大部分童鞋喜欢用的,因为这样比较符合我们直觉,然而,这样写似乎有点浪费,因为当第一个判断结束了,如果结果为真,就应该返回morethan,然后结束函数,否则肯定就是返回lessthan,所以我们可以把代码调整成这样:

deftest():
a=2
ifa>2:
return'morethan'
else:
return'lessthan'

s=test()
prints

甚至是:

deftest():
a=2
ifa>2:
return'morethan'
return'lessthan'

s=test()
prints

结果都是和第一个写法是一样的!第一次看到这样写法的童鞋,可能会觉得比较难以接受,甚至觉得可读性很差,但是其实这样的写法,我觉得反而会稍微好点.因为:

运行的代码数少了,调用方能更快得到结果
有利于减少嵌套的层数,便于理解.

对于第2点在这需要解释下,很多时候我们写得代码,嵌套很深,都是因为if/else的锅,因为嵌套的if/else比较多,所以导致一堆代码都嵌套得比较深,这样对于其他小伙伴,简直就是灾难,因为他们很可能在阅读这部分代码时,就忘了前面的逻辑....
为了更加容易理解,举个代码例子:

deftest():
a=2
ifa>2:
result='not2'
else:
a+=2
ifa<2:
result='not2'
else:
foriinrange(2):
print'test~'
result='Target!'
returnresult

s=test()
prints

#输出结果
test~
test~
Target!

代码简化优化版:

deftest():
a=2
ifa>2:
return'not2'

a+=2
ifa<2:
return'not2'

foriinrange(2):
print'test~'

return'Target!'

s=test()
prints

#输出结果
test~
test~
Target!

这样对比这来看,应该能更好地理解为什么说earlyreturn能够减少嵌套的层数吧~有疑问欢迎留言讨论~

谈谈深坑

刚才花了比较长的篇幅去介绍return,相信看到这里,对于return应该有比较基本的理解了!所以来聊聊更加迷惑的话题:

当return遇上try..finally,会怎样呢?

如果刚才有认真看的话,会注意到一句话,就是:

return代表整个函数返回,函数调用算结束

但事实真的这样吗?通常这样问,答案一般都不是~~

先来看看例子:

deftest():
try:
a=2
returna
except:
pass

finally:
print'finally'

s=test()
prints

可以猜猜这句printa会不会打印?相信很多童鞋都想了一会,然后说不会~然而这个答案是错的,真正的输出是:

finally
2

有木有觉得仿佛看见了新大陆,在一开始的例子中,return后面的语句没有被执行,但是在这里,相隔那么远,却依旧没有忘记,这或许就是"真爱"吧!

然而就是因为这种"真爱",总是会让一堆新老司机掉坑里..然后还不知道为毛..

为了避免它们再继续借用打着"真爱"的幌子,欺负我们,让我们一起来揭开这"真爱"的真面目!

于是,我们得借助偷窥神器:dis,想想都有点小兴奋!

importdis
deftest():
try:
a=2
returna
except:
pass

finally:
print'finally'

printdis.dis(test)

输出比较长,单独写:

#输出结果
60SETUP_FINALLY28(to31)
3SETUP_EXCEPT14(to20)

76LOAD_CONST1(2)
9STORE_FAST0(a)

812LOAD_FAST0(a)
15RETURN_VALUE
16POP_BLOCK
17JUMP_FORWARD7(to27)

9>>20POP_TOP
21POP_TOP
22POP_TOP

1023JUMP_FORWARD1(to27)
26END_FINALLY
>>27POP_BLOCK
28LOAD_CONST0(None)

13>>31LOAD_CONST2('finally')
34PRINT_ITEM
35PRINT_NEWLINE
36END_FINALLY
37LOAD_CONST0(None)
40RETURN_VALUE

这边简单说着这些列所代表的意思:

1.第一列是代码在文件的行号
2.第二列字节码的偏移量
3.字节码的名字
4.参数
5.字节码处理参数最终的结果

在字节码中可以看到,依次是SETUP_FINALLY和SETUP_EXCEPT,这个对应的就是finally和try,虽然finally在try后面,虽然我们通常帮他们看成一个整体,但是他们在实际上却是分开的...因为我们重点是finally,所以就单单看SETUP_FINALLY

//ceval.c
TARGET(SETUP_FINALLY)
_setup_finally:
{
/*NOTE:Ifyouaddanynewblock-setupopcodesthat
arenottry/except/finallyhandlers,youmayneed
toupdatethePyGen_NeedsFinalizing()function.
*/

PyFrame_BlockSetup(f,opcode,INSTR_OFFSET()+oparg,
STACK_LEVEL());
DISPATCH();
}


//fameobject.c
void
PyFrame_BlockSetup(PyFrameObject*f,inttype,inthandler,intlevel)
{
PyTryBlock*b;
if(f->f_iblock>=CO_MAXBLOCKS)
Py_FatalError("XXXblockstackoverflow");
b=&f->f_blockstack[f->f_iblock++];
b->b_type=type;
b->b_level=level;
b->b_handler=handler;
}

从上面的代码,很明显就能看出来,SETUP_FINALLY就是调用下PyFrame_BlockSetup去创建一个Block,然后为这个Block设置:

b_type(opcode也就是SETUP_FINALLY)
b_level
b_handler(INSTR_OFFSET()+oparg)

handler可能比较难理解,其实看刚才的dis输出就能看到是哪个,就是13>>31LOAD_CONST2('finally'),这个箭头就是告诉我们跳转的位置的,为什么会跳转到这句呢?因为60SETUP_FINALLY28(to31)已经告诉我们将要跳转到31这个位置~~~

如果这个搞清楚了,那就再来继续看return,return对应的字节码是:RETURN_VALUE,所以它对应的源码是:

//ceval.c
TARGET_NOARG(RETURN_VALUE)
{
retval=POP();
why=WHY_RETURN;
gotofast_block_end;
}

原来我们以前理解的return是假return!这个return并没有直接返回嘛,而是将堆栈的值弹出来,赋值个retval,然后将why设置成WHY_RETURN,接着就跑路了!跑到一个叫fast_block_end;的地方~,没办法,为了揭穿真面目,只好掘地三尺了:

while(why!=WHY_NOT&&f->f_iblock>0){
fast_block_end:
while(why!=WHY_NOT&&f->f_iblock>0){
/*Peekatthecurrentblock.*/
PyTryBlock*b=&f->f_blockstack[f->f_iblock-1];

assert(why!=WHY_YIELD);
if(b->b_type==SETUP_LOOP&&why==WHY_CONTINUE){
why=WHY_NOT;
JUMPTO(PyInt_AS_LONG(retval));
Py_DECREF(retval);
break;
}

/*Nowwehavetopoptheblock.*/
f->f_iblock--;

while(STACK_LEVEL()>b->b_level){
v=POP();
Py_XDECREF(v);
}
if(b->b_type==SETUP_LOOP&&why==WHY_BREAK){
why=WHY_NOT;
JUMPTO(b->b_handler);
break;
}
if(b->b_type==SETUP_FINALLY||
(b->b_type==SETUP_EXCEPT&&
why==WHY_EXCEPTION)||
b->b_type==SETUP_WITH){
if(why==WHY_EXCEPTION){
PyObject*exc,*val,*tb;
PyErr_Fetch(&exc,&val,&tb);
if(val==NULL){
val=Py_None;
Py_INCREF(val);
}
/*Maketherawexceptiondata
availabletothehandler,
soaprogramcanemulatethe
Pythonmainloop.Don'tdo
thisfor'finally'.*/
if(b->b_type==SETUP_EXCEPT||
b->b_type==SETUP_WITH){
PyErr_NormalizeException(
&exc,&val,&tb);
set_exc_info(tstate,
exc,val,tb);
}
if(tb==NULL){
Py_INCREF(Py_None);
PUSH(Py_None);
}else
PUSH(tb);
PUSH(val);
PUSH(exc);
}
else{
if(why&(WHY_RETURN|WHY_CONTINUE))
PUSH(retval);
v=PyInt_FromLong((long)why);
PUSH(v);
}
why=WHY_NOT;
JUMPTO(b->b_handler);
break;
}
}/*unwindstack*/

在这需要回顾下刚才的一些知识,刚才我们看了return的代码,看到它将why设置成了WHY_RETURN,所以在这么一大串判断中,它只是走了最后面的else,动作也很简单,就是将刚才return储存的值retval再push压回栈,同时将why转换成long再压回栈,然后有设置了下why,接着就是屁颠屁颠去执行刚才SETUP_FINALLY设置的b_handler代码了~当这这段bhandler代码执行完,就再通过END_FINALLY去做回该做的事,而这里就是,returnretval

结论

所以,我们应该能知道为什么当我们执行了return代码,为什么finally的代码还会先执行了吧,因为return的本质,就是设置why和retval,然后goto到一个大判断,最后根据why的值去执行对应的操作!所以可以说并不是真的实质性的返回.希望我们往后再用到它们的时候,别再掉坑里!

好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对毛票票的支持。

浅析Python中return和finally共同挖的坑

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