编程语言之问：什么时候该借用，什么时候该创造？

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6 月 22 日，Python 之父 Guido 发了一条推特，说了 Python 的一则历史故事，他说 elif 是从 C 语言中偷过来的：

elif 是“else if”的简写，用于条件判断。当只有两个分支时，咱们会写成“if...else...”，当出现更多分支时，咱们会写成以下格式：

if 判断条件1：
    作事情1
elif 判断条件2：
    作事情2
else：
    作其它事
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简写而成的 elif 不只是减小了几个字符，并且因为单一而清晰的用途，它还不会给咱们带来理解或使用上的困惑。

可是，简写法并非主流，完整写法才是主流，C 语言中就是采用完整的写法：

if(判断条件1)
{
   作事情1
}
else if(判断条件2)
{
   作事情2
}
else 
{
   作其它事
}
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没错，C 语言使用的是全拼写法，可是在它的预处理/预编译语句中，还有一个 elif 指令，Guido 所说的“偷”，就是从这来的：

#if 常量表达式1
// 编译1
#elif 常量表达式2
// 编译2
#else
// 编译3
#endif
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Python 没有预编译，因此所谓的偷，跟预编译没有关系，只是在对比两种写法后，借用了更简洁的写法而已。

为何 C 语言不把两种写法统一块儿来呢？这我不得而知了，而 Guido 在两种写法中，选择了后一种非主流却更好用的写法。我想对他说，你“偷”得好啊！

实际上，留言区里的人也有同感，纷纷表示：不介意、很 okay、很是喜欢，还有人说“不是偷，而是收获（harvested）”、“不是偷，而是把它提高了一些高度”……

前不久，我写了一篇《聊聊 print 的前世此生》，print 这个词就是从 C 语言中借用来的。除此以外，若是有人仔细比较这两种语言的关键字和习惯命名，确定会发现很多相同的内容。

编程语言间有一些共享的元素，这很常见，创造一门语言并不意味着要原创每个词句，毕竟大部分思想是共通的，做为基础设施的词语更是如此。

那么，我忽然好奇了：创造一门编程语言时，何时该借用，何时该创造呢？

这个问题看起来可能没啥意义，由于终其一辈子，咱们多数人也不大可能会参与创造一门编程语言。

但我以为它仍是极有意义的，首先，提问精神值得确定，其次，它还提供了一种溯源、甄别、遴选、创造的体系性视角，我认为这是求知的正确思惟方式。

带着这个疑惑，我特别想要考察的是 Python 的 for 循环。

若是你有其它语言基础，就知道 “for 循环”一般指的是这样的三段式结构：

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("\n");
}
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这种 C 风格的写法是很初级的东西，很多语言都借用了。可是，它的写法实在繁琐，为了更方便地遍历集合中的元素，人们在 for 循环以外又引入了升级版的 foreach 循环：

// 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);
}
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Python 中也有 for 循环，可是，它借用有度，在设计上早早就有本身独到的考虑，它直接摒弃了三段式的 for 循环，而是采用相似 foreach 的一种写法：

for iterating_var in sequence:
   statements(s)

# 例子
for i in range(3):
    print(i)

for i in "hello":
    print(i)
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从表面上看，Python 的 for 循环跟其它语言的 foreach 很类似，但实际上，它的工做原理却很不相同。

为何会有不一样呢？主要是由于 Python 的 for 语句用于可迭代对象上，而不只仅是用于集合或者普通的容器（虽然它们也是可迭代对象），而可迭代对象还可再细分出迭代器与生成器，这会形成最终结果的极大差别。

先看看两个例子：

# 例1，普通可迭代对象
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)
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例 1 中，“1 2 3”会被打印两次，而在例 2 中，则只会打印一次。

普通可迭代对象只有 __iter__() 魔术方法，而不像迭代器同样拥有 __next__() 魔术方法，这意味着它没法实现 自遍历 过程，同时在通过 for 循环的 它遍历 后，也不会破坏原有的结构。（这两个是我创造的概念，详见《Python进阶：迭代器与迭代器切片》）。

可是，迭代器是一种匮乏的设计，具备单向损耗的特性，遍历一次后就会被破坏掉，不能重复利用。（关于迭代器的设计问题，这篇文章值得一看《当谈论迭代器时，我谈些什么？》）。

这代表了，Python 中 for 循环的使用场景很广阔，并且它还可能带来非纯结果，即重复执行一样的代码块，会出现不一样的结果。

这是否是跟别的语言很不一样了呢？相同的关键字，类似的循环思想与写法，可是，带来的影响却有差异。

关于 Python 的 for 循环，还有一个很独特的设计，即 for-else 结构：

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

# 输出：1 2 3 ok
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本文开头提到了 if-else 结构，只有在不知足 if 条件时，才会执行到 else 部分，也就是说，若是 if 语句为真，那执行完它的语句块后，就会跳过 else 部分。

这是一种非此即彼的并行关系 ，直白地说是“若是...就...；不然就...” 。

可是，对于 for-else 结构，for 语句并非在作真值判断，它的程序体必然会执行（除非可迭代对象为空），执行后还会继续执行 else 部分。

因此，它是一种先此后彼的串行关系 ，翻译出来则是“对于...就...；而后...”。

这种结构确定不是从 C 语言中借用来的，至因而否为 Python 所首创，我不肯定（大几率是，姑且认为是吧），若是有知情的同窗，烦请告知。

那么，为何 Python 要加上这种设计呢，它有什么实际的用途么？

x = [1,2,3]
for i in x:
    if i % 2 == 0:
        print(i)   # match
        break
else:
    print("mismatch")
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上例的 for 部分增长了一个判断以及 break，这个 break 不只会跳出 for 循环自己，还会跳过 else 部分。

上例的做用是查找偶数，若是找到则打印出来，若是 for 循环遍历完都找不到，则进入到 else 分支，打印“mismatch”的结果。

因此，其实 else 是 for 循环有没有正常遍历结束的标记，若是在循环后没有达到某种目标而跳出（break、return 或者 raise），就能够在 else 中作必要的补充（记录日志、抛出异常等等）。

这种设计并不算一个好的设计，由于 else 会带来误解（if-else 那种非此即彼的关系），并且它的最大用途须要结合 break 等跳出循环的操做，可是这层信息却非显而易见的。

在核心开发者的邮件列表里，就有很多争论点，2009 年的这封邮件梳理了你们的讨论（mail.python.org/pipermail/p…）。

其中，有开发者提议：

• 移除这个写法
• 若是用了却没写 break，就生成告警提示
• 替换 else 关键字（如 then、finally、else no break）
• 增长其它的功能

这封邮件一一列举了这些观点的提出缘由及改进想法，而后又一一地反驳了它们，最后的结论是保持 for-else 写法不变，也就是你们如今看到的实现方式。它的完整语义是：

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
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也就是说，else 对标的是“是否执行 break”，若是没有 break，则进入else。

可是，我并不承认这种作法，由于 break 是隐含条件，在直观上咱们只看到了 for-else，很容易产生 if-else 那样的联想。所以，我反而赞同把 else 改成 then，以消除误会。

这封邮件的反驳意见是，改为 then 会引入新的关键字，所以很差。

我认为这个说法有些牵强（从使用者的角度），还记得本文开头的内容么，elif 就是新引入的关键字啊，看看它如今是多受欢迎。

elif 属于那种初看不知何意，但知道后确定会记住的词，并且也不大可能拼写错误。为了这点简洁易拼写的好处，它就被引入成新的关键字了。

for-else 中的 else 属于那种初看觉得知道含义的词，但实际却表达着不一样意思（准确地说是，因为不知道隐含条件，而形成的误解），为了清晰语义的好处，我认为能够引入新的关键词 then 来替代 else。

不过，我转念一想，如今讨论这个已经没有意义了，毕竟时间已通过去了，那都是 10 年前的讨论了。

若是在 Python 创造之初，或者在 Python 3 大版本改动之初，这个讨论就被提出，那极可能 for-else 会被设计成 for-then ，then 会像引入 elif 关键词同样被引入。

若是是那样，说不定 Guido 某天心血来潮提及这则历史小故事，留言区又会出现一大片的赞同之声呢。

聊到这里，意犹未尽，但主题彷佛有点跑偏，咱们来稍微总结几个要点吧：

• Python 从 C 中借用了 elif，受到赞许
• Python 没有借用 C 传统的三段式 for 循环
• Python 采用相似 foreach 的表达，但应用范围更广
• Python 的 for 循环因为迭代器的设计缘由，会形成一些陷阱
• Python 创造了 for-else 结构，它的隐含语义是 for-(if break)-else，曾有讨论是否要创造新的关键词替换 for-else，可是被否决了

本文谈到的内容很微小，好像没有什么实际的帮助，不知道 elif 来源、不知道 for 循环的细节、不知道 for-else 的用途与争论，这些通通都不会形成语言使用上的障碍。

但我仍是那个观点：

阅读 Python 的历史，从中你能够看到设计者们对功能细节的打磨过程，最终你就明白了，Python 是如何一步一步地发展成今天的样子。

这在我看来挺有趣的，更加增进了我对于 Python 的了解，之后在编程到某些用法的时候，脑海里满满都是故事，它顿时也会变得立体生动起来。

若是你读后有所收获，或者产生了不一样想法，欢迎来知识星球与我互动交流。

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