Python动态语言与鸭子类型详解

2024-12-01 01:02:39

今天来说说编程语言中的动态类型语言与鸭子类型。

动态语言

维基百科对动态语言的定义：

动态编程语言是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。动态语言目前非常具有活力如PHP、Ruby、Python 都属于动态语言，而C、C++、Java等语言则不属于动态语言。

这个解释很抽象，其实动态语言是相对静态语言而言的，静态语言的特点是在程序执行前，代码编译时从代码中就可以知道一切，比如变量的类型，方法的返回值类型：

String s = "hello"
s = "world"
s = 1 // 编译时就会报错

在静态语言中，变量有类型信息，它是一块内存区域，静态语言的优点是代码结构非常规范，便于调试，但有时显得啰嗦。而动态语言只有等到程序运行时才知道一切，变量（严格来说叫名字，就像人的名字一样）不需要指定类型，变量本身没有任何类型信息，类型信息在对象身上，对象是什么类型，必须等到程序运行时才知道，动态类型语言的优点在于方便阅读，不需要写很多类型相关的代码；缺点是不方便调试，命名不规范时会造成读不懂，不利于理解等。

s = "hello"
s = "world"
s = 1 # 可以给变量随意赋值，无论是什么类型都可以

鸭子类型

动态语言中经常提到鸭子类型，所谓鸭子类型就是：如果走起路来像鸭子，叫起来也像鸭子，那么它就是鸭子（If it walks like a duck and quacks like a duck, it must be a duck）。鸭子类型是编程语言中动态类型语言中的一种设计风格，一个对象的特征不是由父类决定，而是通过对象的方法决定的。

如果你学的是Java或者C++等静态语言，可能对鸭子类型的理解没那么深刻，因为静态语言中对象的特性取决于其父类。而动态语言则不一样，比如迭代器，任何实现了 __iter__ 和 __next__方法的对象都可称之为迭代器，但对象本身是什么类型不受限制，可以自定义为任何类

# python3
class Foo:
def __iter__(self):
pass
def __next__(self):
pass
from collections import Iterable
from collections import Iterator
print(isinstance(Foo(), Iterable)) # True
print(isinstance(Foo(), Iterator)) # True

我们并不需要继承 Iterator 就可以实现迭代器的功能。当有一函数希望接收的参数是 Iterator 类型时，但是我们传递的是 Foo 的实例对象，其实也没问题，换成是Java等静态语言，就必须传递 Iterator或者是它的子类。鸭子类型通常得益于"不"测试方法和函数中参数的类型，而是依赖文档、清晰的代码和测试来确保正确使用，这既是优点也是缺点，缺点是需要通过文档才能知道参数类型，为了弥补这方面的不足，Python3.6引入了类型信息，定义变量的时候可以指定类型，例如：

def greeting(name: str) -> str:
return 'Hello ' + name

该函数表示接收str类型的参数，并返回str类型的值

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