30.1.10. 用赋值表达式减少重复代码 ¶

赋值表达式（assignment expression）是Python 3.8新引入的语法，它会用到海象操作符（walrus operator）。

这种写法可以解决某些持续已久的代码重复问题。a = b是一条普通的赋值语句，读作a equals b，而a := b则是赋值表达式，读作a walrus b。

这个符号为什么叫walrus呢？因为把:=顺时针旋转90º之后，冒号就是海象的一双眼睛，等号就是它的一对獠牙。

举个例子，如果有一筐新鲜水果给果汁店做食材，那我们就可以这样定义其中的内容：

fresh_fruit = {
    'apple': 10,
    'banana': 8,
    'lemon': 5,
}

顾客点lemon之前，我们先得确认现在还有没有lemon可以榨汁。所以，要先查出lemon的数量，然后用if语句判断它是不是非零的值。

def make_lemonade(count):
    print(f'Making {count} lemons into lemonade')

def out_of_stock():
    print('Out of stock!')

count = fresh_fruit.get('lemon', 0)
if count:
    make_lemonade(count)
else:
    out_of_stock()

我们再Python里面经常要先获取某个值，然后判断它是否非零，如果是就执行某段代码。对于这种用法，我们以前总是要通过各种技巧，来避免count这样的变量重复出现在代码之中，这些技巧有时会让代码变得难懂。 Python引入赋值表达式正是为了解决这样的问题。下面改用海象操作符来写：

if count := fresh_fruit.get('lemon', 0):
    make_lemonade(count)
else:
    out_of_stock()

假设客人点的是苹果汁(apple)，需要4个苹果。按照传统的写法：

def make_cider(count):
    print(f'Making cider with {count} apples')

count = fresh_fruit.get('apple', 0)
if count >= 4:
    make_cider(count)
else:
    out_of_stock()

下面再通过海象操作符，把代码写得更清晰一些。

if (count := fresh_fruit.get('apple', 0)) >= 4:
    make_cider(count)
else:
    out_of_stock()

与上面的例子类似。但是，我们这次赋值表达式放到了一対括号里面。为什么？因为我们要在if语句里面把这个赋值表达式的结果与4这个值比较。

还有一种类似的逻辑也会出现刚才说的重复代码：我们要根据情况给某个变量赋予不同的值，紧接着要用这个变量做参数来调用某个函数。例如，若顾客要点香蕉冰沙，那我们首先得把香蕉切成好几份，然后用其中的两份来制作这道冰沙。如果不够两份，那就抛出香蕉不足异常。下面先用传统的写法来实现：

def slice_bananas(count):
    print(f'Slicing {count} bananas')
    return count * 4

class OutOfBananas(Exception):
    pass

def make_smoothies(count):
    print(f'Making a smoothies with {count} banana slices')

pieces = 0
count = fresh_fruit.get('banana', 0)
if count >= 2:
    pieces = slice_bananas(count)

try:
    smoothies = make_smoothies(pieces)
except OutOfBananas:
    out_of_stock()

改用海象操作符实现，可以少写一行代码，而且能压低count变量的地位，让它只出现在if块里：

pieces = 0
if (count := fresh_fruit.get('banana', 0)) >= 2:
    pieces = slice_bananas(count)

try:
    smoothies = make_smoothies(pieces)
except OutOfBananas:
    out_of_stock()

对于在if与else分支里面分别定义pieces变量的写法来说，海象操作符也能让代码变得清晰：

if (count := fresh_fruit.get('banana', 0)) >= 2:
    pieces = slice_bananas(count)
else:
    pieces = 0

try:
    smoothies = make_smoothies(pieces)
except OutOfBananas:
    out_of_stock()

例如，我们想按照一定的顺序给客人制作饮品。下面这段代码先判断能不能做香蕉冰沙，若不能，就做苹果汁，还不行，就做柠檬(lemon)汁:

count = fresh_fruit.get('banana', 0)
if count >= 2:
    pieces = slice_bananas(count)
    to_enjoy = make_smoothies(pieces)
else:
    count = fresh_fruit.get('apple', 0)
    if count >= 4:
        to_enjoy = make_cider(count)
    else:
        count = fresh_fruit.get('lemon', 0)
        if count:
            to_enjoy = make_lemonade(count)
        else:
            to_enjoy = 'Nothing'

这种难看的写法其实很常见。幸好有了海象操作符，让我们能轻松地模拟出接近switch/case的方案。

if (count := fresh_fruit.get('banana', 0)) >= 2:
    pieces = slice_bananas(count)
    to_enjoy = make_smoothies(pieces)
elif (count := fresh_fruit.get('apple', 0)) >= 4:
    to_enjoy = make_cider(count)
elif count := fresh_fruit.get('lemon', 0):
    to_enjoy = make_lemonade(count)
else:
    to_enjoy = 'Nothing'

Python新手还会遇到一个困难，就是缺少do/while循环结构。例如，我们要把新来的水果做成果汁并且装到瓶子里面，直到水果用完为止。下面先用while循环来实现：

FRUIT_TO_PICK = [
    {'apple': 1, 'banana': 3},
    {'lemon': 2, 'lime': 5},
    {'orange': 3, 'melon': 2},
]

def pick_fruit():
    if FRUIT_TO_PICK:
        return FRUIT_TO_PICK.pop(0)
    else:
        return []

def make_juice(fruit, count):
    return [(fruit, count)]

bottles = []
fresh_fruit = pick_fruit()
while fresh_fruit:
    for fruit, count in fresh_fruit.items():
        batch = make_juice(fruit, count)
        bottles.extend(batch)
    fresh_fruit = pick_fruit()

print(bottles)

这种写法必须把fresh_fruit = pick_fruit()写两次。

如果想复用这行代码，可以考虑loop-and-a-half模式。这个模式虽然能消除重复，但是会让while循环看起来很笨，因为它成了无限循环，只能通过break跳出循环。

FRUIT_TO_PICK = [
    {'apple': 1, 'banana': 3},
    {'lemon': 2, 'lime': 5},
    {'orange': 3, 'melon': 2},
]

def pick_fruit():
    if FRUIT_TO_PICK:
        return FRUIT_TO_PICK.pop(0)
    else:
        return []

def make_juice(fruit, count):
    return [(fruit, count)]

bottles = []
while True:                     # Loop
    fresh_fruit = pick_fruit()
    if not fresh_fruit:         # And a half
        break
    for fruit, count in fresh_fruit.items():
        batch = make_juice(fruit, count)
        bottles.extend(batch)

print(bottles)

有了海象操作符，就不需要使用这种模式了，我们可以在每轮循环的开头给fresh_fruit变量赋值，并根据变量的值来决定要不要继续循环。

FRUIT_TO_PICK = [
    {'apple': 1, 'banana': 3},
    {'lemon': 2, 'lime': 5},
    {'orange': 3, 'melon': 2},
]

def pick_fruit():
    if FRUIT_TO_PICK:
        return FRUIT_TO_PICK.pop(0)
    else:
        return []

def make_juice(fruit, count):
    return [(fruit, count)]

bottles = []
while fresh_fruit := pick_fruit(): # 如果碰到 [] ，则while循环结束 。很简单易读。
    for fruit, count in fresh_fruit.items():
        batch = make_juice(fruit, count)
        bottles.extend(batch)

print(bottles)

总之，如果某个表达式或赋值操作多次出现在一组代码里面，那就可以考虑用赋值表达式把这段diam改得简单一些。

要点：

赋值表达式通过海象操作符（:=）给变量赋值，并且让这个值成为这条表达式的结果，我们可以利用这项特性来缩减代码。

如果赋值表达式是大表达式里的一部分，就得用一对括号把它括起来。虽说Python不支持switch/case与do/while结构，但可以利用赋值表达式清晰地模拟出这种逻辑。

30.1.10. 用赋值表达式减少重复代码¶

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