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:

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?

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 early return 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:

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 more than, 然后结束函数, 否则肯定就是返回less than, 所以我们可以把代码调整成这样:

甚至是:

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:

  1. 运行的代码数少了, 调用方能更快得到结果
  2. 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:

代码简化优化版:

这样对比这来看, 应该能更好地理解为什么说 early return 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:

可以猜猜这句 print a 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:

有没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!

输出比较长, 单独写:

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

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:

  1. b_type (opcode 也就是SETUP_FINALLY)
  2. b_level
  3. 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 >> 31 LOAD_CONST 2 (‘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6 0 SETUP_FINALLY 28 (to 31)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:

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:

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, return retval

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!

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Python: 浅析 return 和 finally 共同挖的坑

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