了解為什麼說 Python 內建函數並不是萬能的？

python影片教學專欄帶大家認識 Python 內建函數。

在Python貓的上一篇文章中，我們比較了兩種建立清單的方法，即字面量用法[]與內建類型用法list()，進而分析出它們在運行速度上的差異。

在分析為什麼list() 會更慢的時候，文中說到它需要經過名稱查找與函數呼叫兩個步驟，那麼，這就引出了一個新的問題：list()不是內建類型麼，為什麼它不能直接就呼叫創建列表的邏輯？也就是說，為什麼解釋器必須經過名稱查找，才能「認識」該做什麼呢？

其實原因很簡單：內建函數/內建類型的名稱並不是關鍵字，它們只是解釋器內建的便利功能，方便開發者開箱即用而已。

PS：內建函數 built-in function 和內建類型 built-in type 很相似，但 list() 實際上是內建類型而不是內建函數。我曾對這兩種易混淆的概念做過辨析，請查看這篇文章。為了方便理解與表述，以下統稱為內建函數。

1、內建函數的尋找優先順序最低

內建函數的名稱並不屬於關鍵字，它們是可以被重新賦值的。

例如下面這個例子：

# 正常调用内置函数list(range(3))  # 结果：[0, 1, 2]# 定义任意函数，然后赋值给 listdef test(n):
    print("Hello World!")
list = test
list(range(3)) # 结果：Hello World！复制代码

#在這個例子中，我們將自訂的test 賦值給了list，程式並沒有報錯。這個範例甚至還可以改成直接定義新的同名函數，也就是"def list(): …"。

這說明了 list 並不是 Python 限定的關鍵字/保留字。

查看官方文檔，可以發現Python 3.9 有35 個關鍵字，明細如下：

如果我們將上例的test 賦值給任一個關鍵字，例如"pass=test"，就會報錯：SyntaxError: invalid syntax。

由此，我們可以從這個角度看出內建函數並不是萬能的：它們的名稱並不像關鍵字那般穩固不變，雖然它們處在系統內建作用域裡，但是卻可以被使用者局部作用域的物件所輕易攔截掉！

因為解釋器尋找名稱的順序是“局部作用域->全域作用域->內建作用域”，因此內建函數其實是處在最低優先權。

對於新手來說，這有一定的可能會發生意想不到的情況（內建函數有 69 個，要全記住是有難度的）。

那麼，為什麼 Python 不把所有內建函數的名稱都設為不可重寫的關鍵字呢？

一方面原因是它想控製關鍵字的數量，另一方面可能是想留給使用者更多的自由。內建函數只是解釋器的推薦實作而已，開發者可以根據需要，實作出與內建函數同名的函數。

不過，這樣的場景極少，而且開發者一般會定義成不同名的函數，以Python 標準庫為例，ast模組有literal_eval() 函數（對標eval () 內建函數）、pprint 模組有pprint() 函數（對標print() 內建函數）、以及itertools模組有zip_longest() 函數（對標zip() 內建函數）…

2、內建函數可能不是最快的

由於內建函數的名稱並非保留的關鍵字，以及它處於名稱查找的末位順序，所以內建函數有可能不是最快的。

上篇文章展示了[] 比list() 快2~3 倍的事實，其實這還可以推廣到str()、tuple()、set( )、dict() 等等內建類型中，都是字面量用法稍微快於內建類型用法。

對於這些內建類型，當我們呼叫 xxx() 時，可以簡單地理解成正在做類別的實例化。在物件導向語言中，類別先實例化再使用，這是再正常不過的。

但是，這樣的做法有時也顯得繁瑣。 為了方便使用，Python 給一些常用的內建類型提供了字面量表示法，也就是""、[]、()、{} 等等，表示字串、列表、元組和字典等資料類型。

文件來源：docs.python.org/3/reference…

一般而言，所有程式語言都必須有一些字面量表示，但基本上都局限在數字類型、字串、布林類型以及 null 之類的基礎類型。

Python 中也增加了幾種資料結構類型的字面量，所以是更為方便的，同時這也解釋了為什麼內建函數可能不是最快的。

一般而言，同樣的完備功能，內建函數總是比我們自訂的函數要快，因為解釋器可以做一些底層的最佳化，例如len() 內建函數肯定比使用者定義的x .len() 函數快。

有些人據此形成了「內建函數總是更快」的認識誤區。

解釋器內建函數相對於使用者定義函數，前者接近走後門；而字面量表示法相對於內建函數，前者是在走更快的後門。

也就是說，在有字面量表示法的情況下，某些內建函數/內建型別並不是最快的！

小結

誠然，Python 本身並不是萬能的，那它的任何語法構成部分（內建函數/型別），就更不是萬能的了。但是，一般我們會認為內建函數/型別總歸是「高人一等」的，是受到諸多特殊優待的，顯得像是「萬能的」。

本文從「list() 竟然會敗給[]」破題，從兩個角度揭示了內建函數其實存在著某種不足：內建函數的名稱並不是關鍵字，而內置作用域位於名稱查找的最低優先級，因此在呼叫時，某些內建函數/類型的執行速度就明顯慢於它們對應的字面量表示法。

本文對上一個「Python為什麼」主題做了延展討論，一方面充實了前面的內容，另一方面，也有助於大家理解 Python 的幾個基礎概念及其實現。

如果你喜歡本文，請按讚支持下吧！另外，我還寫了20 篇類似的話題，請關注Python貓查看，並在Github 上給我一顆小星星吧~~

相關免費學習推薦：python影片教學

#

以上是了解為什麼說 Python 內建函數並不是萬能的？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！