Python 2.7.x 和 3.x 版本的重要区别小结

2024-04-06 09:59:03 21

许多Python初学者都会问：我应该学习哪个版本的Python。对于这个问题，我的回答通常是“先选择一个最适合你的Python教程，教程中使用哪个版本的Python，你就用那个版本。等学得差不多了，再来研究不同版本之间的差别”。

但如果想要用Python开发一个新项目，那么该如何选择Python版本呢？我可以负责任的说，大部分Python库都同时支持Python2.7.x和3.x版本的，所以不论选择哪个版本都是可以的。但为了在使用Python时避开某些版本中一些常见的陷阱，或需要移植某个Python项目时，依然有必要了解一下Python两个常见版本之间的主要区别。

future模块

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Python3.x引入了一些与Python2不兼容的关键字和特性，在Python2中，可以通过内置的__future__模块导入这些新内容。如果你希望在Python2环境下写的代码也可以在Python3.x中运行，那么建议使用__future__模块。例如，如果希望在Python2中拥有Python3.x的整数除法行为，可以通过下面的语句导入相应的模块。

from__future__importdivision

下表列出了__future__中其他可导入的特性：

特性可选版本强制版本效果 nested_scopes 2.1.0b1 2.2 PEP227:
StaticallyNestedScopes generators 2.2.0a1 2.3 PEP255:
SimpleGenerators division 2.2.0a2 3.0 PEP238:
ChangingtheDivisionOperator absolute_import 2.5.0a1 3.0 PEP328:
Imports:Multi-LineandAbsolute/Relative with_statement 2.5.0a1 2.6 PEP343:
The“with”Statement print_function 2.6.0a2 3.0 PEP3105:
Makeprintafunction unicode_literals 2.6.0a2 3.0 PEP3112:
BytesliteralsinPython3000

（来源：https://docs.python.org/2/library/future.html)

示例：

fromplatformimportpython_version

print函数

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虽然print语法是Python3中一个很小的改动，且应该已经广为人知，但依然值得提一下：Python2中的print语句被Python3中的print()函数取代，这意味着在Python3中必须用括号将需要输出的对象括起来。

在Python2中使用额外的括号也是可以的。但反过来在Python3中想以Python2的形式不带括号调用print函数时，会触发SyntaxError。

Python2

print'Python',python_version()
print'Hello,World!'
print('Hello,World!')
print"text",;print'printmoretextonthesameline'

Python2.7.6
Hello,World!
Hello,World!
textprintmoretextonthesameline

Python3

print('Python',python_version())
print('Hello,World!')

print("sometext,",end="")
print('printmoretextonthesameline')

Python3.4.1
Hello,World!
sometext,printmoretextonthesameline

print'Hello,World!'

File"<ipython-input-3-139a7c5835bd>",line1
print'Hello,World!'
^
SyntaxError:invalidsyntax

注意：

在Python中，带不带括号输出”HelloWorld”都很正常。但如果在圆括号中同时输出多个对象时，就会创建一个元组，这是因为在Python2中，print是一个语句，而不是函数调用。

print'Python',python_version()
print('a','b')
print'a','b'

Python2.7.7
('a','b')
ab

整数除法

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由于人们常常会忽视Python3在整数除法上的改动（写错了也不会触发SyntaxError），所以在移植代码或在Python2中执行Python3的代码时，需要特别注意这个改动。

所以，我还是会在Python3的脚本中尝试用float(3)/2或3/2.0代替3/2，以此来避免代码在Python2环境下可能导致的错误（或与之相反，在Python2脚本中用from__future__importdivision来使用Python3的除法）。

Python2

print'Python',python_version()
print'3/2=',3/2
print'3//2=',3//2
print'3/2.0=',3/2.0
print'3//2.0=',3//2.0

Python2.7.6
3/2=1
3//2=1
3/2.0=1.5
3//2.0=1.0

Python3

print('Python',python_version())
print('3/2=',3/2)
print('3//2=',3//2)
print('3/2.0=',3/2.0)
print('3//2.0=',3//2.0)

Python3.4.1
3/2=1.5
3//2=1
3/2.0=1.5
3//2.0=1.0

Unicode

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Python2有基于ASCII的str()类型，其可通过单独的unicode()函数转成unicode类型，但没有byte类型。

而在Python3中，终于有了Unicode（utf-8）字符串，以及两个字节类：bytes和bytearrays。

Python2

print'Python',python_version()

Python2.7.6

printtype(unicode('thisislikeapython3strtype'))

<type'unicode'>

printtype(b'bytetypedoesnotexist')

<type'str'>

print'theyarereally'+b'thesame'

theyarereallythesame

printtype(bytearray(b'bytearrayoddlydoesexistthough'))

<type'bytearray'>

Python3

print('Python',python_version())
print('stringsarenowutf-8u03BCnicou0394é!')

Python3.4.1
stringsarenowutf-8μnicoΔé!

print('Python',python_version(),end="")
print('has',type(b'bytesforstoringdata'))

Python3.4.1has<class'bytes'>

print('andPython',python_version(),end="")
print('alsohas',type(bytearray(b'bytearrays')))

andPython3.4.1alsohas<class'bytearray'>

'notethatwecannotaddastring'+b'bytesfordata'

---------------------------------------------------------------------------
TypeErrorTraceback(mostrecentcalllast)
<ipython-input-13-d3e8942ccf81>in<module>()
---->1'notethatwecannotaddastring'+b'bytesfordata'

TypeError:Can'tconvert'bytes'objecttostrimplicitly

xrange

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在Python2.x中，经常会用xrange()创建一个可迭代对象，通常出现在“for循环”或“列表/集合/字典推导式”中。

这种行为与生成器非常相似（如”惰性求值“），但这里的xrange-iterable无尽的，意味着可能在这个xrange上无限迭代。

由于xrange的“惰性求知“特性，如果只需迭代一次（如for循环中），range()通常比xrange()快一些。不过不建议在多次迭代中使用range()，因为range()每次都会在内存中重新生成一个列表。

在Python3中，range()的实现方式与xrange()函数相同，所以就不存在专用的xrange()（在Python3中使用xrange()会触发NameError）。

importtimeit

n=10000
deftest_range(n):
returnforiinrange(n):
pass

deftest_xrange(n):
foriinxrange(n):
pass

Python2

print'Python',python_version()

print'ntimingrange()'
%timeittest_range(n)

print'nntimingxrange()'
%timeittest_xrange(n)

Python2.7.6

timingrange()
1000loops,bestof3:433µsperloop

timingxrange()
1000loops,bestof3:350µsperloop

Python3

print('Python',python_version())

print('ntimingrange()')
%timeittest_range(n)

Python3.4.1

timingrange()
1000loops,bestof3:520µsperloop

print(xrange(10))

---------------------------------------------------------------------------
NameErrorTraceback(mostrecentcalllast)
in()
---->1print(xrange(10))

NameError:name'xrange'isnotdefined

Python3中的range对象中的contains方法

另一个值得一提的是，在Python3.x中，range有了一个新的__contains__方法。__contains__方法可以有效的加快Python3.x中整数和布尔型的“查找”速度。

x=10000000
defval_in_range(x,val):
returnvalinrange(x)

defval_in_xrange(x,val):
returnvalinxrange(x)

print('Python',python_version())
assert(val_in_range(x,x/2)==True)
assert(val_in_range(x,x//2)==True)
%timeitval_in_range(x,x/2)
%timeitval_in_range(x,x//2)

Python3.4.1
1loops,bestof3:742msperloop
1000000loops,bestof3:1.19µsperloop

根据上面的timeit的结果，查找整数比查找浮点数要快大约6万倍。但由于Python2.x中的range或xrange没有__contains__方法，所以在Python2中的整数和浮点数的查找速度差别不大。

print'Python',python_version()

assert(val_in_xrange(x,x/2.0)==True)
assert(val_in_xrange(x,x/2)==True)
assert(val_in_range(x,x/2)==True)
assert(val_in_range(x,x//2)==True)
%timeitval_in_xrange(x,x/2.0)
%timeitval_in_xrange(x,x/2)
%timeitval_in_range(x,x/2.0)
%timeitval_in_range(x,x/2)

Python2.7.7
1loops,bestof3:285msperloop
1loops,bestof3:179msperloop
1loops,bestof3:658msperloop
1loops,bestof3:556msperloop

下面的代码证明了Python2.x中没有__contain__方法：

print('Python',python_version())
range.__contains__

Python3.4.1
<slotwrapper'__contains__'of'range'objects

print('Python',python_version())
range.__contains__

Python2.7.7
---------------------------------------------------------------------------
AttributeErrorTraceback(mostrecentcalllast)
<ipython-input-7-05327350dafb>in<module>()
1print'Python',python_version()
---->2range.__contains__

AttributeError:'builtin_function_or_method'objecthasnoattribute'__contains__'

print('Python',python_version())
xrange.__contains__

Python2.7.7

---------------------------------------------------------------------------
AttributeErrorTraceback(mostrecentcalllast)
in()
1print'Python',python_version()
---->2xrange.__contains__

AttributeError:typeobject'xrange'hasnoattribute'__contains__'

关于Python2中xrange()与Python3中range()之间的速度差异的一点说明：

有读者指出了Python3中的range()和Python2中xrange()执行速度有差异。由于这两者的实现方式相同，因此理论上执行速度应该也是相同的。这里的速度差别仅仅是因为Python3的总体速度就比Python2慢。

deftest_while():
i=0
whilei<20000:
i+=1
return

print('Python',python_version())
%timeittest_while()

Python3.4.1
%timeittest_while()
100loops,bestof3:2.68msperloop

print'Python',python_version()
%timeittest_while()

Python2.7.6
1000loops,bestof3:1.72msperloop

触发异常

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Python2支持新旧两种异常触发语法，而Python3只接受带括号的的语法（不然会触发SyntaxError）：

Python2

print'Python',python_version()

Python2.7.6

raiseIOError,"fileerror"

---------------------------------------------------------------------------
IOErrorTraceback(mostrecentcalllast)
<ipython-input-8-25f049caebb0>in<module>()
---->1raiseIOError,"fileerror"

IOError:fileerror

raiseIOError("fileerror")

---------------------------------------------------------------------------
IOErrorTraceback(mostrecentcalllast)
<ipython-input-9-6f1c43f525b2>in<module>()
---->1raiseIOError("fileerror")

IOError:fileerror

Python3

print('Python',python_version())

Python3.4.1

raiseIOError,"fileerror"

File"<ipython-input-10-25f049caebb0>",line1
raiseIOError,"fileerror"
^
SyntaxError:invalidsyntax
TheproperwaytoraiseanexceptioninPython3:

print('Python',python_version())
raiseIOError("fileerror")

Python3.4.1

---------------------------------------------------------------------------
OSErrorTraceback(mostrecentcalllast)
<ipython-input-11-c350544d15da>in<module>()
1print('Python',python_version())
---->2raiseIOError("fileerror")

OSError:fileerror

异常处理

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Python3中的异常处理也发生了一点变化。在Python3中必须使用“as”关键字。

Python2

print'Python',python_version()
try:
let_us_cause_a_NameError
exceptNameError,err:
printerr,'-->ourerrormessage'

Python2.7.6
name'let_us_cause_a_NameError'isnotdefined-->ourerrormessage

Python3

print('Python',python_version())
try:
let_us_cause_a_NameError
exceptNameErroraserr:
print(err,'-->ourerrormessage')

Python3.4.1
name'let_us_cause_a_NameError'isnotdefined-->ourerrormessage

next()函数和.next()方法

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由于会经常用到next()（.next()）函数（方法），所以还要提到另一个语法改动（实现方面也做了改动）：在Python2.7.5中，函数形式和方法形式都可以使用，而在Python3中，只能使用next()函数（试图调用.next()方法会触发AttributeError）。

Python2

print'Python',python_version()
my_generator=(letterforletterin'abcdefg')
next(my_generator)
my_generator.next()

Python2.7.6
'b'

Python3

print('Python',python_version())
my_generator=(letterforletterin'abcdefg')
next(my_generator)

Python3.4.1
'a'

my_generator.next()

---------------------------------------------------------------------------
AttributeErrorTraceback(mostrecentcalllast)
<ipython-input-14-125f388bb61b>in<module>()
---->1my_generator.next()

AttributeError:'generator'objecthasnoattribute'next'

For循环变量与全局命名空间泄漏

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好消息是：在Python3.x中，for循环中的变量不再会泄漏到全局命名空间中了！

这是Python3.x中做的一个改动，在“What'sNewInPython3.0”中有如下描述：

“列表推导不再支持[...forvarinitem1,item2,...]这样的语法，使用[...forvarin(item1,item2,...)]代替。还要注意列表推导有不同的语义：现在列表推导更接近list()构造器中的生成器表达式这样的语法糖，特别要注意的是，循环控制变量不会再泄漏到循环周围的空间中了。”

Python2

print'Python',python_version()

i=1
print'before:i=',i

print'comprehension:',[iforiinrange(5)]

print'after:i=',i

Python2.7.6
before:i=1
comprehension:[0,1,2,3,4]
after:i=4

Python3

print('Python',python_version())

i=1
print('before:i=',i)

print('comprehension:',[iforiinrange(5)])

print('after:i=',i)

Python3.4.1
before:i=1
comprehension:[0,1,2,3,4]
after:i=1

比较无序类型

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Python3中另一个优秀的改动是，如果我们试图比较无序类型，会触发一个TypeError。

Python2

print'Python',python_version()
print"[1,2]>'foo'=",[1,2]>'foo'
print"(1,2)>'foo'=",(1,2)>'foo'
print"[1,2]>(1,2)=",[1,2]>(1,2)

Python2.7.6
[1,2]>'foo'=False
(1,2)>'foo'=True
[1,2]>(1,2)=False

Python3

print('Python',python_version())
print("[1,2]>'foo'=",[1,2]>'foo')
print("(1,2)>'foo'=",(1,2)>'foo')
print("[1,2]>(1,2)=",[1,2]>(1,2))

Python3.4.1
---------------------------------------------------------------------------
TypeErrorTraceback(mostrecentcalllast)
<ipython-input-16-a9031729f4a0>in<module>()
1print('Python',python_version())
---->2print("[1,2]>'foo'=",[1,2]>'foo')
3print("(1,2)>'foo'=",(1,2)>'foo')
4print("[1,2]>(1,2)=",[1,2]>(1,2))
TypeError:unorderabletypes:list()>str()

通过input()解析用户的输入

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幸运的是，Python3改进了input()函数，这样该函数就会总是将用户的输入存储为str对象。在Python2中，为了避免读取非字符串类型会发生的一些危险行为，不得不使用raw_input()代替input()。

Python2

Python2.7.6
[GCC4.0.1(AppleInc.build5493)]ondarwin
Type"help","copyright","credits"or"license"formoreinformation.

>>>my_input=input('enteranumber:')

enteranumber:123

>>>type(my_input)
<type'int'>

>>>my_input=raw_input('enteranumber:')

enteranumber:123

>>>type(my_input)
<type'str'>

Python3

Python3.4.1
[GCC4.2.1(AppleInc.build5577)]ondarwin
Type"help","copyright","credits"or"license"formoreinformation.

>>>my_input=input('enteranumber:')
enteranumber:123
>>>type(my_input)
<class'str'>

返回可迭代对象，而不是列表

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在xrange一节中可以看到，某些函数和方法在Python中返回的是可迭代对象，而不像在Python2中返回列表。

由于通常对这些对象只遍历一次，所以这种方式会节省很多内存。然而，如果通过生成器来多次迭代这些对象，效率就不高了。

此时我们的确需要列表对象，可以通过list()函数简单的将可迭代对象转成列表。

Python2

print'Python',python_version()

printrange(3)
printtype(range(3))

Python2.7.6
[0,1,2]
<type'list'>

Python3

print('Python',python_version())
print(range(3))
print(type(range(3)))
print(list(range(3)))

Python3.4.1
range(0,3)
<class'range'>
[0,1,2]

下面列出了Python3中其他不再返回列表的常用函数和方法：

zip()
map()
filter()
字典的.key()方法
字典的.value()方法
字典的.item()方法

更多关于Python2和Python3的文章

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下面列出了其他一些可以进一步了解Python2和Python3的优秀文章，

//迁移到Python3

ShouldIusePython2orPython3formydevelopmentactivity?
What'sNewInPython3.0
PortingtoPython3
PortingPython2CodetoPython3
HowkeepPython3movingforward

//对Python3的褒与贬

10awesomefeaturesofPythonthatyoucan'tusebecauseyourefusetoupgradetoPython3
关于你不想知道的所有Python3unicode特性
Python3正在毁灭Python
Python3能振兴Python
Python3isfine

Python 2.7.x 和 3.x 版本的重要区别小结

目录

__future__模块

Python3中的range对象中的__contains__方法

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Python3中的range对象中的contains方法