聊聊 print 的前世此生

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（一）

上週，我翻譯了一篇文章，解釋了爲何 Python 3 把 print 改成函數？ 歸納有以下幾點緣由：一、print 不適宜做爲應用程序級的語句。二、改成一個函數，能夠實現更復雜的功能。三、改成一個函數，能方便地進行替換。

在 Python 2 中，print 是個語句（statement），它的級別就跟 for、if、def 等關鍵字相同，這是一個古老的設計（畢竟 Python 誕生於 1989 年），改爲 print() 函數，意味着它升級了。

在查閱資料的時候，我發現 print 在歷代版本中，一直髮展變化，到了今天，它自身已足夠完善了，但是外部的挑戰一直不斷。

所以，這篇文章再來聊聊它：介紹 print 的現狀，追溯它的歷史，說說它的挑戰者，挖挖那些更加本質的東西。

（二）

在 3.0 版本中，print() 函數全新登場，開發者能夠自定義打印對象的間隔（默認是空格）、終止方式（默認是換行）、以及輸出位置（默認是標準輸出 sys.stdout）。

而到了 3.3 版本，它還添加了一個新的參數，能夠決定是否要刷新數據流。

至此，這個函數的完整格式就變成了 print(*objects, sep=' ', end='\n', file=sys.stdout, flush=False) ，與升級前的 print 語句是天壤之別啦。

優勢是顯而易見的，可定製的參數帶來了使用場景的擴充。

（三）

其實，在此次大版本的改動以前，早期的 print 語句並不是是一成不變的，核心開發者們一直在完善它。

例如，在 2000 年的 PEP-214 以前，print 語句只能用於標準輸出（sys.stdout），只有當提出這個提案後，print 才能夠打印內容到類文件對象（file-like object）中。

（注：PEP 即 Python 改進提案，更多介紹詳見舊文《學習Python，怎能不懂點PEP呢？》）

此次調整後，它的寫法能夠以下（其中，mylogfile 是用於記錄打印信息的文件路徑）：

print >> mylogfile, 'this message goes to my log file'

在只接觸過 Python 3 的同窗眼裏，這個寫法可能很彆扭吧，其實它等同於現在的：

print('this message goes to my log file', file = mylogfile)

（四）

上例是一次成功的改進，但有趣的是，社區內也有一次失敗的修改提案。

與 print() 函數相同，print 語句在打印完一個對象後，默認會換行，所以，當打印的內容自帶了換行符的時候，最終的打印結果就會出現一個多餘的換行。

2001 年的時候，有開發者在 PEP-259 中提議，根據打印的最後一個字符的類型，設置幾個標誌位，以此決定是否要默認換行。校驗規則以下：

• -1 ——若是最後一個對象是以換行符結束的字符串
• 0 ——若是最後一個對象是以空白字符結尾的字符串，既不是空格也不是換行符
• 1 ——在全部其它狀況下(包括最後一個對象是空字符串或不是字符串的狀況)

根據這些規則，print 語句遇到 -1 標誌位的時候，就再也不作默認的換行了，彷佛能夠解決多餘換行的問題。

然而，這個提案被否決了。反對的意見主要是：這樣可能會破壞掉無數個 CGI 腳本，並且 Python 中已經有太多的「魔法」了。

這一套規則確實太神奇了，幸虧沒有實施。在當前的版本中，只需調整 end 參數，就能夠避免多餘換行的問題。

（五）

閱讀過往的 PEP 文檔，就是在閱讀 Python 的歷史，從中你能夠看到設計者們對功能細節的打磨過程，最終你就明白了，Python 是如何一步一步地發展成今天的樣子。

不過，歷史中除了能看到精華，也能夠看到一些包袱。print() 函數的升級就是在甩掉包袱，前不久我寫了《聊聊 Python 的內置電池》，聊到了 Python 中廢棄部分標準庫的話題，也是一個很好的觀察例子。

除此以外，「print」的命名自己也算是一種包袱。

早期的計算機使用紙帶做爲信息載體，程序的運算結果須要 print 在紙帶上，因此瓜熟蒂落地，有些編程語言就使用了「print」來表示程序的輸出操做。儘管後來再也不使用紙帶了，一些語言仍然延用這個詞，例如 C 語言以及借鑑了 C 語言的 Python。

Python 的另外一個借鑑對象是 Shell，這是一種古老的腳本語言，可它沒有「print」的包袱，它用的是 echo。這個詞的本意是回聲，後來也指雷達的回波，被用於計算機編程中，則又被賦予了「應答、回顯」之義，更直白的表述應該是「輸出、打印」。

Python 從 C 中借用了「print」命名，又從 Shell 中借用語句式的表達，造成了本身 print 語句，現在到了新的版本，它去除了語句式的表達，卻仍保留着原始命名，能夠說這個包袱是永遠脫不掉了。

可是，話說回來，詞語在演化過程當中會得到新的生命，它的意義全在於如何使用。因此，雖然沒有了紙帶這個物理載體，print 這個詞卻「改頭換面」地活了下來。

它還擁有不少的表兄弟姐妹呢，很是熱鬧（試試你能認出幾個？）：

print("點個贊吧!")
printf("點個贊吧!");
print_r('點個贊吧！');
var_dump('點個贊吧！');
NSLog(@"點個贊吧！");
System.out.println("點個贊吧!");
console.log("點個贊吧!");
cout << "點個贊吧!" << endl;
Console.WriteLine("點個贊吧!");
writeln('點個贊吧!')
fmt.Println("點個贊吧!");
Response.Write("點個贊吧！");
alert("點個贊吧！")
echo "點個贊吧！"
puts "點個贊吧！"
say "點個贊吧!";

（六）

語言內部的發展歷史，以及不一樣語言的類似表述，都代表着一件事，那就是打印操做很重要，並且咱們對它的要求還很複雜多樣。

Python 中的 print 語句能發展成今天的 print() 函數，已經很是完善了。

不過，需求是無止境的，做爲最經常使用的調試手段，print() 還達不到十全十美。它的好處是簡單直白、容易上手，但缺點則是功能單1、效率較低，在須要定製格式的頻繁使用場景下，不堪大用。

這在不一樣編程語言中是通病，所以你們都默契地提供了用於調試的日誌模塊，例如 Java 的 log4j，C++ 的 log4cxx，固然還有 Python 的 logging。

日誌模塊 logging 能夠說是對 print() 函數的替代式升級，主要優勢是更加靈活高效，例如能夠設置不一樣的日誌等級、配置多樣的格式化信息、甚至能夠輸出日誌到遠程服務器上。

固然，日誌模塊只是一種解決方案，也並非最完美的。

在 Python 中還有一些模塊能夠用於調試，例如最主流的 pdb，它能夠設置斷點、分步調試、查看棧片斷、動態調值等，用得好，有奇效。主流的 IDE 工具也都提供了一些調試手段，相比於簡單的 print()，它們具備降維打擊的優點。

今年 4 月，Github 上開源了一個專用於調試程序的庫，名叫 PySnooper ，短短兩個月，它就收穫了近 12K 個關注。這個三方庫的口號是「Never use print for debugging again」，其目標就是在調試代碼時徹底替代 print。

這個庫的用法很是簡單，只需一行代碼，就能夠實現對整個函數的監聽，作到記錄每一行的執行時間、記錄每一個變量的賦值等等，並且還可使用「with」語句，監聽部分的代碼塊，或者使用「watch」命令，專門監聽特定的變量值。

這個庫強大而驚豔，除了上述做用，它還能監聽指定格式開頭的代碼，能在多線程中監聽線程，甚至支持用戶自定義的監聽規則。難怪它一經面世，就好評如潮，人人奔走相告。

snoop 這個單詞頗有意思，它指的是嗅探、窺探和監聽。首字母大寫的 Snoop ，譯做史努比，則是一隻被不少人喜好的漫畫小狗。因此這個 PySnooper 庫就令我不禁地產生了一種聯想：它是一隻嗅覺異常敏銳的小狗，明白無誤地爲你執行各類監放任務。

（七）

最後，咱們能夠來回顧一下 print 的發展歷史了，有兩條線索，一條是它自身發展的明線，另外一條是它的挑戰者們的暗線。

先看明線吧，早期版本的 print 語句帶有 C 和 Shell 的影子，它是個應用程序級的 statement，使用十幾年間，有過一些改進的嘗試，例如 PEP-214 和 PEP-259；到了 2009 年的大版本 3.0，Python 把 print 語句改爲了 print() 函數，使它成爲了衆多內置函數的一員，隨後在 3.3 版本，又對它作了一次功能加強，至此，它完成了本身的華麗蛻變，佔據了穩固的一席之地。

至於暗線，print 的競爭對手們可謂衆多，像傳統的日誌模塊 logging、調試模塊 pdb、以及主流 IDE 的調試功能，等等，現在還有一位後起之秀 PySnooper，無不瞄準了 print 的位置，摩拳擦掌，虎視眈眈。

print 一詞最先應該跟紙帶相關，用途和需求場景都不多，現在的計算機世界已經不可同日而語，因此才促進了 print 自身的發展，也刺激了衆多對手們的崛起。

print 表明了一種訴求/思想：輸出計算結果、記錄程序過程、監察對象變化，而後用於查看、分析、調試、展現等等。

明線上的發展，就是繼承了它的名字，壯大 print；暗線上的發展，則是繼承了它的思想，爲了實現目的，各施手段，百花齊放。

print 固然不是 Python 所特有的，這明暗兩線的發展也同理，若是你把視野放到任何一個經得起時間考驗的語言上，必然也會看到類似的發展歷程與競爭故事。

最後，若是你想了解更多內容，可經過如下連接查看：

https://docs.python.org/3/library/functions.html#print

學習Python，怎能不懂點PEP呢？

https://www.python.org/dev/peps/pep-0214/

https://www.python.org/dev/peps/pep-0259/

爲何 Python 3 把 print 改成函數？

https://github.com/cool-RR/PySnooper

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