Python 2.7.x 和 3.x 版本區別小結

python如今很火，最近花了些時間去了解了一下，最初瞭解的是2.7.x版本，感受，從書寫上是很不習慣，少了一雙大概號，取而代之的是縮進；而後跟kotlin和swift同樣省去了每行的分號，象咱們這種分號強迫症的人真心的不習慣；還有!True的條件改爲not True、while後面能夠跟else等等這些，真心不習慣啊！用2.7.x作了幾天的測試，基本慢慢算有個瞭解了，也試着爬了些行業網的數據，感受這個比PHP寫爬蟲方便不少。而後昨晚就在家裏裝了個3.X的版本，很悲催的發現，原來寫的有不少的錯誤，萬般無奈的檢查之下，發現語句上是沒什麼問題，只是3.X版本不兼容部分的語句，例如最經常使用的print,raw_input都不同了，今天花了些時間查一查，並總結了一下它們的區別。

print函數

Python 2中的print語句被Python 3中的print()函數取代，這意味着在Python 3中必須用括號將須要輸出的對象括起來。在Python 3中想以Python2的形式不帶括號調用print函數時，會觸發SyntaxError。
Python 2

print 'Python', python_version() 
print 'Hello, World!'
print('Hello, World!')
print "this line", ; print 'more text on the same line'

Python 2.7.6 

Hello, World! 

Hello, World! 

this line more text on the same line

python3

print('Python', python_version()) 
print('Hello, World!') 
print("this line,", end="")  
print(' more text on the same line')

Python 3.4.1

Hello, World!

this line,  more text on the same line

print 'Hello, World!'

File "<ipython-input-3-139a7c5835bd>", line 1

print 'Hello, World!'

^

SyntaxError: invalid syntax

注意：

在Python中，帶不帶括號輸出」Hello World」都很正常。但若是在圓括號中同時輸出多個對象時，就會建立一個元組，這是由於在Python 2中，print是一個語句，而不是函數調用。

經過input()解析用戶的輸入 

幸運的是，Python 3改進了input()函數，這樣該函數就會老是將用戶的輸入存儲爲str對象。在Python 2中，爲了不讀取非字符串類型會發生的一些危險行爲，不得不使用raw_input()代替input()。

Python 2

>>> my_input = input('enter a number: ')

enter a number: 123

>>> type(my_input)

<type 'int'>

>>> my_input = raw_input('enter a number: ')

enter a number: 123

>>> type(my_input)

<type 'str'> 


Python 3

>>> my_input = input('enter a number: ')

enter a number: 123

>>> type(my_input)

<class 'str'>

整數除法

因爲人們經常會忽視Python 3在整數除法上的改動（寫錯了也不會觸發Syntax Error），因此在移植代碼或在Python 2中執行Python 3的代碼時，須要特別注意這個改動。

因此，我仍是會在Python 3的腳本中嘗試用float(3)/2或 3/2.0代替3/2，以此來避免代碼在Python 2環境下可能致使的錯誤（或與之相反，在Python 2腳本中用from __future__ import division來使用Python 3的除法）。

Python 2

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

Python 2.7.6
3 / 2 = 1
3 // 2 = 1
3 / 2.0 = 1.5
3 // 2.0 = 1.0

Python 3

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)

Python 3.4.1
3 / 2 = 1.5
3 // 2 = 1
3 / 2.0 = 1.5
3 // 2.0 = 1.0

__future__模塊

Python 3.x引入了一些與Python 2不兼容的關鍵字和特性，在Python 2中，能夠經過內置的__future__模塊導入這些新內容。若是你但願在Python 2環境下寫的代碼也能夠在Python 3.x中運行，那麼建議使用__future__模塊。例如，若是但願在Python 2中擁有Python 3.x的整數除法行爲，能夠經過下面的語句導入相應的模塊。

from __future__ import division

下表列出了__future__中其餘可導入的特性：

特性	可選版本	強制版本	效果
nested_scopes	2.1.0b1	2.2	PEP 227: Statically Nested Scopes
generators	2.2.0a1	2.3	PEP 255: Simple Generators
division	2.2.0a2	3.0	PEP 238: Changing the Division Operator
absolute_import	2.5.0a1	3.0	PEP 328: Imports: Multi-Line and Absolute/Relative
with_statement	2.5.0a1	2.6	PEP 343: The 「with」 Statement
print_function	2.6.0a2	3.0	PEP 3105: Make print a function
unicode_literals	2.6.0a2	3.0	PEP 3112: Bytes literals in Python 3000

示例：

from platform import python_version

Unicode

Python 2有基於ASCII的str()類型，其可經過單獨的unicode()函數轉成unicode類型，但沒有byte類型。而在Python 3中，終於有了Unicode（utf-8）字符串，以及兩個字節類：bytes和bytearrays。

Python 2

print type(unicode('this is like a python3 str type'))
print type(b'byte type does not exist')
print 'they are really'+b' the same'
print type(bytearray(b'bytearray oddly does exist though'))

<type 'unicode'>

<type 'str'>

they are really the same

<type 'bytearray'>

Python 3

  print('Python', python_version(), end="")

  print(' has', type(b' bytes for storing data'))

  print('and Python', python_version(), end="")

  print(' also has', type(bytearray(b'bytearrays')))

  print 'note that we cannot add a string' + b'bytes for data'

Python 3.4.1 has <class 'bytes'>

and Python 3.4.1 also has <class 'bytearray'>

---------------------------------------------------------------------------TypeError Traceback (most recent call last)<ipython-input-13-d3e8942ccf81> in <module>()----> 1 'note that we cannot add a string' + b'bytes for data' TypeError: Can't convert 'bytes' object to str implicitly

比較無序類型

Python 3中另外一個優秀的改動是，若是咱們試圖比較無序類型，會觸發一個TypeError。

Python 2

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

[1, 2] > 'foo' = False

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

Python 3

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

---------------------------------------------------------------------------

TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-16-a9031729f4a0> in <module>()
1 print('Python', python_version())
----> 2 print("[1, 2] > 'foo' = ", [1, 2] > 'foo')
3 print("(1, 2) > 'foo' = ", (1, 2) > 'foo')
4 print("[1, 2] > (1, 2) = ", [1, 2] > (1, 2))
TypeError: unorderable types: list() > str()

返回可迭代對象，而不是列表

在xrange一節中能夠看到，某些函數和方法在Python中返回的是可迭代對象，而不像在Python 2中返回列表。

因爲一般對這些對象只遍歷一次，因此這種方式會節省不少內存。然而，若是經過生成器來屢次迭代這些對象，效率就不高了。

此時咱們的確須要列表對象，能夠經過list()函數簡單的將可迭代對象轉成列表。

Python 2

print range(3)
print type(range(3))

[0, 1, 2]
<type 'list'>

Python 3

print(range(3))
print(type(range(3)))
print(list(range(3)))

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

下面列出了Python 3中其餘再也不返回列表的經常使用函數和方法：

• zip()

• map()

• filter()

• 字典的.key()方法

• 字典的.value()方法

• 字典的.item()方法

xrange

在Python 2.x中，常常會用xrange()建立一個可迭代對象，一般出如今「for循環」或「列表/集合/字典推導式」中。這種行爲與生成器很是類似（如」惰性求值「），但這裏的xrange-iterable無盡的，意味着可能在這個xrange上無限迭代。因爲xrange的「惰性求知「特性，若是隻需迭代一次（如for循環中），range()一般比xrange()快一些。不過不建議在屢次迭代中使用range()，由於range()每次都會在內存中從新生成一個列表。在Python 3中，range()的實現方式與xrange()函數相同，因此就不存在專用的xrange()（在Python 3中使用xrange()會觸發NameError）。

import timeit
   
n = 10000
def test_range(n):
     return for i in range(n):
         pass
   
def test_xrange(n):
     for i in xrange(n):
         pass

Python 2

print 'Python', python_version()
   
print 'ntiming range()'
%timeit test_range(n)
   
print 'nntiming xrange()'
%timeit test_xrange(n)

Python 2.7.6 
timing range()
1000 loops, best of 3: 433 s per loop 
timing xrange()
1000 loops, best of 3: 350 s per loop

Python 3

print('Python', python_version())
   
print('ntiming range()')
%timeit test_range(n)

Python 3.4.1

timing range()
1000 loops, best of 3: 520 s per loop

 print(xrange(10))

---------------------------------------------------------------------------NameError Traceback (most recent call last)in ()----> 1 print(xrange(10)) NameError: name 'xrange' is not defined

Python 3中的range對象中的__contains__方法

另外一個值得一提的是，在Python 3.x中，range有了一個新的__contains__方法。__contains__方法能夠有效的加快Python 3.x中整數和布爾型的「查找」速度。

x = 10000000
def val_in_range(x, val):
 return val in range(x)
   
def val_in_xrange(x, val):
 return val in xrange(x)
   
print('Python', python_version())
assert(val_in_range(x, x/2) == True)
assert(val_in_range(x, x//2) == True)
%timeit val_in_range(x, x/2)
%timeit val_in_range(x, x//2)

Python 3.4.1
1 loops, best of 3: 742 ms per loop
1000000 loops, best of 3: 1.19 s per loop   

根據上面的timeit的結果，查找整數比查找浮點數要快大約6萬倍。但因爲Python 2.x中的range或xrange沒有__contains__方法，因此在Python 2中的整數和浮點數的查找速度差異不大。

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)
%timeit val_in_xrange(x, x/2.0)
%timeit val_in_xrange(x, x/2)
%timeit val_in_range(x, x/2.0)
%timeit val_in_range(x, x/2)

Python 2.7.7
1 loops, best of 3: 285 ms per loop
1 loops, best of 3: 179 ms per loop
1 loops, best of 3: 658 ms per loop
1 loops, best of 3: 556 ms per loop

下面的代碼證實了Python 2.x中沒有__contain__方法：

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

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

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

Python 3.4.1
<slot wrapper '__contains__' of 'range' objects   

Python 2.7.7
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError Traceback (most recent call last)<ipython-input-7-05327350dafb> in <module>()
1 print 'Python', python_version()
----> 2 range.__contains__ 
AttributeError: 'builtin_function_or_method' object has no attribute '__contains__'

Python 2.7.7
---------------------------------------------------------------------------AttributeError Traceback (most recent call last)in ()
print 'Python', python_version()
----> 2 xrange.__contains__
AttributeError: type object 'xrange' has no attribute '__contains__'

關於Python 2中xrange()與Python 3中range()之間的速度差別的一點說明：

有讀者指出了Python 3中的range()和Python 2中xrange()執行速度有差別。因爲這二者的實現方式相同，所以理論上執行速度應該也是相同的。這裏的速度差異僅僅是由於Python 3的整體速度就比Python 2慢。

def test_while():
 i = 0
 while i < 20000:
  i += 1
 return 
 
print('Python', python_version())
%timeit test_while()

Python 3.4.1

%timeit test_while()
100 loops, best of 3: 2.68 ms per loop

print 'Python', python_version()
%timeit test_while()

Python 2.7.6
1000 loops, best of 3: 1.72 ms per loop

觸發異常

Python 2支持新舊兩種異常觸發語法，而Python 3只接受帶括號的的語法（否則會觸發SyntaxError）：

Python 2

raise IOError,"file error"

---------------------------------------------------------------------------
IOError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-25f049caebb0> in <module>()
----> 1 raise IOError, "file error"
IOError: file error

raise IOError("file error")

---------------------------------------------------------------------------
IOError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-9-6f1c43f525b2> in <module>()
----> 1 raise IOError("file error")
IOError: file error

Python 3

raise IOError, "file error"

File "<ipython-input-10-25f049caebb0>", line 1
raise IOError, "file error"
^
SyntaxError: invalid syntax
The proper way to raise an exception in Python 3:

raise IOError("file error")

Python 3.4.1
---------------------------------------------------------------------------
OSError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-11-c350544d15da> in <module>()
1 print('Python', python_version())
----> 2 raise IOError("file error") 
OSError: file error

異常處理

Python 3中的異常處理也發生了一點變化。在Python 3中必須使用「as」關鍵字。

Python 2

try:
     let_us_cause_a_NameError
except NameError, err:
     print err, '--> our error message'

name 'let_us_cause_a_NameError' is not defined --> our error message

Python 3

try:
     let_us_cause_a_NameError
except NameError as err:
     print(err, '--> our error message')

name 'let_us_cause_a_NameError' is not defined --> our error message

next()函數和.next()方法

因爲會常常用到next()（.next()）函數（方法），因此還要提到另外一個語法改動（實現方面也作了改動）：在Python 2.7.5中，函數形式和方法形式均可以使用，而在Python 3中，只能使用next()函數（試圖調用.next()方法會觸發AttributeError）。

Python 2

print 'Python', python_version()
my_generator = (letter for letter in 'abcdefg')
next(my_generator)
my_generator.next()

Python 2.7.6
'b'

Python 3

print('Python', python_version())
my_generator = (letter for letter in 'abcdefg')
next(my_generator)

Python 3.4.1

'a'

my_generator.next()

---------------------------------------------------------------------------
AttributeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-14-125f388bb61b> in <module>()
----> 1 my_generator.next() 
AttributeError: 'generator' object has no attribute 'next'

For循環變量與全局命名空間泄漏

好消息是：在Python 3.x中，for循環中的變量再也不會泄漏到全局命名空間中了！

這是Python 3.x中作的一個改動，在「What's New In Python 3.0」中有以下描述：

「列表推導再也不支持[... for var in item1, item2, ...]這樣的語法，使用[... for var in (item1, item2, ...)]代替。還要注意列表推導有不一樣的語義：如今列表推導更接近list()構造器中的生成器表達式這樣的語法糖，特別要注意的是，循環控制變量不會再泄漏到循環周圍的空間中了。」

Python 2

print 'Python', python_version()
i = 1
print 'before: i =', i
print 'comprehension: ', [i for i in range(5)] 
print 'after: i =', i

Python 2.7.6
before: i = 1
comprehension: [0, 1, 2, 3, 4]
after: i = 4

Python 3

print('Python', python_version()) 
i = 1
print('before: i =', i)
print('comprehension:', [i for i in range(5)]) 
print('after: i =', i)

Python 3.4.1before: i = 1comprehension: [0, 1, 2, 3, 4]after: i = 1