Εξερευνώντας το Python's Ellipsis (…) : Περισσότερα από απλώς συντακτικό ζάχαρη
Αναρωτηθήκατε ποτέ σε τι χρησιμοποιούνται οι τρεις τελείες (...) στην Python; Ανακαλύψτε πώς αυτός ο ισχυρός χειριστής μπορεί να απλοποιήσει τον κώδικά σας!
Η Python, μια γλώσσα γνωστή για τη δύναμή της, έχει μερικά κρυμμένα πετράδια που δεν παίρνουν πάντα τη σημασία που της αξίζει. Σύμφωνα με το θέμα, ισχυριζόμαστε ότι η έλλειψη είναι ένα τέτοιο χαρακτηριστικό, με χρήσεις που συνήθως δεν γνωρίζουν οι προγραμματιστές. Με απλά λόγια, η έλλειψη είναι ένα σύμβολο τριών κουκκίδων που χρησιμοποιείται σαν σύμβολο κράτησης θέσης για να τονίσει τον ημιτελή κώδικα ή τις περιοχές όπου προγραμματίζονται μελλοντικές εργασίες. Η έλλειψη διευκολύνει την κοπή πολυδιάστατων πινάκων και είναι χρήσιμη στην υπαινιγμό τύπων. Ως εκ τούτου, μπορούμε να πούμε ότι η έλλειψη είναι ένα εργαλείο που μπορεί να βελτιώσει τον κώδικα, επιτρέποντας πιο οργανωμένο κώδικα ενώ απλοποιεί πολύπλοκες λειτουργίες.
Δεν χρειάζεται να εισαγάγετε την έλλειψη για να τη χρησιμοποιήσετε. Ας βουτήξουμε τώρα βαθύτερα για να καταλάβουμε τι έχει να προσφέρει η έλλειψη.
1. Ellipsis ως Placeholder
Κυρίως στην αγγλική γλώσσα, τρεις κουκκίδες σηματοδοτούν τη συνέχεια ή απεικονίζουν τμήματα που παραλείφθηκαν. Ομοίως, στην Python, η έλλειψη μπορεί να λειτουργήσει σαν φορέας για κώδικα που δεν έχει εφαρμοστεί μέχρι τώρα. Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν δομείτε συναρτήσεις, κλάσεις ή ακόμα και ολόκληρες ενότητες, επιτρέποντάς σας να αφήνετε μέρη του κώδικα κενά χωρίς να προκαλούνται συντακτικά σφάλματα.
Για παράδειγμα, εάν σχεδιάζετε ένα πρόγραμμα και γνωρίζετε τη δομή του κώδικα, αλλά δεν έχετε γράψει όλη τη λογική, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το ... για να κρατήσετε τη θέση όπου τελικά θα πάει ο κώδικας:
def classify():
...
Σε αυτό το πλαίσιο, η έλλειψη λειτουργεί σαν δείκτης "to-do", υποδεικνύοντας ότι υπάρχει περισσότερη δουλειά που πρέπει να γίνει. Σε αντίθεση με το πέρασμα, το οποίο λειτουργεί σαν σύμβολο κράτησης θέσης χωρίς λειτουργία, η χρήση ... (η έλλειψη) υποδηλώνει ότι μια συνάρτηση είναι σκόπιμα ατελής.
2. Έλειψη σε τεμαχισμό πολυδιάστατων πινάκων
Ο τελεστής ellipsis στην Python είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για τον τεμαχισμό πινάκων, ειδικά σε βιβλιοθήκες όπως το NumPy όπου ο χειρισμός πολυδιάστατων πινάκων μπορεί να γίνει πολύπλοκος. Σκεφτείτε έναν πίνακα 3D όπου θέλετε να επιλέξετε όλα τα στοιχεία κατά μήκος των δύο πρώτων διαστάσεων ενώ ανακτάτε στοιχεία στο ευρετήριο 0 της τελευταίας διάστασης. Χρησιμοποιώντας τον τελεστή ellipsis, μπορείτε να το κάνετε αυτό με:
import numpy as np
# Create a 3D array
arr = np.arange(27).reshape(3, 3, 3)
# Select all elements along the first two dimensions and only index 0 of the last dimension
result = arr[..., 0]
print(result)Output
[[ 0 3 6]
[ 9 12 15]
[18 21 24]]Το arr[..., 0] επιλέγει όλα τα στοιχεία κατά μήκος των δύο πρώτων διαστάσεων ενώ εστιάζει μόνο στο δείκτη 0 στην τρίτη διάσταση. Αυτή η προσέγγιση καθιστά αποτελεσματικό τον χειρισμό δεδομένων υψηλών διαστάσεων και βελτιώνει τη σαφήνεια του κώδικα όταν εργάζεστε με μεγάλα σύνολα δεδομένων.
3. Έλειψη στις προεπιλεγμένες τιμές παραμέτρων
Η έλλειψη (...) μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως μοναδική προεπιλεγμένη τιμή παραμέτρου σε συναρτήσεις Python, παρέχοντας μια χρήσιμη εναλλακτική όταν το None θα μπορούσε να είναι έγκυρο όρισμα. Χρησιμοποιώντας το ... ως προεπιλογή, μπορείτε να διακρίνετε ξεκάθαρα τις περιπτώσεις όπου δεν παρέχεται όρισμα και τις περιπτώσεις όπου το None μεταβιβάζεται σκόπιμα ως τιμή.
Ας το καταλάβουμε με τη βοήθεια ενός παραδείγματος:
def greet(name="Guest", greeting=...):
if greeting is ...:
greeting = "Hello" # Default greeting if none provided
print(f"{greeting}, {name}!")
# Testing different cases
greet("Alice") # Uses default greeting: "Hello, Alice!"
greet("Bob", greeting="Hi") # Custom greeting: "Hi, Bob!"
greet("Charlie", greeting=None)
# Outputs: "None, Charlie!" (explicitly setting greeting to None)Σε αυτό το παράδειγμα:
- Εάν δεν παρέχεται χαιρετισμός, ορίζεται από προεπιλογή "Hello".
- Εάν παρέχεται ένας συγκεκριμένος χαιρετισμός (όπως "Γεια"), η συνάρτηση χρησιμοποιεί αυτόν αντί για τον προεπιλεγμένο.
- Εάν greeting=None, εμφανίζει "Κανένα, {name}!", δείχνοντας ότι το None μεταβιβάστηκε επίτηδες, διαφορετικό από τη χρήση της προεπιλογής.
4. Ellipsis As Type Hints
Η έλλειψη (...) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποδείξεις τύπου, ειδικά σε ορισμένα περιβάλλοντα όπου θέλετε να υποδείξετε ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν περισσότερες τιμές ή ότι κάτι έχει μια δομή μεταβλητής που δεν έχει καθοριστεί πλήρως. Ακολουθούν οι δύο διαφορετικές χρήσεις της έλλειψης ως υποδείξεις τύπου που πρόκειται να συζητήσουμε:
Για πλειάδες αγνώστου μήκους
Οι υποδείξεις τύπου χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση στοιχείων που είναι ευέλικτα ή έχουν απροσδιόριστα χαρακτηριστικά. Φανταστείτε εάν θέλετε να δημιουργήσετε μια μεταβλητή που ονομάζεται grocery_list που είναι μια πλειάδα συμβολοσειρών, αλλά δεν ξέρετε πόσες συμβολοσειρές θα υπάρχουν σε αυτήν την πλειάδα. Το Ellipsis διασφαλίζει ότι όλα τα στοιχεία είναι χορδές, ενώ επιτρέπει στον αριθμό των στοιχείων να ποικίλλει.
Code Example:
from typing import Tuple
# Allowed:
grocery_list: Tuple[str, ...] = ("apples", "bread", "milk", "eggs", "butter")
grocery_list = ("apples",) # A tuple with a single string is allowed
grocery_list = () # An empty tuple is allowed
# Not allowed:
grocery_list = (1, "bread")
grocery_list = ["apples", "bread"]
grocery_list = ("apples", 2.5)
# Function to print each item in the grocery list
def print_grocery_items(items: Tuple[str, ...]) -> None:
for item in items:
print(f"- {item}")
# Call the function with our grocery list
print_grocery_items(grocery_list)
Ο ορισμός της μεταβλητής όπως grocery_list: Tuple[str, ...]=("μήλα", "ψωμί") είναι έγκυρος επειδή και τα δύο στοιχεία είναι του καθορισμένου τύπου, ενώ οι μικτοί τύποι όπως ( 1, "ψωμί") ή λίστα αντί για πλειάδα ["μήλα", "ψωμί"] δεν επιτρέπονται.
Για Calables με ευέλικτα επιχειρήματα
Το Ellipsis μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υποδείξεις τύπου για καλέσιμα όταν ο αριθμός και οι τύποι ορισμάτων είναι άγνωστοι. Μερικές φορές, μπορεί να χρειαστεί να μεταβιβάσετε μια συνάρτηση σε μια άλλη συνάρτηση χωρίς να γνωρίζετε ποια θα είναι τα ορίσματα αυτής της συνάρτησης. Έτσι, η έλλειψη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δείξει ότι η συνάρτηση μπορεί να λάβει προαιρετικό αριθμό ορισμάτων οποιουδήποτε τύπου.
Code Example:
from typing import Callable
# A function that takes one number and returns it doubled
def double_value(x: int) -> int:
return x * 2
# A function that takes two numbers and returns their sum
def add_values(x: int, y: int) -> int:
return x + y
# A function that takes an integer, a callable, and optional extra arguments
def apply_action(value: int, action: Callable[..., int], *args: int) -> int:
return action(value, *args)
# Allowed:
print(apply_action(5, double_value)) # Calls double_value(5), which results in 10
print(apply_action(5, add_values, 3)) # Calls add_values(5, 3), which results in 8
# Not Allowed:
apply_action(5, 3)
apply_action(5, double_value, "extra") Στο παραπάνω παράδειγμα,
- Η συνάρτηση apply_action λαμβάνει έναν ακέραιο αριθμό (τιμή), ένα καλούμενο (ενέργεια) και προαιρετικά πρόσθετα ορίσματα (*args).
- Η υπόδειξη τύπου Callable[..., int] σημαίνει ότι η ενέργεια με δυνατότητα κλήσης μπορεί να λάβει οποιονδήποτε αριθμό ορισμάτων οποιουδήποτε τύπου, αλλά πρέπει να επιστρέψει ένα int.
- Η συνάρτηση apply_action μπορεί να χειριστεί και τα δύο σενάρια συναρτήσεων double_value και add_values λόγω της έλλειψης (...) στην υπόδειξη τύπου.
- Τα παραδείγματα που δεν λειτουργούν τονίζουν ότι η δυνατότητα κλήσης πρέπει να είναι συνάρτηση και ότι τα επιπλέον ορίσματα πρέπει να ταιριάζουν με τον αναμενόμενο τύπο εισόδου της συνάρτησης.
Αυτό διατηρεί τη συνοχή του τύπου, ενώ παρέχει ευελιξία στα ορίσματα που μεταβιβάζονται στον καλούμενο.