Python 常见问题 (FAQ)

本 FAQ 汇总了前端开发者在学习 Python 时最常遇到的问题,按主题分类。

语法相关

为什么 Python 使用缩进而不是大括号?

Python 使用缩进表示代码块,这是语言设计的核心理念之一,目的是提高代码可读性。

python

# Python - 使用缩进
def greet(name):
    if name:
        print(f"Hello, {name}!")
    else:
        print("Hello, stranger!")

javascript

// JavaScript - 使用大括号
function greet(name) {
  if (name) {
    console.log(`Hello, ${name}!`)
  } else {
    console.log('Hello, stranger!')
  }
}

最佳实践:

使用 4 个空格缩进 (PEP 8 推荐)
不要混用空格和 Tab
配置编辑器自动转换 Tab 为空格

self 是什么?为什么方法必须有 self?

self 是实例方法的第一个参数,代表实例本身 (类似 JavaScript 的 this)。

python

class User:
    def __init__(self, name):
        self.name = name  # self 代表实例

    def greet(self):
        return f"Hello, {self.name}!"

user = User("Alice")
print(user.greet())  # Hello, Alice!

为什么显式声明?

Python 方法调用 obj.method() 会自动传递 obj 作为第一个参数
显式声明 self 让参数传递更明确
可以使用其他名称 (如 cls 用于类方法),但 self 是约定俗成

列表推导式 vs map()/filter()?

两者都能处理序列,但列表推导式更 Pythonic。

python

# 列表推导式 (推荐)
squares = [x ** 2 for x in range(10)]
evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]

# map/filter (函数式风格)
squares = list(map(lambda x: x ** 2, range(10)))
evens = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, range(10)))

何时使用:

简单转换/过滤: 使用列表推导式
复杂逻辑或需要函数复用: 使用 map()/filter()
生成器 (节省内存): 使用生成器表达式 (x**2 for x in range(10))

Python 有三元运算符吗?

有,但语法不同:

python

# Python
result = "成年" if age >= 18 else "未成年"

# JavaScript
const result = age >= 18 ? '成年' : '未成年';

为什么 Python 没有 switch/case?

Python 3.10+ 引入了 match/case (模式匹配):

python

# Python 3.10+
def http_status(code):
    match code:
        case 200:
            return "OK"
        case 404:
            return "Not Found"
        case 500:
            return "Server Error"
        case _:
            return "Unknown"

Python 3.9 及以下: 使用字典映射或 if/elif/else。

为什么字符串拼接推荐使用 f-string?

f-string (Python 3.6+) 是最快且最易读的字符串格式化方式。

python

name = "Alice"
age = 30

# f-string (推荐)
message = f"My name is {name}, I'm {age} years old"

# % 格式化 (旧)
message = "My name is %s, I'm %d years old" % (name, age)

# str.format() (较旧)
message = "My name is {}, I'm {} years old".format(name, age)

工具链相关

pip vs Poetry vs uv,如何选择?

工具	适用场景	优缺点
pip	简单脚本,学习 Python	内置,无额外依赖;依赖解析较弱
Poetry	成熟项目,发布包	完整项目管理,依赖锁定;速度较慢
uv	现代项目,追求速度	极快 (10-100x),兼容 pip;较新,生态较少

推荐: 新项目使用 uv,现有项目保持原工具。

虚拟环境是什么?为什么需要?

虚拟环境隔离项目依赖,避免版本冲突 (类似 Node.js 的 node_modules)。

bash

# 创建虚拟环境
python -m venv .venv

# 激活 (macOS/Linux)
source .venv/bin/activate

# 激活 (Windows)
.venv\Scripts\activate

# 或使用 uv (自动管理虚拟环境)
uv init my-project

为什么需要?

不同项目可能依赖同一个包的不同版本
避免污染系统 Python 环境
便于项目迁移和部署

如何管理多个 Python 版本?

使用 pyenv (类似 nvm):

bash

# 安装多个版本
pyenv install 3.12.0
pyenv install 3.11.5

# 全局默认版本
pyenv global 3.12.0

# 项目级版本 (创建 .python-version 文件)
pyenv local 3.11.5

# 查看当前版本
pyenv version

详见环境安装指南

requirements.txt vs pyproject.toml?

文件	用途	工具
`requirements.txt`	依赖列表	pip
`pyproject.toml`	项目元数据 + 依赖	Poetry, uv

现代项目推荐: 使用 pyproject.toml (PEP 518 标准)。

toml

# pyproject.toml
[project]
name = "my-app"
version = "0.1.0"
dependencies = [
    "fastapi>=0.100.0",
    "pydantic>=2.0.0",
]

环境相关

Python 2 vs Python 3,还需要关心吗?

不需要。Python 2 于 2020 年停止支持,所有新项目应使用 Python 3.10+。

主要差异 (了解即可):

print 是函数: print("hello") (不是 print "hello")
字符串默认 Unicode
整数除法: 10 / 3 返回 3.333... (不是 3)

如何在 Windows/macOS/Linux 安装 Python?

推荐方式: 使用 pyenv

bash

# macOS (Homebrew)
brew install pyenv

# Windows (Scoop)
scoop install pyenv

# Linux (官方脚本)
curl https://pyenv.run | bash

替代方式: 从 python.org 下载官方安装器。

详见环境安装指南

python vs python3 命令有什么区别?

macOS/Linux: 系统可能预装 Python 2,python 指向 Python 2,python3 指向 Python 3
Windows: 通常只有一个 Python,python 和 python3 都可用
pyenv: 使用 python 即可 (pyenv 管理的版本)

最佳实践: 使用 python3 和 pip3 确保使用 Python 3。

最佳实践

Python 命名规范 (PEP 8)?

类型	规范	示例
变量/函数	`snake_case`	`user_name`, `get_data()`
类	`PascalCase`	`User`, `DataModel`
常量	`UPPER_SNAKE_CASE`	`MAX_SIZE`, `API_KEY`
私有成员	`_leading_underscore`	`_internal_method`
模块/包	`lowercase`	`utils`, `mypackage`

python

# 推荐
class UserManager:
    MAX_USERS = 100

    def __init__(self):
        self._cache = {}

    def get_user(self, user_id):
        return self._fetch_from_cache(user_id)

    def _fetch_from_cache(self, key):
        return self._cache.get(key)

项目目录结构推荐?

my-project/
├── src/
│   └── my_package/
│       ├── __init__.py
│       ├── main.py
│       └── utils.py
├── tests/
│   ├── __init__.py
│   └── test_main.py
├── docs/
│   └── README.md
├── .venv/              # 虚拟环境
├── .python-version     # pyenv 版本
├── pyproject.toml      # 项目配置
└── README.md

说明:

src/: 源代码目录
tests/: 测试代码
.venv/: 虚拟环境 (不提交到 Git)
pyproject.toml: 项目元数据和依赖

如何组织代码模块?

按功能划分 (推荐):

my_app/
├── api/          # API 路由
│   ├── routes.py
│   └── schemas.py
├── core/         # 核心业务逻辑
│   ├── engine.py
│   └── utils.py
├── models/       # 数据模型
│   └── user.py
└── config.py     # 配置

按层级划分:

my_app/
├── models/       # 数据层
├── services/     # 业务层
├── controllers/  # 控制层
└── views/        # 视图层

type hints (类型提示) 必须使用吗?

不是必须,但强烈推荐:

python

# 使用类型提示 (推荐)
def greet(name: str) -> str:
    return f"Hello, {name}!"

# 不使用类型提示
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

优点:

提高代码可读性
IDE 自动补全更准确
使用 mypy 进行静态类型检查
减少运行时错误

性能相关

Python 为什么比 JavaScript 慢?

不完全正确。性能取决于具体场景:

I/O 密集型: Python 和 Node.js 性能相近
CPU 密集型: Python 较慢 (GIL 限制),但可使用多进程或 C 扩展加速
科学计算: NumPy/Pandas 使用 C 扩展,性能接近 C

何时关心性能?

Web 应用: FastAPI 性能接近 Node.js
数据处理: NumPy/Pandas 已优化
机器学习: PyTorch/TensorFlow 使用 GPU 加速

如何提升 Python 性能?

使用 NumPy/Pandas (科学计算)
使用生成器 (节省内存)
使用多进程 (绕过 GIL)
使用 Cython (编译为 C)
使用异步 I/O (asyncio)

调试相关

如何调试 Python 代码?

方法 1: print() 调试 (最简单)

python

def calculate(x, y):
    print(f"x={x}, y={y}")  # 调试
    result = x + y
    print(f"result={result}")  # 调试
    return result

方法 2: VSCode 调试 (推荐)

设置断点 (点击行号左侧)
按 F5 启动调试
查看变量、调用栈

方法 3: pdb (命令行调试)

python

import pdb

def calculate(x, y):
    pdb.set_trace()  # 设置断点
    result = x + y
    return result

详见 VSCode 调试

包管理相关

如何发布 Python 包到 PyPI?

使用 Poetry 或 Flit:

bash

# 使用 Poetry
poetry build
poetry publish

# 或使用 twine
pip install twine
python -m build
twine upload dist/*

如何从 GitHub 安装包?

bash

# pip
pip install git+https://github.com/user/repo.git

# uv
uv add git+https://github.com/user/repo.git

# Poetry
poetry add git+https://github.com/user/repo.git

小结

关键要点

语法: 缩进表示代码块,self 是实例引用,f-string 是最佳字符串格式化
工具链: uv (快速) > Poetry (成熟) > pip (基础)
环境: 使用 pyenv 管理版本,使用虚拟环境隔离项目
最佳实践: 遵循 PEP 8,使用类型提示,合理组织模块

Python 常见问题 (FAQ) ​

语法相关 ​

为什么 Python 使用缩进而不是大括号? ​

self 是什么?为什么方法必须有 self? ​

列表推导式 vs map()/filter()? ​

Python 有三元运算符吗? ​

为什么 Python 没有 switch/case? ​

为什么字符串拼接推荐使用 f-string? ​

工具链相关 ​

pip vs Poetry vs uv,如何选择? ​

虚拟环境是什么?为什么需要? ​

如何管理多个 Python 版本? ​

requirements.txt vs pyproject.toml? ​

环境相关 ​

Python 2 vs Python 3,还需要关心吗? ​

如何在 Windows/macOS/Linux 安装 Python? ​

python vs python3 命令有什么区别? ​

最佳实践 ​

Python 命名规范 (PEP 8)? ​

项目目录结构推荐? ​

如何组织代码模块? ​

type hints (类型提示) 必须使用吗? ​

性能相关 ​

Python 为什么比 JavaScript 慢? ​

如何提升 Python 性能? ​

调试相关 ​

如何调试 Python 代码? ​

包管理相关 ​

如何发布 Python 包到 PyPI? ​

如何从 GitHub 安装包? ​

小结 ​

关键要点 ​

推荐下一步阅读 ​

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为什么 Python 没有 switch/case?

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虚拟环境是什么?为什么需要?

如何管理多个 Python 版本?

requirements.txt vs pyproject.toml?

环境相关

Python 2 vs Python 3,还需要关心吗?

如何在 Windows/macOS/Linux 安装 Python?

python vs python3 命令有什么区别?

最佳实践

Python 命名规范 (PEP 8)?

项目目录结构推荐?

如何组织代码模块?

type hints (类型提示) 必须使用吗?

性能相关

Python 为什么比 JavaScript 慢?

如何提升 Python 性能?

调试相关

如何调试 Python 代码?

包管理相关

如何发布 Python 包到 PyPI?

如何从 GitHub 安装包?

小结

关键要点

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