精通「變數」的宣告與使用——《Python 工匠》筆記

Python 工匠

這是《Python 工匠｜案例、技巧與開發實戰》筆記的第 3 篇，你可以把它當作是一則重點整理，加上我個人的開發經驗與心得。

如第一篇所言，這是一本關於「Clean Code in Python」的書。

上一篇我整理書中了第 13 章「有關單元測試的建議」的內容（以及我的看法）。這次我們要再回到一開始，繼續學習如何寫好程式碼。

本文整理自書中的第 1 章第 3 節，為了不過度重複書中內容，下筆點到為止，並加上我自己的理解。

系列：Python 工匠

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精通「變數」的宣告與使用——《Python 工匠》筆記

變數是程式碼中的基本元素，它們幾乎無所不在。

老實說，看這本書之前，我也想沒到，原來變數的使用有這麼多的學問！

以下就讓我們來一探究竟。

一、保持變數的一致性

這裡有兩種一致性：

名字一致性：在同一專案、模組、函式中，變數名稱應該保持一致。意思是，對「同一件事物」，不要用不同名稱。
型態一致性：變數的型態（型別）應該保持一致。意思是，不要把同一個變數，重新指向不同型態的資料。

老實說，這兩件事，就我的經驗，如果團隊沒有特別要求，那就一定會有人違反。

乍看這好像也沒什麼，但當你的程式碼規模變得越來越龐大，這些不一致就會變成隱藏的 bug——魔鬼真的藏在細節裡。

所幸 Mypy 不允許你變更變數型態，它的檢查確保了型態一致性。但命名上的一致性，只能靠人來保證。

關於「一致性」的議題，我們還會另篇討論——這真的非常重要。

重新把變數指向不同型態的資料

這真的是一個很常見的「巨大壞味道」。當你在程式碼中看到這樣的事情，就應該立刻警覺。

雖然許多時候它可能不會「真的」造成問題（所以才不受重視），但這樣的寫法會讓你的程式碼變得難以理解——為什麼前面是 list，後面卻變成了 dict？

而真正造成問題的時候，又很難 debug。

以前我也會做這種事，而且從 Python 語法角度，這「完全合法」呀！

後來自己被「坑」到以後，才理解這樣的寫法是多麼危險——難怪 Mypy 會禁止這樣的行為。

一個簡單避免這類行為的手段，就是重新命名一個新變數吧！還有安裝 Mypy，讓工具來幫你檢查。

二、變數宣告儘量靠近使用處

這是一個好習慣，也是讓程式碼更易讀的方法。

如果我還要跨越好幾百行才能找到一個變數是怎麼宣告的，那會讓人絕望。

當然幾百行是誇張了，但如果是長函式，然後變數宣告在函式的開頭，那至少也是幾十行的事——太累了。

我們希望精通「變數」的宣告與使用能夠愈近愈好。

這樣的好處是，你可以快速理解這個變數是幹嘛的，而不用一直往上找。

三、宣告「臨時變數」提升可讀性

我覺得這是平時開發中，非常容易忽略的一點——因為這很反人性！

當你在寫程式碼時，通常你會想到什麼就寫什麼，而不會去想到「這裡可以宣告一個臨時變數，讓程式碼更好讀」。

這真的很難XD

我們直接看書中的例子：

# 為所有性別為女性，或者等級大於 3 的活躍使用者發放 10000 個金幣
if user.is_active and (user.sex == 'female' or user.level > 3):
    user.add_coins(10000)
    return

因為直接照著「業務邏輯」寫，程式碼隨著業務邏輯的複雜度增加，變得難以閱讀。

此時，我們可以宣告一個「臨時變數」，讓程式碼更易讀：

# 為所有性別為女性，或者等級大於 3 的活躍使用者發放 10000 個金幣
user_is_eligible = user.is_active and (
    user.sex == 'female' or user.level > 3):

if user_is_eligible:
    user.add_coins(10000)
    return

我覺得這真的堪稱神來一筆——這樣的寫法，讓程式碼更易讀，也更易維護。

你看完可能覺得，這好像也沒什麼，難嗎？

我覺得其中的難點在於：你恰好意識到，臨時變數在這個場景的必要性。

這需要很細微的心思，與為他人著想的精神。因為你自己寫、自己讀，其實不需要這麼麻煩。

我稱這樣的臨時變數為——良心事業！

四、能不宣告變數就別宣告

當然你看完上一條建議，決心想要好好適時宣告變數，當一個「貼心的人」的時候。

這條建議就是要防止你矯枉過正，濫用上述建議XD

這正是程式設計可以稱為「藝術」的地方——平衡。

定義臨時變數可以提高可讀性。但有時，把不必要的東西賦值成臨時變數反而會讓程式碼顯得囉嗦：

def get_best_trip_by_user_id(user_id):

    # OS：『嗯，這個值未來說不定會修改/二次使用』，讓我們先把它定義成變數吧！
    user = get_user(user_id)
    trip = get_best_trip(user_id)
    result = {
        'user': user,
        'trip': trip
    }
    return result

其實，這段程式碼裡的三個臨時變數完全可以去掉，變成這樣：

def get_best_trip_by_user_id(user_id):
    return {
        'user': get_user(user_id),
        'trip': get_best_trip(user_id)
    }

簡言之，變數是「我現在就需要」才宣告——包括臨時變數。

五、空行也是一種「註解」

說真的，我本來是打算把這段的標題作為文章標題，但這樣顯然有點「文不對題」。

空行是程式碼的一部分，它可以讓程式碼更易讀。

看看書上怎麼說：

程式碼裡的註解不只是那些常規的描述性語句，有時候，沒有一個字元的空行，也算得上一種特殊的「註解」。

在寫程式碼時，我們可以適當地在程式碼中插入空行，把程式碼按不同的邏輯塊分隔開，這樣能有效提升程式碼的可讀性。

這些道理大家都懂，但真正做到的人，可能還不算太多。

部分開發者對於「空行」的態度，還是比較隨心所欲，未必是著眼於程式碼的可讀。

因此讓人感覺缺乏一致性：相同的情況，有時候會空行，有時候又不會。

所以我才會很想把本段作為文章標題，來強調「空行」的重要性XD

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