10、Python之写出更加Pythonic的代码：unpacking拆包机制

引言

有些小伙伴有其他编程语言的学习、使用的经验，然后迁移到Python。一般会比完全的新手小白，更快速地把Python用起来。这是他们的优势，但也是他们的劣势。
之所以这么说，是因为从其他编程语言带过来的，除了相通的编程思维、框架性的东西，还有编程语言的使用习惯。
而这些其他编程语言中的使用习惯，就会导致他们写出来的Python代码不是那么的Pythonic，当然，这是一种感觉。
虽说我们首要追求的是能用、够用。但是，偶尔也要稍微留意一下。就好像学习英语一样，虽然不追求能操着一口正宗的英伦腔，但也不应该对自己的chinglish迷之自信。
此外，故步自封于其他编程语言中的编程习惯，也可能限制我们更加灵活、便捷地发挥Python中的强大特性。

变量值交换

其他语言中，如果需要交换两个变量，通常需要引入一个中间变量，比如：

a = 5
b = 10
c = b
b = a
a = c

在Python中还这样写，就显得有些冗余、不够地道了。
其实，在Python中有一种更加简便的写法：

x = 5
y = 10
x, y = y, x

不需要引入中间变量，直接完成变量值的交换。我看有些地方把Python中的这种变量值交换，称之为unpacking机制。所以，我在今天的这篇讲解unpacking机制的文章中提到了这一点。

但是，也许是Python不同版本、Python解释器实现的差异，在我的Python3.11、CPython解释器的环境下，查看对应的字节码，发现并没有用到unpacking机制，而是Python中提供了一个用于进行栈顶两个值交换的swap指令。对应的字节码指令及解释，如下图所示：感兴趣的可以自行查看自己环境中变量值交换的实现。

基础unpacking机制

接下来，说回今天的主题，unpacking机制。
既然是unpacking，有些地方翻译为拆包，自然首先要有包可拆。这里所谓的拆包，其实是针对容器/集合类型的数据结构来说的。

通常情况下，我们把一个列表、元组或者是字典中的元素取出来，可以使用下标索引的方式。
比如，有如下场景：
我们有一些人员信息存放在一个列表中，每个列表元素是一个元组，元组中的元素，分别是姓名、年龄、性别。
现在，我们需要遍历人员信息的这个列表，然后将人员信息进行格式化打印输出。
使用下标索引的方式，可以这样实现：

persons = [('张三', 18, '女'), ('小红', 23, '男')]
for p in persons:
    name = p[0]
    age = p[1]
    gender = p[2]
    print(f"姓名: {name}, 年龄: {age}, 性别: {gender}")

但是，这样的写法，不够地道，没有使用Python给我们提供的更加好用的写法。
接下来，我们用unpacking的方式重新写一下：

# unpacking
persons = [('张三', 18, '女'), ('小红', 23, '男')]
for p in persons:
    name, age, gender = p
    print(f"姓名: {name}, 年龄: {age}, 性别: {gender}")

这样写下来，用到了Python中的unpacking，首先代码行数减少了。
是否真的应用到了unpacking机制，还是说跟变量值交换一样，也是人云亦云，我们可以看下对应的字节码序列：

字节码指令序列的其他指令可以不用关心，我们重点看源码第4行的对应指令序列，可以看到：
1、确实触发了unpacking机制；
2、UNPACK_SEQUENCE指令，用于将栈顶的集合变量进行拆包的操作，拆为多少个，指令有一个操作数，此时是3，由操作数决定；
3、拆包指令实现的结果是，栈顶集合变量出栈，按照操作数拆分，然后依次入栈。

unpacking的机制，看似好用，但是，细心的你，可能立马会发现一个问题，如果集合中元素有很多个，此时，我们只需要其中的一部分，怎么办呢。

解决的方法，就是我们在前面的文章中提到过的占位符_的用法。
比如，我们当前，只需要姓名、性别，可以这样改写：

# unpacking
persons = [('张三', 18, '女'), ('小红', 23, '男')]
for p in persons:
    name, _, gender = p
    print(f"姓名: {name}, 性别: {gender}")

所有我们不需要的元素，都可以用占位符进行舍弃，但是，占位符_只是省去了我们给变量取名的麻烦，不需要的元素比较多的时候，似乎还是不太方便，反而不如索引操作方便，好在Python中提供了对应的解决方案。

扩展的unpacking

带的变量，在Python中为可扩展的变量。
如下，为带的unpacking的写法：

# * unpacking
persons = [('张三', 18, 190, '女'), ('小红', 23, 165, '男')]
for p in persons:
    name, *others, gender = p
    print(others)
    print(type(others))
    print(f"姓名: {name}, 性别: {gender}")

代码中，会将除了name接收的第一个元素，以及gender接收的最后一个元素，之外的所有元素，封装为一个列表，由others接收。
从对应的字节码，可以看出有些不同：