运算符、控制流与推导式¶

控制流应让程序意图显而易见。优先使用清晰条件、提前返回和小范围循环，不要用复杂表达式压缩本应展开的业务规则。

算术与整除¶

a + b       # 加
a - b       # 减
a * b       # 乘
a / b       # 真除法，结果通常为 float
a // b      # 向负无穷取整的整除
a % b       # 模
a ** b      # 幂

divmod(a, b) 同时返回商和余数：

quotient, remainder = divmod(17, 5)

除数为零会抛出 ZeroDivisionError。不要用宽泛异常把数据错误隐藏起来。

比较与链式比较¶

比较运算包括 ==、!=、<、<=、>、>=。 Python 支持数学式链式比较：

if 0 <= score <= 100:
    print("valid")

这不同于 (0 <= score) <= 100 的逐步手写形式，中间表达式只求值一次。成员运算使用 in / not in，身份比较使用 is / is not：

if suffix in {".jpg", ".png"}:
    ...
if result is not None:
    ...

逻辑运算与短路¶

优先级从高到低是 not、and、or。 and 和 or 返回参与运算的对象，不保证返回 bool：

name = supplied_name or "anonymous"

如果空字符串是合法值，上述默认写法就不合适，应显式判断 None。短路意味着后半部分可能不执行：

if user is not None and user.is_active:
    grant_access()

不要在逻辑表达式右侧隐藏重要副作用。

位运算¶

位运算处理整数：&、|、^、~、<<、>>。

flags = 0b0101
has_read = bool(flags & 0b0001)
toggled = flags ^ 0b0100

^ 是按位 XOR，不是乘方；乘方是 **。字节逐位运算需要逐个取出整数，详见 CTF 专题。

优先级与括号¶

不要靠记忆所有优先级。混合比较、位运算和布尔运算时使用括号表达意图：

allowed = is_owner or (is_member and not is_blocked)

常见事实：** 高于一元负号，所以 -2**2 等于 -(2**2)，结果为 -4。

if / elif / else¶

if score >= 90:
    grade = "A"
elif score >= 60:
    grade = "pass"
else:
    grade = "fail"

条件按顺序判断，命中一个分支后跳过其余分支。复杂嵌套通常可用提前返回简化：

def validate_age(age: int) -> str:
    if age < 0:
        return "invalid"
    if age < 18:
        return "minor"
    return "adult"

条件表达式适合简单二选一：

label = "even" if number % 2 == 0 else "odd"

不要嵌套多层条件表达式。

for 与 range¶

for 遍历可迭代对象，而不是传统意义上的计数器语法：

for item in items:
    process(item)

需要索引时用 enumerate()：

for index, item in enumerate(items, start=1):
    print(index, item)

并行遍历用 zip()：

for name, score in zip(names, scores, strict=True):
    print(name, score)

strict=True 从 Python 3.10 起可用，长度不一致时抛出 ValueError，可避免静默截断。 range(stop) 惰性表示整数区间，不会预先创建完整列表：

for value in range(0, 10, 2):
    print(value)

步长不能为零。

while¶

while 适合终止条件不由固定序列决定的场景：

attempts = 3
while attempts > 0:
    if check_once():
        break
    attempts -= 1

循环条件和状态更新必须能保证终止；长期服务的无限循环也应设计退出、异常和资源清理路径。

break、continue 与循环 else¶

break 退出最近一层循环，continue 进入下一次迭代。循环 else 仅在循环未被 break 终止时执行：

for item in items:
    if matches(item):
        found = item
        break
else:
    found = None

它不是“循环条件为假时执行”的普通 if else，而是“未提前找到/终止”的分支。

match / case¶

Python 3.10 引入结构化模式匹配：

def describe(message: object) -> str:
    match message:
        case {"type": "ping", "id": request_id}:
            return f"ping {request_id}"
        case ["move", x, y]:
            return f"move to {x}, {y}"
        case str() as text if text:
            return text
        case _:
            return "unknown"

裸名称模式会捕获值，而不是与同名变量比较。常量匹配应使用字面量、枚举成员或带限定名的常量。

推导式¶

列表、集合和字典推导式适合从一个可读表达式构造容器：

squares = [n * n for n in range(10)]
evens = {n for n in numbers if n % 2 == 0}
lengths = {word: len(word) for word in words}

生成器表达式不立即创建完整列表：

total = sum(n * n for n in range(1_000_000))

推导式内部名称在 Python 3 中有独立作用域，不会泄漏到外层。

多层推导式的边界¶

顺序与等价嵌套循环一致：

pairs = [(x, y) for x in range(3) for y in range(2)]

如果包含多层循环、多个条件或副作用，应改写为普通循环：

results = []
for record in records:
    if not record.is_valid:
        continue
    results.append(transform(record))

推导式用于构造值，不用于调用 print() 或修改外部状态。

迭代时修改容器¶

遍历列表时删除元素容易跳过数据，遍历字典时改变大小会抛出错误。可遍历副本或构造新容器：

items = [item for item in items if keep(item)]
for key in list(mapping):
    if should_remove(key):
        del mapping[key]

若只修改字典现有键对应的值而不改变大小，通常可行，但仍应保持逻辑清晰。

异常不是普通分支的替代品¶

对于映射查找等场景，直接尝试并捕获具体异常常符合 Python 风格：

try:
    value = mapping[key]
except KeyError:
    value = default

但不要用异常处理可轻易、清晰检查的常规循环条件。完整异常语义见模块与异常专题。

小结¶

清晰控制流依赖明确的真值语义、正确的短路预期和可读的迭代方式。当循环逻辑需要复用或隔离状态时，应提取为函数。