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void 是編程語言中很常見的關(guān)鍵字之一,從字面上理解,它是“空的、空集、空白”的意思,最常用于表示函數(shù)的一種返回值類型。

維基百科上有一個(gè)定義:
The void type, in several programming languages derived from C and Algol68, is the type for the result of a function that returns normally, but does not provide a result value to its caller.
在 C、Algol68 及它們所派生的幾種編程語言中,void 類型是函數(shù)正常返回的一種類型,但是不會給調(diào)用者返回一個(gè)值。
簡單來說,void 是一種類型(type),但是沒有具體的值(value)。
這到底是什么意思呢?
以 Python 的幾種常見類型為例,我們可以從對比中看出規(guī)律:int 是一種表示整數(shù)的類型,它有無限個(gè)可能的整數(shù)值;bool 是一種布爾類型,它有兩個(gè)可能的值(True 和 False);NoneType 是一種表示 None 的類型,它只有一個(gè)值(None)。
至于 void,它是一種更為抽象的特殊類型,但是不包含任何值。
介紹完概念上的含義,我們就可以進(jìn)入正題了。標(biāo)題中的問題可以進(jìn)一步分解成兩個(gè):
- 其它語言為什么要使用 void 關(guān)鍵字?
- Python 為什么不設(shè)計(jì)出 void 關(guān)鍵字?
對于第一個(gè)問題,我們以 C/C++ 為例,先看看 void 的兩種使用場景(PS:此處只考慮函數(shù)的用法,不考慮指針的用法,因?yàn)?Python 沒有指針):
當(dāng) void 用在函數(shù)的參數(shù)位置時(shí),它表示該函數(shù)不需要傳參。
最初 C 語言的f() 表示參數(shù)數(shù)量不確定,為了另外表達(dá)“不需要參數(shù)”的語義,所以引入f(void) 作為限定。后來的語言(包括 Python)基本不在參數(shù)中使用 void,而是直接用f() 表示不需傳參。C++ 為了兼容 C,所以才同時(shí)支持這兩種語法。
當(dāng) void 用在函數(shù)前作修飾時(shí),它表示該函數(shù)沒有返回值。
在 C 語言中,若不聲明返回類型,則f() 函數(shù)在編譯后會返回整型的值。為了避免混亂,當(dāng)不需要返回值時(shí),就使用void f() 來作限定。
同時(shí),更主要的是,它還起到了占位符的作用,表明一個(gè)函數(shù)的類型是已知的,這對代碼可讀性和編譯都有所幫助。
void 作為函數(shù)的空返回值類型,這種用法在 C++/Java 中也被繼承了。另外,在 Javascript 中也有 void 的身影,只不過它成了一種操作符,起到了完全不同的作用,此處不表。
但是,Python 從頭到尾都沒有 void 關(guān)鍵字。
為什么會這樣?難道是因?yàn)樵?Python 中不存在其它語言所面對的問題么?還是說,Python 中有自己的一套解決方案?
仍以跟函數(shù)相關(guān)的兩種用法為例作分析吧。
在表示函數(shù)不需傳參時(shí),f(void)這種寫法根本就是多余的,所以 Python 使用了最簡單明了的無參式寫法f()。
至于返回值類型的用法,在我們定義出一個(gè)函數(shù)時(shí),例如最簡單的def func():pass ,為了讓它的調(diào)用結(jié)果func() 是一個(gè)合法的對象,那它必須具有一個(gè)有效的類型(type)。
這應(yīng)該是以類型為基的編程語言都會遇到的共性問題,Python 也不例外。
這個(gè)時(shí)候,如果函數(shù)本身沒有顯式地 return 出一個(gè)對象的話,就有兩種可能的解決辦法:
- 方法一,即聲明該函數(shù)為 void 類型,像 C 和其它語言所做的那樣,只要能通過類型檢查即可
- 方法二,則是 Python 所用的方法,即令解釋器隱式地返回一個(gè) None 對象,也就是令函數(shù)默認(rèn)得到一個(gè) NoneType 類型,再用于類型檢查(PS:Javascript 也類似,只不過它默認(rèn)返回的是 undefined,它不是一個(gè)對象,而是一種表示“未定義”的類型,類似于 void)
簡單而言,Python 的設(shè)計(jì)思路是直接復(fù)用已有的 NoneType 類型,并讓解釋器來填補(bǔ)缺失掉的函數(shù)類型。
關(guān)于 Python 解釋器的這個(gè)隱式填補(bǔ)過程,我已在上一篇《Python 函數(shù)為什么會默認(rèn)返回 None?》文章詳細(xì)分析過,感興趣的同學(xué)可去查閱。
這樣做的好處至少有兩點(diǎn):一是沒有引入新的 void 類型和關(guān)鍵字;二是不需要程序員在函數(shù)前聲明返回類型,這就跟有顯式返回值的寫法保持了一致。
試想一下,如果 Python 不讓函數(shù)默認(rèn)有返回值的話,就可能要寫成 void def func():... 這樣的形式,那它就變成了函數(shù)定義時(shí)的一種特例。與另一種特例函數(shù)相比,即異步函數(shù)asyc def func():... ,就可能引起混亂。
總體而言,Python 似乎認(rèn)為 void 空類型不是那么有存在的必要,似乎 NoneType 類型就足夠了,而當(dāng)缺少返回值時(shí),讓解釋器統(tǒng)一注入是極為方便的,因此才出現(xiàn)了我們看到的現(xiàn)狀。
至此,文章標(biāo)題的問題算是圓滿回答了。
最后,讓我們開始進(jìn)入 ending 吧:本文明面上是以“Python 為什么沒有 void 關(guān)鍵字”為切入點(diǎn),然而,它實(shí)際上瞄準(zhǔn)的卻是“Python 為什么需要返回 None”的問題。
在《Python 函數(shù)為什么會默認(rèn)返回 None?》這篇文章中,我介紹了 Python 中函數(shù)默認(rèn)返回 None 的機(jī)制,它是屬于“how can”的內(nèi)容。但是為什么要默認(rèn)返回 None 呢?這則是屬于“why need”或者“why should”的問題,而它需要從 void 關(guān)鍵字的缺失開始談起……
那么,為什么 Python 沒有 void 關(guān)鍵字呢?請往上翻,重新閱讀本文……
本文屬于“Python為什么”系列(Python貓出品),該系列主要關(guān)注 Python 的語法、設(shè)計(jì)和發(fā)展等話題,以一個(gè)個(gè)“為什么”式的問題為切入點(diǎn),試著展現(xiàn) Python 的迷人魅力。所有文章將會歸檔在 Github 上,項(xiàng)目地址:https://github.com/chinesehuazhou/python-whydo
分享標(biāo)題:Python 為什么沒有 void 關(guān)鍵字?
標(biāo)題來源:http://m.fisionsoft.com.cn/article/djhsgpp.html


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