## 3.7 Python 布爾表達式用作控制結構* 有了順序、分支和循環控制結構，原則上已足以表達所有算法。然而，為了在解決某些問題時編程更加方便，各種語言還提供了若干其他控制結構。本節介紹 Python 的一個特色， 即布爾表達式可當作控制結構來用。 編程語言中的表達式本來只是用來產生值的，布爾表達式也不例外。布爾表達式的常規 用法是計算產生 True 或 False，并用在分支和循環控制結構當中。但 Python 中的布爾表達式 還可以用作控制結構，這是由 Python 在底層計算布爾表達式時所采用的計算策略決定的。為了理解布爾表達式如何用作控制結構，需要了解 Python 是如何實現布爾運算的，詳情見第 2章。 考慮用一個交互式循環來實現“yes or no”功能：程序詢問用戶一個問題，用戶輸入回 答。只要用戶輸入的字符串以“y”或者"Y"開頭，就算該用戶回答是 yes，程序再進行合適的 處理；否則就跳過處理過程。這個功能很容易用 while 循環語句實現： ``` answer = raw_input("Want to play?(yes or no) ") while answer[0] == "y" or answer[0] == "Y": play() answer = raw_input("Want to play?(yes or no) ") ``` 顯然這里 while 語句中的條件表達式等同于自然語言中的“用戶輸入以 y 打頭或者用戶 輸入以 Y 打頭”。然而，自然語言一般不會這么羅嗦，更簡潔的表達是“用戶輸入以 y 或 Y 打頭”。可惜這種簡明的表達在編程語言中常常是錯誤的，初學編程者受自然語言的影響，很 容易寫出下面這樣的布爾表達式： ``` while answer[0] == "y" or "Y": ``` 上面這個布爾表達式的寫法在大多數語言中都導致語法錯誤，因此能夠被編譯器或解釋器發 現，不會造成嚴重后果。但是在 Python 中，這個表達式的語法卻完全沒有問題。然而，它的 語義卻很有問題，事實上，這個布爾表達式會導致一個無窮循環！原因就在于 Python 在底層 實現布爾運算時所采取的“捷徑”策略。 我們來看表達式 answer[0] == "y" or "Y"的計算。布爾運算符 or 所連接的兩個表達式分別 是 answer[0] == "y"和"Y"，左邊的表達式是真正的布爾表達式，計算結果為 True 或 False；而 右邊的表達式是一個字符串，它的值就是固定的非空串"Y"。根據第 2 章中介紹的 Python 對 運算符 or 的計算規則：若 answer[0] == "y"計算到 True，則整個布爾表達式的值就是 True， 不去考慮右邊的表達式；若 answer[0] == "y"計算到 False，則整個布爾表達式返回值"Y"，這 個非空串被 Python 視為 True。總之，不管用戶輸入的是什么，表達式 answer[0] == "y" or "Y" 永遠為真，亦即 while 循環是無窮循環。 Python 的這個特性對初學者來說是個潛在的陷阱，很容易犯錯誤。當然，Python 之所以 如此設計，也有它的理由，那就是布爾表達式可以用作控制結構，在某些情況下可以寫出更 簡明的代碼。例如考慮這種需求：程序要求用戶輸入一個字符串，如果用戶沒有輸入數據就 直接按了回車鍵，則程序采用缺省值"Python"。實現這種需求的代碼如下： ``` ans = raw_input("What's your favorite? [Python] ") if s != "": favorite = ans else: favorite = "Python" ``` 利用字符串可被 Python 解釋為布爾值的特性，上面代碼中 if 語句的條件可以簡化成： ``` ans = raw_input("What's your favorite? [Python] ") if ans: favorite = ans else: favorite = "Python" ``` 當用戶直接按回車，則 ans 為空串，并被 Python 解釋為 False，從而 favorite 被賦值為缺省值"Python"。再利用布爾運算 or 的計算捷徑規則，代碼可以進一步簡化為： ``` ans = raw_input("What's your favorite? [Python] ") favorite = ans or "Python" ``` 根據 or 的計算規則，此處第二行語句中的 ans or "Python"等同于一個 if-else 結構，即：若 ans 非空，就直接返回它的值；若 ans 為空串，則返回"Python"。這就是我們所說的“布爾表達式 用作流程控制結構”。 順便說一下，如果考慮到 ans 其實就是函數 raw_input 的返回值，這個例子最終可以精簡 成一行代碼： ``` favorite = raw_input("What's your favorite? [Python] ") or "Python" ``` 與上面第一個版本（5 行代碼）相比，顯然代碼量大大減少了。看上去似乎不錯，但其實程 序的可讀性也大大降低了，因為最后這個一行語句的版本對初學者來說是很難理解的。從良 好編程風格的角度說，寧可多寫幾條語句，也要保證程序的可讀性和以理解性。