从 Python 函数返回多个值的替代方法

Question

在支持它的语言中返回多个值的规范方法通常是 tupling 。

选项：使用元组

考虑这个简单的例子：

 def f(x):
  y0 = x + 1
  y1 = x * 3
  y2 = y0 ** y3
  return (y0, y1, y2)

但是，随着返回值数量的增加，这很快就会出现问题。如果要返回四个或五个值怎么办？当然，您可以继续对它们进行元组处理，但很容易忘记哪个值在哪里。在任何你想收到它们的地方打开它们也相当难看。

选项：使用字典

下一个合乎逻辑的步骤似乎是引入某种“记录符号”。在 Python 中，显而易见的方法是使用 dict 。

考虑以下：

 def g(x):
  y0 = x + 1
  y1 = x * 3
  y2 = y0 ** y3
  return {'y0': y0, 'y1': y1 ,'y2': y2}

（为了清楚起见，y0、y1 和 y2 只是作为抽象标识符。正如所指出的，在实践中你会使用有意义的标识符。）

现在，我们有了一种机制，可以将返回对象的特定成员投影出来。例如，

 result['y0']

选项：使用类

但是，还有另一种选择。我们可以改为返回一个专门的结构。我已经在 Python 的上下文中构建了这个框架，但我确信它也适用于其他语言。事实上，如果您使用 C 语言工作，这很可能是您唯一的选择。开始：

 class ReturnValue:
  def __init__(self, y0, y1, y2):
     self.y0 = y0
     self.y1 = y1
     self.y2 = y2

def g(x):
  y0 = x + 1
  y1 = x * 3
  y2 = y0 ** y3
  return ReturnValue(y0, y1, y2)

在 Python 中，前两个在管道方面可能非常相似 - 毕竟 { y0, y1, y2 } 只是最终成为 --- 的内部 __dict__ 中的 ReturnValue 。

Python 还为微小对象提供了一项附加功能，即 __slots__ 属性。类可以表示为：

 class ReturnValue(object):
  __slots__ = ["y0", "y1", "y2"]
  def __init__(self, y0, y1, y2):
     self.y0 = y0
     self.y1 = y1
     self.y2 = y2

来自 Python 参考手册：

__slots__ 声明采用一系列实例变量，并在每个实例中保留足够的空间来保存每个变量的值。节省空间是因为 __dict__ 不是为每个实例创建的。

选项：使用 数据类（Python 3.7+）

使用 Python 3.7 的新数据类，返回一个带有自动添加的特殊方法、键入和其他有用工具的类：

 @dataclass
class Returnvalue:
    y0: int
    y1: float
    y3: int

def total_cost(x):
    y0 = x + 1
    y1 = x * 3
    y2 = y0 ** y3
    return ReturnValue(y0, y1, y2)

选项：使用列表

我忽略的另一个建议来自蜥蜴比尔：

 def h(x):
  result = [x + 1]
  result.append(x * 3)
  result.append(y0 ** y3)
  return result

这是我最不喜欢的方法。我想我因接触 Haskell 而受到污染，但混合类型列表的想法一直让我感到不舒服。在这个特定的例子中，列表是 -not-mixed 类型，但可以想象它可能是。

据我所知，以这种方式使用的列表实际上对元组没有任何好处。 Python 中列表和元组之间唯一真正的区别是列表是 可变 的，而元组不是。

我个人倾向于继承函数式编程的约定：对任意数量的相同类型的元素使用列表，对固定数量的预定类型的元素使用元组。

问题

在冗长的序言之后，不可避免的问题来了。哪种方法（您认为）最好？

原文由 saffsd 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

为此，在 2.6 中添加了 命名元组。另请参阅 os.stat 以获取类似的内置示例。

 >>> import collections
>>> Point = collections.namedtuple('Point', ['x', 'y'])
>>> p = Point(1, y=2)
>>> p.x, p.y
1 2
>>> p[0], p[1]
1 2

在最新版本的 Python 3（我认为是 3.6+）中，新的 typing 库获得了 NamedTuple 类，使命名元组更易于创建且功能更强大。继承自 typing.NamedTuple 允许您使用文档字符串、默认值和类型注释。

示例（来自文档）：

 class Employee(NamedTuple):  # inherit from typing.NamedTuple
    name: str
    id: int = 3  # default value

employee = Employee('Guido')
assert employee.id == 3

原文由 A. Coady 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议