2025-10-08 Python 标准库 3——内置常量

在Python中，有一批特殊的值被称为“内置常量”——它们无需导入任何模块，直接存在于内置命名空间中，是Python语言底层提供的基础值。这些常量分为两类：一类是核心功能依赖的 核心内置常量，另一类是 site模块自动添加的 交互式专用常量（仅用于解释器交互场景）。

参考文档：内置常量 — Python 3.13.7 文档

1. 内置常量

这类常量是Python语法和核心功能的一部分，贯穿于日常开发中，必须理解其本质和限制。

1.1. False

• 定义：布尔（bool）类型的“假值”，是所有逻辑判断中“否定”状态的基础表示（如2 > 3的结果就是False）。
• 关键限制：赋值非法——任何试图给False赋值的操作（如False = 0）都会直接引发SyntaxError，它是不可修改的“真正常量”。

1.2. True

• 定义：布尔（bool）类型的“真值”，对应逻辑判断中“肯定”状态（如2 < 3的结果就是True）。
• 关键限制：与False完全一致，赋值非法，会引发SyntaxError，不可修改。

1.3. None

• 定义：代表“空值”的特殊对象，常用于表示“无结果”“未赋值”或“默认空参数”。例如：
  • 函数未指定返回值时，默认返回None（如def func(): pass，调用func()得到None）；
  • 函数参数的默认值设为None，表示“未传入该参数”（如def add(a, b=None): ...）。
• 类型特性：None是NoneType类型的唯一实例——也就是说，世界上只有一个None，判断“是否为空”推荐用is None（而非== None）。
• 关键限制：赋值非法，会引发SyntaxError，不可修改。

1.4. NotImplemented

• 定义：用于“双目运算特殊方法”（如__eq__（等于）、__lt__（小于）、__add__（加法））或“原地双目运算特殊方法”（如__imul__（原地乘法）、__iand__（原地与运算））的返回值，表明“当前方法未实现对其他类型的支持”。
• 行为逻辑：当解释器看到方法返回NotImplemented时，会尝试“反射操作”——比如a + b调用a.__add__(b)返回NotImplemented，则解释器会再尝试b.__add__(a)；若所有尝试都返回NotImplemented，则引发TypeError（如1 + "2"会报错）。
• 版本变更（3.9+）：在布尔上下文中求值（如if NotImplemented:）已被弃用，目前虽会返回True，但会触发DeprecationWarning；未来版本将直接引发TypeError，务必避免此类用法。
• 特别提醒：不可与NotImplementedError混淆！
  • NotImplemented是“常量”，用于方法返回，告诉解释器“该运算没实现”；
  • NotImplementedError是“异常”，用于主动抛出，表示“方法本身没被实现”（如def func(): raise NotImplementedError）。

1.5. Ellipsis

• 定义：与省略号字面值...完全等价，常用于表示“省略内容”或“多维切片”（典型场景是NumPy，如arr[..., 0]表示取最后一维的第0个元素）。
• 类型特性：Ellipsis是types.EllipsisType类型的唯一实例。
• 赋值差异：可对Ellipsis赋值（如Ellipsis = 1，但强烈不推荐），但对...赋值（如... = 1）会引发SyntaxError。

1.6. __debug__

• 定义：布尔值常量，由Python启动方式决定：
  • 未用-O（优化）选项启动时，__debug__为True；
  • 用-O选项启动时，__debug__为False（此时assert语句会被自动忽略）。
• 核心关联：assert语句的本质是“if __debug__: 检查表达式，不满足则抛AssertionError”——这也是为什么-O模式下assert会失效（因为__debug__为False，整个assert块被跳过）。
• 关键限制：赋值非法，会引发SyntaxError，不可修改。

2. site模块添加的常量

site模块是Python启动时自动导入的（除非用-S命令行选项跳过），它会向内置命名空间添加一批常量——这些常量仅为了方便“交互式解释器”（如Python Shell、IPython）的使用，绝对不推荐在程序代码中依赖（如脚本、项目代码）。

2.1. quit(code=None) / exit(code=None)

• 功能：交互式环境中快速退出解释器。
• 行为细节：
  • 直接打印对象（如输入quit并回车）：显示提示信息Use quit() or Ctrl-D (i.e. EOF) to exit；
  • 作为函数调用（如quit()或exit(0)）：引发SystemExit异常，code为退出码（默认None，对应退出码0，表示正常退出）。
• 使用警告：程序代码中退出应使用sys.exit()（需导入sys模块），而非quit()——因为site模块可能被-S选项跳过，导致quit()未定义。

2.2. help

• 功能：调用Python内置的帮助系统，查询语法、函数、类的文档。
• 行为细节：
  • 直接打印对象（如输入help并回车）：显示提示信息输入 help() 可获取交互式帮助，或输入 help(object) 查看特定对象的帮助信息；
  • 调用方式：
    • 输入help()：启动交互式帮助界面（可输入关键词查询）；
    • 输入help(str)：查看str类的详细文档；
    • 输入help(print)：查看print函数的用法。

2.3. copyright

• 功能：查看Python的版权信息。
• 使用方式：直接打印（print(copyright)）或调用（copyright()），都会输出Python的版权文本（如“Copyright © 2001-2025 Python Software Foundation”）。

2.4. credits

• 功能：查看Python项目的贡献者信息。
• 使用方式：直接打印（print(credits)）或调用（credits()），输出所有为Python开发做出贡献的人员名单。

2.5. license

• 功能：查看Python的许可证协议（Python Software Foundation License v2）。
• 行为细节：
  • 直接打印对象（如输入license并回车）：显示提示信息Type license() to see the full license text；
  • 调用（license()）：以分页形式（一屏显示完后按回车继续）展示完整的许可证文本。

3. 注意事项与总结

1. 区分“真正的常量”：None、False、True、__debug__这四个常量绝对不能赋值，任何赋值操作都会引发SyntaxError，开发中需视为“只读值”。
2. NotImplemented的正确场景：仅在自定义类的“双目运算特殊方法”（如__add__）中返回，不可用于布尔判断（如if result is NotImplemented是合理的，if result则不合理），更不能替代NotImplementedError。
3. site模块常量的边界：仅限交互式解释器使用，程序代码中应避免——比如退出用sys.exit()，查帮助用help()函数（虽help来自site，但help()本身是内置函数，可安全使用）。
4. 版本兼容性：若项目需兼容Python 3.9+，需注意NotImplemented在布尔上下文的弃用问题，避免写出未来会报错的代码。