转：Python 2.7.x 和 3.x 版本的重要区别

许多Python初学者都会问：我应该学习哪个版本的Python。对于这个问题，我的回答通常是“先选择一个最适合你的Python教程，教程中使用哪个版本的Python，你就用那个版本。等学得差不多了，再来研究不同版本之间的差别”。

但如果想要用Python开发一个新项目，那么该如何选择Python版本呢？我可以负责任的说，大部分Python库都同时支持Python 2.7.x和3.x版本的，所以不论选择哪个版本都是可以的。但为了在使用Python时避开某些版本中一些常见的陷阱，或需要移植某个Python项目时，依然有必要了解一下Python两个常见版本之间的主要区别。

future模块

Python 3.x引入了一些与Python 2不兼容的关键字和特性，在Python 2中，可以通过内置的future模块导入这些新内容。如果你希望在Python 2环境下写的代码也可以在Python 3.x中运行，那么建议使用future模块。例如，如果希望在Python 2中拥有Python 3.x的整数除法行为，可以通过下面的语句导入相应的模块。

1. from future import division 

下表列出了future中其他可导入的特性：

特性	可选版本	强制版本	效果
nestedscopes	2.1.0b1	2.2	PEP 227:Statically Nested Scopes
generators	2.2.0a1	2.3	PEP 255:Simple Generators
division	2.2.0a2	3.0	PEP 238:Changing the Division Operator
absoluteimport	2.5.0a1	3.0	PEP 328:Imports: Multi-Line and Absolute/Relative
withstatement	2.5.0a1	2.6	PEP 343:The “with” Statement
printfunction	2.6.0a2	3.0	PEP 3105:Make print a function
unicodeliterals	2.6.0a2	3.0	PEP 3112:Bytes literals in Python 3000

（来源： https://docs.python.org/2/library/future.html</a>)</p>

示例：

1. from platform import pythonversion 

print函数

虽然print语法是Python 3中一个很小的改动，且应该已经广为人知，但依然值得提一下：Python 2中的print语句被Python 3中的print()函数取代，这意味着在Python 3中必须用括号将需要输出的对象括起来。

在Python 2中使用额外的括号也是可以的。但反过来在Python 3中想以Python2的形式不带括号调用print函数时，会触发SyntaxError。

Python 2

1. print 'Python', pythonversion() 
2. print 'Hello, World!' 
3. print('Hello, World!') 
4. print "text", ; print 'print more text on the same line' 

1. Python 2.7.6 
2. Hello, World! 
3. Hello, World! 
4. text print more text on the same line 

Python 3

1. print('Python', pythonversion()) 
2. print('Hello, World!') 
3.  
4. print("some text,", end="")  
5. print(' print more text on the same line') 

1. Python 3.4.1 
2. Hello, World! 
3. some text, print more text on the same line 

1. print 'Hello, World!' 

1. File "<ipython-input-3-139a7c5835bd>", line 1 
2. print 'Hello, World!' 
3. ^ 
4. SyntaxError: invalid syntax 

注意：

在Python中，带不带括号输出”Hello World”都很正常。但如果在圆括号中同时输出多个对象时，就会创建一个元组，这是因为在Python 2中，print是一个语句，而不是函数调用。

1. print 'Python', pythonversion() 
2. print('a', 'b') 
3. print 'a', 'b' 

1. Python 2.7.7 
2. ('a', 'b') 
3. a b 

整数除法

由于人们常常会忽视Python 3在整数除法上的改动（写错了也不会触发Syntax Error），所以在移植代码或在Python 2中执行Python 3的代码时，需要特别注意这个改动。

所以，我还是会在Python 3的脚本中尝试用float(3)/2或 3/2.0代替3/2，以此来避免代码在Python 2环境下可能导致的错误（或与之相反，在Python 2脚本中用from future import division来使用Python 3的除法）。

Python 2

1. print 'Python', pythonversion() 
2. print '3 / 2 =', 3 / 2 
3. print '3 // 2 =', 3 // 2 
4. print '3 / 2.0 =', 3 / 2.0 
5. print '3 // 2.0 =', 3 // 2.0 

1. Python 2.7.6 
2. 3 / 2 = 1 
3. 3 // 2 = 1 
4. 3 / 2.0 = 1.5 
5. 3 // 2.0 = 1.0 

Python 3

1. print('Python', pythonversion()) 
2. print('3 / 2 =', 3 / 2) 
3. print('3 // 2 =', 3 // 2) 
4. print('3 / 2.0 =', 3 / 2.0) 
5. print('3 // 2.0 =', 3 // 2.0) 

1. Python 3.4.1 
2. 3 / 2 = 1.5 
3. 3 // 2 = 1 
4. 3 / 2.0 = 1.5 
5. 3 // 2.0 = 1.0 

Unicode

Python 2有基于ASCII的str()类型，其可通过单独的unicode()函数转成unicode类型，但没有byte类型。

而在Python 3中，终于有了Unicode（utf-8）字符串，以及两个字节类：bytes和bytearrays。

Python 2

1. print 'Python', pythonversion() 
2. Python 2.7.6 
3. print type(unicode('this is like a python3 str type')) 
4. <type 'unicode'> 
5. print type(b'byte type does not exist') 
6. <type 'str'> 
7. print 'they are really' + b' the same' 
8. they are really the same 
9. print type(bytearray(b'bytearray oddly does exist though')) 
10. <type 'bytearray'> 

Python 3

1. print('Python', pythonversion()) 
2. print('strings are now utf-8 u03BCnicou0394é!') 
3. Python 3.4.1 
4. strings are now utf-8 μnicoΔé! 
5. print('Python', pythonversion(), end="") 
6. print(' has', type(b' bytes for storing data')) 
7. Python 3.4.1 has <class 'bytes'> 
8. print('and Python', pythonversion(), end="") 
9. print(' also has', type(bytearray(b'bytearrays'))) 
10. and Python 3.4.1 also has <class 'bytearray'> 
11. 'note that we cannot add a string' + b'bytes for data' 
12. --------------------------------------------------------------------------- 
13. TypeError Traceback (most recent call last) 
14. <ipython-input-13-d3e8942ccf81> in <module>() 
15. ----> 1 'note that we cannot add a string' + b'bytes for data' 
16.  
17. TypeError: Can't convert 'bytes' object to str implicitly 

xrange

在Python 2.x中，经常会用xrange()创建一个可迭代对象，通常出现在“for循环”或“列表/集合/字典推导式”中。

这种行为与生成器非常相似（如”惰性求值“），但这里的xrange-iterable无尽的，意味着可能在这个xrange上无限迭代。

由于xrange的“惰性求知“特性，如果只需迭代一次（如for循环中），range()通常比xrange()快一些。不过不建议在多次迭代中使用range()，因为range()每次都会在内存中重新生成一个列表。

在Python 3中，range()的实现方式与xrange()函数相同，所以就不存在专用的xrange()（在Python 3中使用xrange()会触发NameError）。

1. import timeit 
2.  
3. n = 10000 
4. def testrange(n): 
5.     return for i in range(n): 
6.     pass 
7.  
8. def testxrange(n): 
9.     for i in xrange(n): 
10.     pass 

Python 2

1. print 'Python', pythonversion() 
2.  
3. print 'ntiming range()' 
4. %timeit testrange(n) 
5.  
6. print 'nntiming xrange()' 
7. %timeit testxrange(n) 

1. Python 2.7.6 
2.  
3. timing range() 
4. 1000 loops, best of 3: 433 µs per loop 
5.  
6. timing xrange() 
7. 1000 loops, best of 3: 350 µs per loop 

Python 3

1. print('Python', pythonversion()) 
2.  
3. print('ntiming range()') 
4. %timeit testrange(n) 

1. Python 3.4.1 
2.  
3. timing range() 
4. 1000 loops, best of 3: 520 µs per loop 

1. print(xrange(10)) 

1. --------------------------------------------------------------------------- 
2. NameError Traceback (most recent call last) 
3. in () 
4. ----> 1 print(xrange(10)) 
5.  
6. NameError: name 'xrange' is not defined 

Python 3中的range对象中的contains方法

另一个值得一提的是，在Python 3.x中，range有了一个新的contains方法。__contains方法可以有效的加快Python 3.x中整数和布尔型的“查找”速度。

1. x = 10000000 
2. def val_in_range(x, val): 
3.     return val in range(x) 
4.  
5. def val_in_xrange(x, val): 
6.     return val in xrange(x) 
7.  
8. print('Python', python_version()) 
9. assert(val_in_range(x, x/2) == True) 
10. assert(val_in_range(x, x//2) == True) 
11. %timeit val_in_range(x, x/2) 
12. %timeit val_in_range(x, x//2) 

1. Python 3.4.1 
2. 1 loops, best of 3: 742 ms per loop 
3. 1000000 loops, best of 3: 1.19 µs per loop 

根据上面的timeit的结果，查找整数比查找浮点数要快大约6万倍。但由于Python 2.x中的range或xrange没有__contains方法，所以在Python 2中的整数和浮点数的查找速度差别不大。

1. print 'Python', python_version() 
2.  
3. assert(val_in_xrange(x, x/2.0) == True) 
4. assert(val_in_xrange(x, x/2) == True) 
5. assert(val_in_range(x, x/2) == True) 
6. assert(val_in_range(x, x//2) == True) 
7. %timeit val_in_xrange(x, x/2.0) 
8. %timeit val_in_xrange(x, x/2) 
9. %timeit val_in_range(x, x/2.0) 
10. %timeit val_in_range(x, x/2) 

1. Python 2.7.7 
2. 1 loops, best of 3: 285 ms per loop 
3. 1 loops, best of 3: 179 ms per loop 
4. 1 loops, best of 3: 658 ms per loop 
5. 1 loops, best of 3: 556 ms per loop 

下面的代码证明了Python 2.x中没有__contain方法：

1. print('Python', python_version()) 
2. range.__contains 

1. Python 3.4.1 
2. <slot wrapper '__contains' of 'range' objects 

1. print('Python', python_version()) 
2. range.__contains 

1. Python 2.7.7 
2. --------------------------------------------------------------------------- 
3. AttributeError Traceback (most recent call last) 
4. <ipython-input-7-05327350dafb> in <module>() 
5. 1 print 'Python', python_version() 
6. ----> 2 range.__contains 
7.  
8. AttributeError: 'builtin_function_or_method' object has no attribute '__contains' 

1. print('Python', python_version()) 
2. xrange.__contains 

1. Python 2.7.7 
2.  
3. --------------------------------------------------------------------------- 
4. AttributeError Traceback (most recent call last) 
5. in () 
6. 1 print 'Python', python_version() 
7. ----> 2 xrange.__contains 
8.  
9. AttributeError: type object 'xrange' has no attribute '__contains' 

关于Python 2中xrange()与Python 3中range()之间的速度差异的一点说明：

有读者指出了Python 3中的range()和Python 2中xrange()执行速度有差异。由于这两者的实现方式相同，因此理论上执行速度应该也是相同的。这里的速度差别仅仅是因为Python 3的总体速度就比Python 2慢。

1. def test_while(): 
2.     i = 0 
3.     while i < 20000: 
4.         i += 1 
5.     return 

1. print('Python', python_version()) 
2. %timeit test_while() 

1. Python 3.4.1 
2. %timeit test_while() 
3. 100 loops, best of 3: 2.68 ms per loop 

1. print 'Python', python_version() 
2. %timeit test_while() 

1. Python 2.7.6 
2. 1000 loops, best of 3: 1.72 ms per loop 

触发异常

Python 2支持新旧两种异常触发语法，而Python 3只接受带括号的的语法（不然会触发SyntaxError）：

Python 2

print 'Python', python_version()

Python 2.7.6

raise IOError, "file error"

---------------------------------------------------------------------------
IOError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-25f049caebb0> in <module>()
----> 1 raise IOError, "file error"

IOError: file error

raise IOError("file error")

---------------------------------------------------------------------------
IOError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-9-6f1c43f525b2> in <module>()
----> 1 raise IOError("file error")

IOError: file error

Python 3

print('Python', python_version())

Python 3.4.1

raise IOError, "file error"

File "<ipython-input-10-25f049caebb0>", line 1
raise IOError, "file error"
^
SyntaxError: invalid syntax
The proper way to raise an exception in Python 3:

print('Python', python_version())
raise IOError("file error")

Python 3.4.1

---------------------------------------------------------------------------
OSError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-11-c350544d15da> in <module>()
1 print('Python', python_version())
----> 2 raise IOError("file error")

OSError: file error

异常处理

Python 3中的异常处理也发生了一点变化。在Python 3中必须使用“as”关键字。

Python 2

print 'Python', python_version()
try:
    let_us_cause_a_NameError
except NameError, err:
    print err, '--> our error message'

Python 2.7.6
name 'let_us_cause_a_NameError' is not defined --> our error message

Python 3

print('Python', python_version())
try:
    let_us_cause_a_NameError
except NameError as err:
    print(err, '--> our error message')

Python 3.4.1
name 'let_us_cause_a_NameError' is not defined --> our error message

next()函数和.next()方法

由于会经常用到next()（.next()）函数（方法），所以还要提到另一个语法改动（实现方面也做了改动）：在Python 2.7.5中，函数形式和方法形式都可以使用，而在Python 3中，只能使用next()函数（试图调用.next()方法会触发AttributeError）。

Python 2

print 'Python', python_version()
my_generator = (letter for letter in 'abcdefg')
next(my_generator)
my_generator.next()

Python 2.7.6
'b'

Python 3

print('Python', python_version())
my_generator = (letter for letter in 'abcdefg')
next(my_generator)

Python 3.4.1
'a'

my_generator.next()

---------------------------------------------------------------------------
AttributeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-14-125f388bb61b> in <module>()
----> 1 my_generator.next()

AttributeError: 'generator' object has no attribute 'next'

For循环变量与全局命名空间泄漏

好消息是：在Python 3.x中，for循环中的变量不再会泄漏到全局命名空间中了！

这是Python 3.x中做的一个改动，在“What’s New In Python 3.0”中有如下描述：

“列表推导不再支持[… for var in item1, item2, …]这样的语法，使用[… for var in (item1, item2, …)]代替。还要注意列表推导有不同的语义：现在列表推导更接近list()构造器中的生成器表达式这样的语法糖，特别要注意的是，循环控制变量不会再泄漏到循环周围的空间中了。”

Python 2

print 'Python', python_version()

i = 1
print 'before: i =', i

print 'comprehension: ', [i for i in range(5)]

print 'after: i =', i

Python 2.7.6
before: i = 1
comprehension: [0, 1, 2, 3, 4]
after: i = 4

Python 3

print('Python', python_version())

i = 1
print('before: i =', i)

print('comprehension:', [i for i in range(5)])

print('after: i =', i)

Python 3.4.1
before: i = 1
comprehension: [0, 1, 2, 3, 4]
after: i = 1

比较无序类型

Python 3中另一个优秀的改动是，如果我们试图比较无序类型，会触发一个TypeError。

Python 2

print 'Python', python_version()
print "[1, 2] > 'foo' = ", [1, 2] > 'foo'
print "(1, 2) > 'foo' = ", (1, 2) > 'foo'
print "[1, 2] > (1, 2) = ", [1, 2] > (1, 2)

Python 2.7.6
[1, 2] > 'foo' = False
(1, 2) > 'foo' = True
[1, 2] > (1, 2) = False

Python 3

print('Python', python_version())
print("[1, 2] > 'foo' = ", [1, 2] > 'foo')
print("(1, 2) > 'foo' = ", (1, 2) > 'foo')
print("[1, 2] > (1, 2) = ", [1, 2] > (1, 2))

Python 3.4.1
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-16-a9031729f4a0> in <module>()
1 print('Python', python_version())
----> 2 print("[1, 2] > 'foo' = ", [1, 2] > 'foo')
3 print("(1, 2) > 'foo' = ", (1, 2) > 'foo')
4 print("[1, 2] > (1, 2) = ", [1, 2] > (1, 2))
TypeError: unorderable types: list() > str()

通过input()解析用户的输入

幸运的是，Python 3改进了input()函数，这样该函数就会总是将用户的输入存储为str对象。在Python 2中，为了避免读取非字符串类型会发生的一些危险行为，不得不使用raw_input()代替input()。

Python 2

Python 2.7.6
[GCC 4.0.1 (Apple Inc. build 5493)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> my_input = input('enter a number: ')

enter a number: 123

>>> type(my_input)
<type 'int'>

>>> my_input = raw_input('enter a number: ')

enter a number: 123

>>> type(my_input)
<type 'str'>

Python 3

Python 3.4.1
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5577)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> my_input = input('enter a number: ')
enter a number: 123
>>> type(my_input)
<class 'str'>

返回可迭代对象，而不是列表

在xrange一节中可以看到，某些函数和方法在Python中返回的是可迭代对象，而不像在Python 2中返回列表。

由于通常对这些对象只遍历一次，所以这种方式会节省很多内存。然而，如果通过生成器来多次迭代这些对象，效率就不高了。

此时我们的确需要列表对象，可以通过list()函数简单的将可迭代对象转成列表。

Python 2

print 'Python', python_version()

print range(3)
print type(range(3))

Python 2.7.6
[0, 1, 2]
<type 'list'>

Python 3

print('Python', python_version())
print(range(3))
print(type(range(3)))
print(list(range(3)))

Python 3.4.1
range(0, 3)
<class 'range'>
[0, 1, 2]

下面列出了Python 3中其他不再返回列表的常用函数和方法：

• zip()
• map()
• filter()
• 字典的.key()方法
• 字典的.value()方法
• 字典的.item()方法

更多关于Python 2和Python 3的文章

下面列出了其他一些可以进一步了解Python 2和Python 3的优秀文章，

//迁移到 Python 3

• Should I use Python 2 or Python 3 for my development activity?

• What’s New In Python 3.0
• Porting to Python 3
• Porting Python 2 Code to Python 3
• How keep Python 3 moving forward