Python 為什么不設計 Do-while 循環結構？
在某些編程語言中，例如 C/C++、C#、PHP、Java、JavaScript 等等，do-while 是一種基本的循環結構。
它的核心語義是：先執行一遍循環體代碼，然后執行一遍條件語句，若條件語句判斷為真，則繼續執行循環體代碼，并再次執行條件語句;直到條件語句判斷為假，則跳出循環結構。
流程圖如下(Java 示例)：
- // 打印小于 20 的數字
- public class Test {
- public static void main(String[] args){
- int x = 10;
- do {
- System.out.print("value of x : " + x );
- x++;
- System.out.print("\n");
- } while(x < 20);
- }
- }
Python 并不支持 do-while 結構，“do”并不是一個有效的關鍵字。
那么，為什么 Python 不提供這種語法結構呢，這種現狀的背后有何種設計考量因素呢?
在回答這個問題之前，讓我們再仔細思考一下 do-while 語法可以解決什么問題，看看使用這種結構能帶來什么好處?
最顯而易見的好處是：do-while 語法保證了會先執行一遍循環體代碼。
它的使用場景也許不多，但是，跟普通的 while 循環或者 for 循環語法的“條件前置”思想不同，它體現的是一種“條件后置”的編程邏輯，也是一種控制循環的常見方式。
它們的關系似乎有點像 C/C++ 這些語言中的i++與++i操作的區別，在某些特殊場合中，也許會更為高效。
除了這一特點，這種結構最大的應用場景其實是在 C/C++ 中特殊的do {...} while (0) 用法。這在很多開源項目的源碼中都能找到蹤跡，例如 Linux、Redis 以及 CPython 解釋器，等等。
這里面的數字 0 表示布爾值 False，意味著循環只會執行一遍，然后就跳出。
這樣的寫法是不是很詭異?所謂“循環”，一般就意味著程序體會被反復執行多次，但是，do {...} while (0) 卻偏偏只需要它執行一遍，這初看起來是有點多余啊。
這種寫法主要用在宏函數的定義中，可以解決宏代碼塊的編譯問題，使代碼按照我們的意圖而合理分塊。
另外，do {...} while (0) 結合 break 使用，還可以實現很優雅的跳轉控制效果。
在下面的示例中，步驟 1、4 和 5 要求必須執行，而步驟 2 取決于步驟 1 的執行結果，步驟 3 則取決于步驟 2 的執行結果。
- do {
- // 執行步驟 1
- if (條件1失敗) {
- break;
- }
- // 執行步驟 2
- if (條件2失敗) {
- break;
- }
- // 執行步驟 3
- if (條件3失敗) {
- break;
- }
- } while(0);
- // 執行步驟 4
- // 執行步驟 5
在這種場景中，我們確實只需要按照順序執行一遍。do-while 結構很清晰，避免造成多層條件嵌套或者設置諸多額外標記的局面。
最后還有一點，在匯編層面，do-while 比 while 更接近匯編語言的邏輯，可以節省使用指令，在過去的低內存時代，算得上是一種優化寫法。
分析完 do-while 的好處后，讓我們回到主題：Python 為什么不需要設計 do-while 循環語法呢?
首先，Python 離底層應用編程太遠了，就不用考慮匯編指令的優化了，同時，它也不涉及宏的使用。
至于“條件前置”和“條件后置”的區別，其實并沒有太大影響，而且，由于 Python 使用簡潔優雅的縮進加冒號語法來劃分代碼塊，導致直譯過來的 do-while 語法看起來會很怪異(注意，直譯的 while 的條件后沒有其它內容)：
- do:
- pass
- while False
想要引入新的語法特性，必然要遵守既定的風格習慣。其它語言的 do-while 結構直譯成 Python 的話，肯定不合適。
事實上，在 2003 年時，有一個 PEP 提議給 Python 加上 do-while 語法支持：
PEP-315 Enhanced While Loop
該 PEP 提議增加一個可選的 do 子句，支持將 while 循環擴展成這樣子：
- do:
- <setup code>
- while <condition>:
- <loop body>
這不是簡單地從其它語言翻譯成 Python，它的 while 語句后保留了 Python 的縮進用法，并不會造成直譯形式的突兀結果。
加上 while 循環本身已支持的可選的 else 子句，因此，while 完整的語法結構是這樣的：
- while_stmt : ["do" ":" suite]
- "while" expression ":" suite
- ["else" ":" suite]
(PS.在本系列的下一篇文章，我們將解釋為什么 Python 要支持 while-else 語法)
也就是說，在保持原 while 循環語法不變的情況下，PEP-315 提議支持在 while 前面使用一個可選的 do 子句。
do 子句只會執行一遍，當它里面出現 break 時，則跳出整個 do-while 循環;當 do 子句中出現 continue 時，則跳出 do 子句，進到 while 的條件判斷中。
有了 do 子句后，很容易就能實現 do {...} while (0) 的跳轉控制效果。
但是，這個 PEP 遭到了一些核心開發者的反對。
反對的理由是，不需要引入新的關鍵字和語法，僅使用現有語法就能很好地實現同樣的功能：
- while True:
- <setup code>
- if not <condition>:
- break
- <loop body>
Python 之父 Guido van Rossum 也持反對意見，他的原話是：
Guido的回復
Please reject the PEP. More variations along these lines won't make the language more elegant or easier to learn. They'd just save a few hasty folks some typing while making others who have to read/maintain their code wonder what it means.
簡單翻譯一下，這種 do-while 語法并不會使 Python 更優雅好用，反而會產生閱讀/維護代碼的理解負擔。
就個人的感覺而言，我也不贊成引入 PEP-315 那種可選的 do-while 語法，雖然它比固定形式的 do-while 結構更為靈活和優雅一點。
最后稍微總結一下，do-while 作為一種常見的循環結構，在其它語言中有所發揮，它甚至還發展出了do {...} while (0) 的典型用法，但是，do-while 能夠解決的幾個問題要么在 Python 中并不存在(宏定義、匯編指令)，要么就是已經有更為合適而低成本的實現(跳轉控制)。
看完這篇文章，你是否還有其它補充的內容呢?
作者簡介 ▽
豌豆花下貓，生于廣東畢業于武大，現為蘇漂程序員，有一些極客思維，也有一些人文情懷，有一些溫度，還有一些態度。
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