如何检查字符串是否为 Python 中的有效标识符

简介

在这个实验中，你将学习如何检查一个字符串是否为 Python 中的有效标识符。了解标识符命名规则对于编写简洁且无错误的代码至关重要。

本实验涵盖了 Python 标识符的规则，包括以字母或下划线开头、包含字母、数字和下划线、区分大小写以及不能是保留关键字。你将在 Python 脚本中练习使用有效标识符创建变量，并学习使用 str.isidentifier() 和 keyword 模块来验证标识符。

Skills Graph

了解 Python 标识符

在这一步中，你将了解 Python 标识符。标识符是用于标识 Python 中的变量、函数、类、模块或其他对象的名称。了解标识符的命名规则对于编写简洁且无错误的代码至关重要。

Python 标识符规则：

1. 以字母或下划线开头：标识符必须以字母（A - Z 或 a - z）或下划线（_）开头。
2. 可包含字母、数字和下划线：在第一个字符之后，标识符可以包含字母、数字（0 - 9）和下划线。
3. 区分大小写：Python 标识符区分大小写，这意味着 myVariable 和 myvariable 被视为不同的标识符。
4. 不能是保留关键字：标识符不能是 Python 的任何保留关键字（例如，if、else、for、while、def、class、import、return、True、False、None）。

让我们来看一些有效和无效标识符的示例：

有效标识符：

• my_variable
• _my_variable
• myVariable
• MY_VARIABLE
• variable123

无效标识符：

• 123variable（以数字开头）
• my-variable（包含连字符）
• my Variable（包含空格）
• if（保留关键字）

现在，让我们在 Python 脚本中练习使用有效标识符创建一些变量。

1. 在 LabEx 环境中打开 VS Code 编辑器。

2. 在 ~/project 目录下创建一个名为 identifiers.py 的新文件。

   cd ~/project

3. 在 identifiers.py 中添加以下代码：

   ## Valid identifiers
   my_variable = 10
   _my_variable = 20
   myVariable = 30
   MY_VARIABLE = 40
   variable123 = 50
   
   ## Printing the values
   print(my_variable)
   print(_my_variable)
   print(myVariable)
   print(MY_VARIABLE)
   print(variable123)

4. 保存文件。

5. 使用 python 命令运行脚本：

   python identifiers.py

   你应该会看到以下输出：

   10
   20
   30
   40
   50

这个练习展示了如何使用有效标识符创建变量并打印它们的值。理解这些规则将帮助你避免语法错误并编写更易读的代码。

使用 str.isidentifier()

在这一步中，你将学习如何使用 Python 中的 str.isidentifier() 方法来检查一个字符串是否为有效的标识符。这个方法是一种通过编程方式验证标识符名称的便捷方式。

如果字符串根据 Python 语言定义是有效的标识符，str.isidentifier() 方法将返回 True，否则返回 False。

让我们创建一个 Python 脚本来测试不同的字符串，看看它们是否为有效的标识符。

1. 在 LabEx 环境中打开 VS Code 编辑器。

2. 在 ~/project 目录下创建一个名为 check_identifier.py 的新文件。

   cd ~/project

3. 在 check_identifier.py 中添加以下代码：

   ## Examples of strings to test
   valid_identifier = "my_variable"
   invalid_identifier_start_with_number = "123variable"
   invalid_identifier_with_space = "my variable"
   invalid_identifier_with_hyphen = "my-variable"
   keyword_identifier = "if"
   valid_identifier_with_underscore = "_my_variable"
   
   ## Using str.isidentifier() to check if the strings are valid identifiers
   print(f"'{valid_identifier}' is a valid identifier: {valid_identifier.isidentifier()}")
   print(f"'{invalid_identifier_start_with_number}' is a valid identifier: {invalid_identifier_start_with_number.isidentifier()}")
   print(f"'{invalid_identifier_with_space}' is a valid identifier: {invalid_identifier_with_space.isidentifier()}")
   print(f"'{invalid_identifier_with_hyphen}' is a valid identifier: {invalid_identifier_with_hyphen.isidentifier()}")
   print(f"'{keyword_identifier}' is a valid identifier: {keyword_identifier.isidentifier()}")
   print(f"'{valid_identifier_with_underscore}' is a valid identifier: {valid_identifier_with_underscore.isidentifier()}")

   这个脚本定义了几个字符串，并使用 isidentifier() 方法来检查每个字符串是否为有效的 Python 标识符。然后将结果打印到控制台。

4. 保存文件。

5. 使用 python 命令运行脚本：

   python check_identifier.py

   你应该会看到以下输出：

   'my_variable' is a valid identifier: True
   '123variable' is a valid identifier: False
   'my variable' is a valid identifier: False
   'my-variable' is a valid identifier: False
   'if' is a valid identifier: False
   '_my_variable' is a valid identifier: True

这个输出显示了 isidentifier() 方法对每个字符串的检查结果。如你所见，该方法根据 Python 的命名规则正确地识别出了有效和无效的标识符。

使用 keyword 模块进行检查

在这一步中，你将学习如何使用 Python 中的 keyword 模块来检查一个字符串是否为 Python 关键字。关键字是 Python 中具有特殊含义的保留字，不能用作标识符。

keyword 模块提供了一个名为 iskeyword() 的函数，用于检查给定的字符串是否为 Python 关键字。

让我们创建一个 Python 脚本来测试不同的字符串，看看它们是否为关键字。

1. 在 LabEx 环境中打开 VS Code 编辑器。

2. 在 ~/project 目录下创建一个名为 check_keyword.py 的新文件。

   cd ~/project

3. 在 check_keyword.py 中添加以下代码：

   import keyword
   
   ## Examples of strings to test
   keyword_string = "if"
   not_keyword_string = "my_variable"
   
   ## Using keyword.iskeyword() to check if the strings are keywords
   print(f"'{keyword_string}' is a keyword: {keyword.iskeyword(keyword_string)}")
   print(f"'{not_keyword_string}' is a keyword: {keyword.iskeyword(not_keyword_string)}")
   
   ## Display all keywords
   print("Python keywords:")
   print(keyword.kwlist)

   这个脚本导入了 keyword 模块，并使用 iskeyword() 函数来检查字符串 "if" 和 "my_variable" 是否为 Python 关键字。脚本还使用 keyword.kwlist 打印出所有 Python 关键字的列表。

4. 保存文件。

5. 使用 python 命令运行脚本：

   python check_keyword.py

   你应该会看到以下输出：

   'if' is a keyword: True
   'my_variable' is a keyword: False
   Python keywords:
   ['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

这个输出表明，keyword.iskeyword() 函数正确地识别出 "if" 是关键字，而 "my_variable" 不是关键字。脚本还打印出了所有 Python 关键字的列表。

总结

在本次实验中，你学习了 Python 标识符及其命名规则。这些规则规定，标识符必须以字母或下划线开头，可以包含字母、数字和下划线，区分大小写，并且不能是保留关键字。

你在 Python 脚本中练习了使用有效的标识符创建变量，展示了如何正确运用这些规则。本次实验包括创建一个 identifiers.py 文件，为有效的标识符赋值，并将这些值打印到控制台。