如何在 Python 中检查变量是否为 None

简介

在这个实验中，你将学习如何在 Python 中检查一个变量是否为 None。实验首先会解释 None 值，它是一个特殊的常量，表示没有值。你将创建 Python 脚本，以了解当函数没有返回值时如何返回 None、如何将 None 赋值给变量，以及如何在函数中使用 None 作为默认参数。

接着，实验会指导你使用 is 运算符专门检查 None，将其与其他假值（如 0、False 和空字符串）区分开来。这能确保你在 Python 代码中准确识别变量何时真正为 None 值。

Skills Graph

理解 None 值

在这一步中，你将学习 Python 中的 None 值。None 是 Python 中的一个特殊常量，代表没有值或空值。它通常用于表示变量尚未被赋值，或者函数没有返回值。

让我们首先使用 VS Code 编辑器在你的 ~/project 目录下创建一个名为 none_example.py 的 Python 文件。

## ~/project/none_example.py
def greet(name):
    if name:
        return "Hello, " + name
    else:
        return None

result = greet("Alice")
print(result)

result = greet("")
print(result)

在这段代码中：

• 我们定义了一个名为 greet 的函数，它接受一个 name 作为输入。
• 如果 name 不为空，函数将返回一个问候语字符串。
• 如果 name 为空，函数将返回 None。
• 我们分别使用 "Alice" 和空字符串 "" 调用 greet 函数，并打印结果。

现在，运行这个 Python 脚本：

python ~/project/none_example.py

你应该会看到以下输出：

Hello, Alice
None

如你所见，当我们使用 "Alice" 调用 greet 函数时，它返回 "Hello, Alice"。当我们使用空字符串调用时，它返回 None，并将其打印到控制台。

None 与 0、False 或空字符串不同。它是一个独特的值，代表没有值。

你可以将 None 赋值给一个变量：

## ~/project/none_example2.py
x = None
print(x)

运行脚本：

python ~/project/none_example2.py

输出：

None

你还可以在函数中使用 None 作为默认参数值：

## ~/project/none_example3.py
def my_function(arg=None):
    if arg is None:
        print("No argument was passed.")
    else:
        print("Argument:", arg)

my_function()
my_function("Hello")

运行脚本：

python ~/project/none_example3.py

输出：

No argument was passed.
Argument: Hello

在这个例子中，如果调用 my_function 时没有提供参数，arg 将默认为 None。

使用 is 运算符检查是否为 None

在这一步中，你将学习如何使用 is 运算符来检查一个变量是否为 None。在 Python 中，is 运算符用于测试两个变量是否引用内存中的同一个对象。这与 == 运算符不同，== 运算符用于检查两个变量的值是否相同。在处理 None 时，最佳实践是使用 is 运算符，因为 None 是一个单例对象，这意味着内存中只有一个 None 实例。

让我们使用 VS Code 编辑器在你的 ~/project 目录下创建一个名为 is_none_example.py 的 Python 文件。

## ~/project/is_none_example.py
def check_none(value):
    if value is None:
        print("The value is None")
    else:
        print("The value is not None")

x = None
check_none(x)

y = "Hello"
check_none(y)

在这段代码中：

• 我们定义了一个名为 check_none 的函数，它接受一个 value 作为输入。
• 我们使用 is 运算符来检查 value 是否为 None。
• 如果 value 是 None，我们打印 "The value is None"。
• 否则，我们打印 "The value is not None"。
• 我们分别使用 None 和 "Hello" 调用 check_none 函数，以展示其中的区别。

现在，运行这个 Python 脚本：

python ~/project/is_none_example.py

你应该会看到以下输出：

The value is None
The value is not None

如你所见，is 运算符能够正确识别变量是否为 None。

在检查是否为 None 时，使用 is None 而不是 == None 非常重要。尽管 == None 在某些情况下可能有效，但它并不能保证在所有情况下都能正常工作，尤其是在处理重写了 == 运算符的自定义对象时。使用 is None 是检查是否为 None 的推荐且最可靠的方法。

下面是另一个示例来说明这一点：

## ~/project/is_none_example2.py
class MyClass:
    def __eq__(self, other):
        return True  ## Always return True for equality

obj = MyClass()
print(obj == None)  ## Might return True due to the overridden __eq__ method
print(obj is None)  ## Always returns False because obj is not None

运行脚本：

python ~/project/is_none_example2.py

输出：

True
False

这个示例表明，如果对象的 __eq__ 方法被重写，使用 == None 可能会导致意外的结果。然而，is None 检查始终能正确识别对象是否真的为 None。

区分 None 与其他假值

在这一步中，你将学习如何区分 Python 中的 None 和其他假值。在 Python 中，有几个值被视为“假值”，即在布尔上下文中它们会被评估为 False。这些值包括 False、0、0.0、空字符串 ("")、空列表 ([])、空元组 (())、空字典 ({}) 和 None。

重要的是要明白，虽然 None 是假值，但它与其他这些值并不相同。在专门检查是否为 None 时，使用 is 运算符至关重要，因为它能将 None 与其他假值区分开来。

让我们使用 VS Code 编辑器在你的 ~/project 目录下创建一个名为 falsy_values.py 的 Python 文件。

## ~/project/falsy_values.py
def check_falsy(value):
    if value:
        print(f"{value!r} is considered True")
    else:
        print(f"{value!r} is considered False")

check_falsy(None)
check_falsy(False)
check_falsy(0)
check_falsy("")
check_falsy([])

print("\nChecking with 'is None':")

def check_none(value):
    if value is None:
        print(f"{value!r} is None")
    else:
        print(f"{value!r} is not None")

check_none(None)
check_none(False)
check_none(0)
check_none("")
check_none([])

在这段代码中：

• 我们定义了一个名为 check_falsy 的函数，它接受一个 value 作为输入，并在布尔上下文中检查其真假性。
• 然后我们定义了一个名为 check_none 的函数，它使用 is None 运算符专门检查该值是否为 None。
• 我们使用 None、False、0、"" 和 [] 调用这两个函数，以展示其中的差异。

现在，运行这个 Python 脚本：

python ~/project/falsy_values.py

你应该会看到以下输出：

None is considered False
False is considered False
0 is considered False
'' is considered False
[] is considered False

Checking with 'is None':
None is None
False is not None
0 is not None
'' is not None
[] is not None

这个输出清楚地表明，虽然所有这些值在布尔上下文中都被视为假值，但只有 None 在使用 is None 运算符时会被识别为 None。

使用 is None 可确保你是在专门检查是否没有值，而不仅仅是检查任何评估为 False 的值。这种区分对于编写健壮且准确的 Python 代码非常重要。

总结

在本次实验中，你学习了 Python 中的 None 值，它表示没有值。你了解了在没有可用值时函数如何返回 None，以及如何将 None 赋值给变量。

此外，你还探索了在函数中使用 None 作为默认参数值，这样当没有提供参数时，函数可以表现出不同的行为。本实验通过实际示例和代码片段展示了这些概念。