What’s New In Python 3.9 ノート ¶

What’s New In Python 3.9 をたどりながら調査。興味のあるものしか読まない。

New Features ¶

クラス dict にマージ・更新操作用の演算子 |, |= が追加
- d1.update(d2) を d1 |= d2 と書けるようになった。
- あるいは {**d1, **d2} を d1 | d2 と書けるようになった。
文字列系クラスに接頭辞・接尾辞を削除するためのメソッド .removeprefix(), .removesuffix() が追加
```
>>> '<td>19</td>'.removeprefix('<td>').removesuffix('</td>')
'19'
```
typing.List や typing.Dict などをアノテーションで使わなくても済む。

Other Language Changes ¶

__import__() は相対インポート絡みの例外発生時に ImportError を送出するようになった。
スクリプトファイルを実行すると、コマンドライン引数で指定されたファイル名の絶対パスを覚えるようになった。 __main__ モジュールの __file__ の値は相対パスではなく絶対パスとなる。スクリプト中で作業ディレクトリーが変化しても、これらのパスは有効であり続ける。
"".replace("", s, n) の挙動が変わり、s を返すようになった。
- 「空文字列に含まれる空文字列を最大 n 個まで s に置換しろ」の意。
有効であるどんな式もデコレーターとして使えるようになった。以前は文法が相当限定的だった。
モジュール typing のヘルプ周りを改善した。
- IPython などで各要素を ? で表示するときの文言が改善されたと読める。
aclose(), asend(), athrow() を平行実行するのは禁止とする。そして ag_running は実際の非同期ジェネレーターの稼動状態を表すようになった。
- これは何か例を見たい。
次におけるメソッド __iter__ を呼び出す際の予期せぬエラーは TypeError でマスクされなくなった。
- 演算子 in
- 関数 operator.contains()
- 関数 operator.indexOf()
- 関数 operator.countOf()

New Modules ¶

`zoneinfo`¶

今は利用する機会がないので後回し。以下、動作確認したモジュール要素。

クラス zoneinfo.ZoneInfo() で適当にタイムゾーンを二つ作って時刻の変換処理。

>>> from datetime import datetime
>>> import zoneinfo
>>> tokyo = zoneinfo.ZoneInfo('Asia/Tokyo')
>>> la = zoneinfo.ZoneInfo('America/Los_Angeles')
>>> dt = datetime.today()
>>> dt.astimezone(tokyo)
datetime.datetime(2021, 2, 13, 23, 8, 5, 929591, tzinfo=zoneinfo.ZoneInfo(key='Asia/Tokyo'))
>>> dt.astimezone(la)
datetime.datetime(2021, 2, 13, 6, 8, 5, 929591, tzinfo=zoneinfo.ZoneInfo(key='America/Los_Angeles'))

関数 zoneinfo.available_timezones() は利用可能なタイムゾーンの文字列全てからなる集合を返す。この関数は大量のファイルを開くので気をつけるようにと注意書きがある。

関数 zoneinfo.reset_tzpath(): タイムゾーンを検索する際に用いられるファイルシステムパスを上書きする。引数はパス文字列のリストなど。WSL だと /usr/share/zoneinfo などが利用できる。

変数 zoneinfo.TZPATH: 文字列のリスト。読み取り専用。タイムゾーンを検索する際に用いられるファイルシステムパス。

`graphlib`¶

今のところ、トポロジカルソートのためのクラス TopologicalSorter がある。 NetworkX で学習したようなことができる。

>>> from graphlib import TopologicalSorter
>>> graph = {
...     'プラチナキング': {'ドラゴスライム', 'エビルエスターク'},
...     'ドラゴスライム': {'スライム', 'リザードマン'},
...     'エビルエスターク': {'アンドレアル', 'デスマシーン'},
...     'アンドレアル': {'サンダーラット', 'ゲリュオン'},
...     'ゲリュオン': {'リザードマン', 'ダンビラムーチョ'},
...     'デスマシーン': {'ゴーレム', 'プロトキラー'},
...     'ゴーレム': {'ばくだん岩', 'バーサーカー'},
...     'プロトキラー': {'サンダーラット', 'ゴーレム'},}
...
>>> ts = TopologicalSorter(graph)
>>> tuple(ts.static_order())
('スライム',
 'リザードマン',
 'サンダーラット',
 'ダンビラムーチョ',
 'バーサーカー',
 'ばくだん岩',
 'ドラゴスライム',
 'ゲリュオン',
 'ゴーレム',
 'アンドレアル',
 'プロトキラー',
 'デスマシーン',
 'エビルエスターク',
 'プラチナキング')

Improved Modules ¶

とても全部は見られないので、使ったことがあるモジュールに絞って記す。

`asyncio`¶

イベントループに新しいコルーチン shutdown_default_executor() が加わった。このメソッドは既定の executor を完了させることを予約して、ThreadPoolExecutor にあるスレッドのすべてが終了するまで (to join) 待機するというものだ。さらに、関数 run() がこのコルーチンを利用するように更新した。

新しいコルーチン to_thread() が加わった。関数を別スレッドで非同期的に実行する。おもに、別々のスレッド同士から IO バウンドな関数を実行する際にイベントループをブロックするのを避けるために用いられる。本質的には、キーワード引数を直接取ることができる run_in_executor() の高水準版として機能する。

タイムアウトによりタスクをキャンセルするときに、タイムアウトがゼロまたは負の場合においても、正のタイムアウトの場合のように wait_for() がキャンセルを完了するまで待機するようになった。

`concurrent.futures`¶

そういえばこのモジュールはここのところ特に利用していない。

クラス Executor のメソッド .shutdown() に引数 cancel_futures が加わった。この引数は executor をシャットダウンする前に実行開始前保留中の futures が完了するまで待機する代わりに、それらのすべてをキャンセルするものだ。

ThreadPoolExecutor および ProcessPoolExecutor からデーモンスレッドをなくした。これは subinterpreters（この用語は注を要する）の互換性とシャットダウン処理における予測可能性を向上する。

再利用するのに使える稼動していないワーカーがないときに限り ProcessPoolExecutor にあるワーカーが要求に応じて排出されるようになった。これは開始時のオーバーヘッドを最適化し、稼働していないワーカーに対して失われる CPU 時間を縮小する。

`datetime`¶

クラス date およびクラス datetine メソッド .isocalendar() の返す値が単なる tuple から namedtuple に置き換わった。メンバー .year, .week, .weekday を持つ。

>>> from datetime import date

>>> date.today()
datetime.date(2021, 2, 14)

>>> _.isocalendar()
datetime.IsoCalendarDate(year=2021, week=6, weekday=7)

`http`¶

次のステータスコードが追加した。

HTTPStatus.EARLY_HINTS (103)
HTTPStatus.IM_A_TEAPOT (418)
HTTPStatus.TOO_EARLY (425)

`inspect`¶

クラス BoundArguments のメンバー arguments の型が collections.OrderedDict から単なる dict に変更した。理由が述べられていないが、これは dict のキーの順序の決まり方が変わったことと関係があるだろう。

`ipaddress`¶

IPv6 に対応。IPv6 をサポートする新しいクラスがいくつかと、既存の関数が新クラスのオブジェクトを扱えるようになったということだ。

`math`¶

数学モジュールは重要なので他よりも少し丁寧に調べる。

関数 gcd() が任意の個数の整数を引数として受け付けるようになった。これで複数の整数の最大公約数が欲しいときに functools.reduce() する必要がなくなる。
```
>>> import math
>>> import functools
>>> functools.reduce(math.gcd, [27, 15, 300])
3
>>> math.gcd(*[27, 15, 300])
3
>>> math.gcd(27, 15, 300)
3
```
関数 lcm() が追加。そのシグニチャーは上記の gcd() に準じる。
関数 nextafter() が追加。浮動小数点数 x, y を与えて、x の y へ向かう「計算機的に次の」浮動小数点数を返すというものだ。y は x と明確に異なる値ならば何でもよい。紛れがないように math.inf や -math.inf でもいい。
```
>>> import math
>>> math.nextafter(1.11, 2)
1.1100000000000003
>>> math.nextafter(1.11, 0)
1.1099999999999999
```
関数 ulp() が追加。平たく言うと ulp(x) の値は x に最も近い浮動小数点数 a, b （ただし a <= x <= b かつ a < b とする）に対して b - x または x - a のうち意味のあるほうの値に等しいと憶えておけばいい。
- x > 0 の場合、x + math.ulp(x) == math.nextafter(x, math.inf) が成り立つ。
- x < 0 の場合、math.ulp(x) == -math.ulp(x) が成り立つ。
```
>>> import math
>>> x = 2
>>> math.ulp(x)
4.440892098500626e-16
>>> a = math.nextafter(x, x - 10); a
1.9999999999999998
>>> b = math.nextafter(x, x + 10); b
2.0000000000000004
>>> x - a, b - x
(2.220446049250313e-16, 4.440892098500626e-16)
```

`multiprocessing`¶

クラス SimpleQueue にメソッド .close() が追加。クライアントがキューを明示的に閉じることができる。

`os`¶

改正項目が複数あるが、用のありそうなものに絞る。

関数 unsetenv() が Windows でも利用可能になった。
関数 putenv() と unsetenv() が常に利用可能になった。

`pathlib`¶

クラス Path のメソッド .readlink() が追加。関数 os.readlink() のように振る舞う。

私の WSL 環境の例。ホームに Windows のユーザープロファイルフォルダーのサブフォルダーへのシンボリックリンクがいくつかあるので、一つ試す。

>>> import pathlib
>>> p = pathlib.Path('Documents')
>>> p.readlink()
PosixPath('/mnt/c/Users/xxxxxxxx/Documents')

`pdb`¶

Windows でもファイル ~/.pdbrc を参照するようになった。

`pprint`¶

関数 pprint() が types.SimpleNamespace にも対応。

`pydoc`¶

クラス、関数、メソッド等々だけでなく、とにかく __doc__ を属性として持つものに対してならば何でもPython コンソールでの help() や IPython の ? が機能するようになった。

`random`¶

クラス Random に指定した長さのランダムな bytes オブジェクトを返すメソッド .randbytes() が追加。

`socket`¶

関数 send_fds() および recv_fds() が追加。ただしこれらが利用可能なのは sendmsg() と SCM_RIGHTS の仕組みをサポートしているような UNIX とする。

Todo

これらが WSL の Python で機能するか試す。

関数 math.factorial() は非負の整数に等しい浮動小数点数を引数として受け付けなくなる。そのような引数が与えられると、例外 DeprecationWarning を送出する。
モジュール random は現在ハッシュ化可能な型ならば何でもシード値として受け付けている。まずいことに、そのようなものには決まったハッシュ値になることが保証されない型がある。 Python 3.9 以降はシードとなり得る型を次のものに制限する： None, int, float, str, bytes, bytearray.
asyncio.wait() に対してコルーチンオブジェクトを明示的に与えることを勧められたものではないとし、 Python 3.11 において廃止する。
関数 random.shuffle() の引数 random を勧められないものとする。

Removed ¶

クラス array.array のメソッド .tostring() および .fromstring() は削除した。それぞれ .tobytes(), .frombytes() の別名だった。
クラス threading.Thread のメソッド isAlive() は削除した。代わりに .is_alive() を使うこと。
クラス ElementTree および Element のメソッド .getchildren(), .getiterator() は削除した。代替コードは次のとおり：
- x.getchildren() を iter(x) や list(x) に書き換える。
- x.getiterator() を x.iter() や list(x.iter()) に書き換える。
関数 fractions.gcd() は削除した（というかモジュールを引っ越したようだ）。これは math.gcd() に置き換えられる。
関数 json.loads() の引数 encoding が削除。
次の二つの構文はもうサポートされない：
```
with (await asyncio.lock):
    # ...

with (yield from asyncio.lock):
    # ...
```
代わりに次のように書く：
```
async with lock:
    # ....
```
このことは asyncio.Condition と asyncio.Semaphore についても成り立つ。
クラス asyncio.Task のメソッド .current_task() および .all_tasks() が削除。代わりに関数 asyncio.current_task() と asyncio.all_tasks() をそれぞれ使うことができる。
クラス html.parser.HTMLParser のメソッド .unescape() が削除。文字参照を対応する Unicode 文字に変換するのには関数 html.unescape() を使用する。

What’s New In Python 3.9 ノート ¶

New Features ¶

Other Language Changes ¶

New Modules ¶

`zoneinfo`¶

`graphlib`¶

Improved Modules ¶

`asyncio`¶

`concurrent.futures`¶

`datetime`¶

`http`¶

`inspect`¶

`ipaddress`¶

`math`¶

`multiprocessing`¶

`os`¶

`pathlib`¶

`pdb`¶

`pprint`¶

`pydoc`¶

`random`¶

`socket`¶

`sys`¶

`time`¶

`typing`¶

`unicodedata`¶

`xml`¶

Deprecated ¶

Removed ¶