如何防止短路评估？

Question

这是我在处理一个Django项目时遇到的问题，涉及到表单验证。

在Django中，当您有一个提交的表单时，可以在对应的表单对象上调用is_valid()来触发验证并返回布尔值。因此，通常您会在视图函数中编写类似下面的代码：

if form.is_valid():
    # code to save the form data

is_valid()不仅验证表单数据，还会向表单对象添加错误消息，以便随后显示给用户。

在一个页面上，我同时使用两个表单，并且只有在这两个表单都包含有效数据时才希望保存数据。这意味着在执行保存数据的代码之前必须对这两个表单都调用is_valid()。最明显的方法是：

if form1.is_valid() and form2.is_valid():
    # ...

由于逻辑运算符的短路求值，这种方法行不通。如果form1无效，则form2将不被评估，因此其错误消息将丢失。

这只是一个例子。据我所知，在其他语言（如Smalltalk）中，没有贪婪的and/or替代方案。我可以想象在不同情况下（而不仅仅是在Python中）出现这样的问题。我能想到的解决方案都有些笨拙（嵌套的if语句、将返回值分配给本地变量并在if语句中使用它们）。我想知道解决这种问题的Python方式。

- j0ker

Answer 1

可以这样做：

if all([form1.is_valid(), form2.is_valid()]):
   ...

一般情况下，可以使用列表推导式来预先计算结果（与生成器表达式相反，后者在此上下文中通常被使用）。例如：

if all([ form.is_valid() for form in (form1,form2) ])  

这个方法可以很好地扩展到任意数量的条件...唯一的限制是它们都需要通过"and"连接，而不是像 if foo and bar or baz: ... 那样使用"or"。

（对于一个非短路的or，你可以使用any而不是all）。

- mgilson

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我用了几秒钟想到了这个。这是一个我之前没有考虑过的边角情况（我经常使用不保证短路计算但允许的Fortran进行工作），我总是试图弄清楚如何确保我的表达式被短路。对我来说，找出这个有点反常：)。 - mgilson

是的，all 是这里的最佳选择，但你在哪里使用了列表推导式？我只看到了一个简单的列表示例。 - rantanplan

@rantanplan -- 你说得对。 （哎呀）。 我在考虑一般情况下可以使用列表推导式。 我会修复它的。 - mgilson

还要注意，上述表单可以与@BigYellowCactus提供的解决方案相结合，因为any和all返回布尔值。 - mgilson

Answer 2

你可以简单地使用二进制位运算符&，它将对bool值执行非短路逻辑AND操作。

if form1.is_valid() & form2.is_valid():
   ...

- sloth

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更具体地说，它将对整数执行按位“与”操作。 由于布尔值恰好是从具有“True == 1”和“False == 0”的整数派生而来的，因此这种方法有效。 它不适用于其他类型或返回非布尔值的函数（不一定能用）。 尽管如此，它是一个很好的工具（+1）。 - mgilson

绝对比mgilson的解决方案简单。感谢！另一个可能对阅读代码的其他人更有帮助。在这里，我想你可以认为我只是混淆了and和&。 - j0ker

相较于我的解决方案，一个优势是你不仅仅局限于使用and当所有的结果都是布尔类型（True,False,1 或 0）。你可以写出这样的表达式 if foo() & baz() | bar() ，它将按预期行事。 - mgilson

与其他评论所说的相反，这个回答完全正确。事实上，这是布尔值的特定设计和预期行为。 bool 甚至有其自己的 bool.__and__，对于 True & True 返回 True 而不是 1，对于其他按位运算符也是如此，因此它不仅继承了整数实现（尽管它与整数行为兼容）。 - user2357112

这里有一个潜在的陷阱，all 没有这个问题 - 它只在返回值实际上是布尔值时才起作用，它不会测试非布尔值的“真实性”。例如，all([1, 2]) 是 True，因为 1 和 2 都是真实的，但 1 & 2 是虚假的。在其他一些情况下，& 将引发 TypeError。 - kaya3

Answer 3

你可以使用中缀运算符（ActiveState Python recipe）来定义自己的布尔运算符：

aand = Infix(lambda x,y: bool(x) and bool(y))
1 |aand| 2  # Will return `True` instead of `1`

- Avinash