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Python 注释进阶之Google风格

news 来源：原创 2025/8/25 16:44:08

文章目录

    • 1. Google 风格 Docstring 的核心特点
    • 2. Google 风格的基本结构
    • 3. 编写规则和注意事项
    • 4. 最常用的 Google 风格 Docstring 示例
        • 示例 1：普通函数
      • 示例 2：带默认参数和可变参数的函数
      • 示例 3：类
      • 示例 4：生成器函数
      • 示例 5：模块级 Docstring
    • 5. 高级用法和扩展
    • 6. 常见错误和如何避免
    • 7. 为什么选择 Google 风格
      • 8. 总结

Google 风格的 Python Docstring 是一种广泛使用的文档字符串格式，旨在以清晰、简洁的方式描述 Python 代码的功能、参数、返回值等信息。它由 Google 提出，定义在 Google Python Style Guide 中，因其结构化、可读性强且易于解析，受到许多开发者和项目的青睐（如 TensorFlow、Google Cloud 等）。Google 风格 Docstring 使用三引号（ """ 或 '''）定义，遵循特定结构，适合手动阅读和自动文档生成工具（如 Sphinx）。

以下是对 Google 风格 Docstring 的全面讲解，包括其结构、规则、常用场景、注意事项，以及最常用的几个示例。

1. Google 风格 Docstring 的核心特点

  • 结构化：采用固定的标题（如 Args、Returns、Raises 等）来组织信息，便于快速查找。
  • 简洁但详尽：描述应清晰，避免冗长，重点突出函数或类的用途、输入输出及可能的异常。
  • 人类可读：优先考虑开发者的阅读体验，同时支持工具解析。
  • 灵活性：适用于函数、方法、类、模块等多种代码单元。
  • 与类型提示结合：虽然 Google 风格允许在 Args 中指定参数类型，但现代 Python 更推荐使用类型提示（type hints），Docstring 则专注于描述参数的含义。

2. Google 风格的基本结构

Google 风格 Docstring 通常包括以下部分（按需选择）：

  1. 顶层描述：

    • 函数、类或模块的简要概述，说明其主要功能或目的。
    • 通常是一两句话，放在 Docstring 开头。

  2. Args：

    • 列出所有参数及其描述。
    • 格式为：参数名 (类型): 描述。
    • 如果参数有默认值或特殊约束，应在描述中说明。
    • 对于 *args 或 **kwargs，需要说明它们的用途。

  3. Returns：

    • 描述函数的返回值及其类型。
    • 格式为：(类型): 描述。
    • 如果函数返回多个值（如元组），需要说明每个部分的含义。

  4. Yields（生成器函数）：

    • 对于生成器函数，描述每次 yield 的值及其类型。
    • 格式与 Returns 类似。

  5. Raises：

    • 列出函数可能抛出的异常及其触发条件。
    • 格式为：异常类型: 描述。

  6. Attributes（类或模块）：

    • 描述类或模块的公共属性（变量）。
    • 格式为：属性名 (类型): 描述。

  7. Examples（可选）：

    • 提供使用示例，展示函数或类的典型用法。
    • 通常以代码块形式（缩进）编写。

  8. Note（可选）：

    • 提供额外信息，如实现细节、性能考虑或警告。

  9. See Also（可选）：

    • 指向相关的函数、类或外部资源。

3. 编写规则和注意事项

  • 缩进：Docstring 内容应与三引号的缩进对齐，通常为 4 个空格。
  • 空行：
    • 顶层描述与后续部分（如 Args）之间加一个空行。
    • 每个部分（如 Args、Returns）之间不需要空行，除非内容复杂。
  • 参数描述：
    • 参数名后跟类型（括号包裹），类型后跟冒号和描述。
    • 描述以大写字母开头，句号结尾，保持完整句子。
    • 如果参数是可选的或有默认值，需在描述中说明。
  • 类型信息：
    • 虽然可以在 Docstring 中指定类型，但推荐使用 Python 的类型提示（def func(x: int)），Docstring 仅描述含义。
    • 如果未使用类型提示，Docstring 中的类型描述尤为重要。
  • 一致性：
    • 项目中应统一风格，避免混用不同 Docstring 格式。
    • 对于复杂项目，建议结合 Sphinx 等工具生成文档。
  • 避免冗余：
    • 如果函数名或参数名已经足够自描述，Docstring 应避免重复信息。
    • 例如，def get_name() -> str 不需要过多描述返回值。

4. 最常用的 Google 风格 Docstring 示例

以下是最常见的几种场景，展示了 Google 风格 Docstring 的实际应用，涵盖函数、类、模块和生成器等。

示例 1：普通函数
def calculate_area(length: float, width: float) -> float:"""Calculate the area of a rectangle.Args:length (float): The length of the rectangle in meters.width (float): The width of the rectangle in meters.Returns:float: The area of the rectangle in square meters.Raises:ValueError: If length or width is negative."""if length < 0 or width < 0:raise ValueError("Length and width must be non-negative.")return length * width

说明：

  • 顶层描述简洁，说明函数用途。
  • Args 列出参数，类型明确，描述含义。
  • Returns 指定返回值类型和单位。
  • Raises 说明异常情况。

示例 2：带默认参数和可变参数的函数

def send_message(recipient: str, message: str, priority: str = "normal", *args, **kwargs) -> bool:"""Send a message to a recipient with optional priority and metadata.Args:recipient (str): The email address of the recipient.message (str): The content of the message.priority (str): The priority level of the message. Defaults to "normal".*args: Additional positional arguments for message formatting.**kwargs: Additional metadata for the message (e.g., sender, timestamp).Returns:bool: True if the message was sent successfully, False otherwise.Examples:>>> send_message("user@example.com", "Hello!", priority="high", sender="admin")True"""# 实现代码省略return True

说明：

  • 处理默认参数（priority）和可变参数（*args、**kwargs）。
  • Examples 展示典型用法。
  • 返回值类型简单，描述清晰。

示例 3：类

class DatabaseConnection:"""A class to manage database connections.Args:host (str): The database host address.port (int): The database port number.username (str): The username for authentication.password (str): The password for authentication.Attributes:connection (Connection): The active database connection object.is_connected (bool): Whether the connection is currently active.Raises:ConnectionError: If the connection cannot be established."""def __init__(self, host: str, port: int, username: str, password: str):self.host = hostself.port = portself.username = usernameself.password = passwordself.connection = Noneself.is_connected = False# 连接逻辑省略def query(self, sql: str) -> list:"""Execute a SQL query and return results.Args:sql (str): The SQL query string.Returns:list: The query results as a list of rows."""# 查询逻辑省略return []

说明：

  • 类级 Docstring 描述类功能，包含构造参数（__init__ 的参数）和属性。
  • 方法级 Docstring 描述具体方法。
  • Attributes 列出类的重要属性。

示例 4：生成器函数

def fibonacci(n: int) -> Iterator[int]:"""Generate the first n Fibonacci numbers.Args:n (int): The number of Fibonacci numbers to generate.Yields:int: The next Fibonacci number in the sequence.Raises:ValueError: If n is negative."""if n < 0:raise ValueError("n must be non-negative.")a, b = 0, 1for _ in range(n):yield aa, b = b, a + b

说明：

  • 使用 Yields 描述生成器的每次返回值。
  • 异常情况明确说明。

示例 5：模块级 Docstring

"""A module for handling file operations.This module provides utilities for reading, writing, and managing files.Attributes:DEFAULT_ENCODING (str): The default file encoding, set to 'utf-8'.Functions:read_file: Read the contents of a file.write_file: Write content to a file.
"""
DEFAULT_ENCODING = "utf-8"def read_file(file_path: str) -> str:"""Read the contents of a file.Args:file_path (str): The path to the file.Returns:str: The contents of the file.Raises:FileNotFoundError: If the file does not exist."""with open(file_path, "r", encoding=DEFAULT_ENCODING) as f:return f.read()

说明：

  • 模块级 Docstring 描述模块的整体功能和内容。
  • 使用 Attributes 和 Functions 列出模块的公共接口。
  • 函数级 Docstring 保持一致风格。

5. 高级用法和扩展

  • 复杂参数：

    • 如果参数是复杂对象（如字典或自定义类），可以在 Args 中详细描述其结构。
    • 示例：
      def process_config(config: dict) -> None:"""Process a configuration dictionary.Args:config (dict): A dictionary with configuration settings.Expected keys:- 'host' (str): The server host.- 'port' (int): The server port.- 'timeout' (float, optional): Connection timeout in seconds."""# 实现省略pass

  • 多行描述：

    • 如果参数或返回值的描述较长，可以换行，但保持缩进对齐。
    • 示例：
      def fetch_data(url: str) -> dict:"""Fetch data from a remote API.Args:url (str): The API endpoint URL. Must be a valid HTTPS URLstarting with 'https://' and include necessary query parameters.Returns:dict: The parsed JSON response from the API, containingthe requested data or an error message."""# 实现省略return {}

  • 与 Sphinx 集成：

    • Google 风格 Docstring 可通过 sphinx.ext.napoleon 扩展直接解析，生成 HTML 或 PDF 文档。
    • 需要在 Sphinx 配置文件中启用 napoleon：
      extensions = ['sphinx.ext.napoleon']
napoleon_google_docstring = True

6. 常见错误和如何避免

  • 不一致的类型信息：

    • 如果使用类型提示，确保 Docstring 中的类型与注解一致。
    • 错误示例：
      def func(x: int) -> str:"""Args: x (float): A number."""return str(x)
    • 修正：将 Docstring 中的 float 改为 int。

  • 缺少必要部分：

    • 如果函数有返回值但未写 Returns，或抛出异常但未写 Raises，可能导致文档不完整。
    • 解决：检查函数逻辑，确保所有可能的情况都描述。

  • 过于冗长：

    • 避免在 Docstring 中重复代码逻辑或写不必要的细节。
    • 错误示例：
      def add(a: int, b: int) -> int:"""Add a and b. This function takes a, adds b to it, and returns the result."""return a + b
    • 修正：简化为 "Add two numbers."。

7. 为什么选择 Google 风格

  • 易读性：结构清晰，标题明确，适合快速浏览。
  • 社区支持：许多开源项目（如 TensorFlow）使用 Google 风格，开发者熟悉度高。
  • 工具兼容：与 Sphinx、PyCharm 等工具无缝集成，支持文档生成和代码补全。
  • 灵活性：适用于各种规模的项目，从小型脚本到大型框架。

8. 总结

Google 风格 Docstring 是 Python 中一种强大的文档工具，通过结构化的 Args、Returns、Raises 等部分，提供清晰的代码描述。它适合需要高可读性和文档生成的项目，尤其在团队协作和开源项目中。开发者应结合类型提示，遵循项目一致性，并在复杂场景下补充 Examples 或 Note 等部分。

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编程日记 2025/8/25 16:39:11

C实现md5功能

md5在线验证&#xff1a; 在线MD5计算_ip33.com 代码如下&#xff1a; #include "md5.h" #include <string.h> #include "stdio.h"/** 32-bit integer manipulation macros (little endian)*/ #ifndef GET_ULONG_LE #define GET_ULONG_LE(n,b,i) …...

编程日记 2025/8/25 16:39:44

【项目】CherrySudio配置MCP服务器

CherrySudio配置MCP服务器 &#xff08;一&#xff09;Cherry Studio介绍&#xff08;二&#xff09;MCP服务环境搭建&#xff08;1&#xff09;环境准备&#xff08;2&#xff09;依赖组件安装<1> Bun和UV安装 &#xff08;3&#xff09;MCP服务器使用<1> 搜索MCP…...

编程日记 2025/8/25 16:39:12

第五节：React Hooks进阶篇-如何用useMemo/useCallback优化性能

反模式&#xff1a;滥用导致的内存开销React 19编译器自动Memoization原理 React Hooks 性能优化进阶&#xff1a;从手动到自动 Memoization &#xff08;基于 React 18 及以下版本&#xff0c;结合 React 19 新特性分析&#xff09; 一、useMemo/useCallback 的正确使用场景…...

编程日记 2025/8/25 16:39:44

【Qt】QWidget 核⼼属性详解

&#x1f351;个人主页&#xff1a;Jupiter. &#x1f680; 所属专栏&#xff1a;QT 欢迎大家点赞收藏评论&#x1f60a; 目录 &#x1f3dd; 一.相关概念&#x1f3a8;二. 核⼼属性概览&#x1f344;2.1 enabled&#x1f96d;2.2geometry&#x1f338; 2.3 windowTitle&#…...

编程日记 2025/8/24 18:07:34

如何知道raid 有问题了

在 Rocky Linux 8 上&#xff0c;你的服务器使用了 RAID5&#xff08;根据 lsblk 输出&#xff0c;/dev/sda3、/dev/sdb1 和 /dev/sdc1 组成 md127 RAID5 阵列&#xff09;。为了监控 RAID5 阵列中磁盘的健康状态&#xff0c;并及时发现某块磁盘损坏&#xff0c;可以通过以下方…...

编程日记 2025/8/25 8:45:07

操作系统之shell实现（上）

&#x1f31f; 各位看官好&#xff0c;我是maomi_9526&#xff01; &#x1f30d; 种一棵树最好是十年前&#xff0c;其次是现在&#xff01; &#x1f680; 今天来学习C语言的相关知识。 &#x1f44d; 如果觉得这篇文章有帮助&#xff0c;欢迎您一键三连&#xff0c;分享给更…...

编程日记 2025/8/25 3:57:31

精益数据分析（3/126）：用数据驱动企业发展的深度解析

精益数据分析&#xff08;3/126&#xff09;&#xff1a;用数据驱动企业发展的深度解析 大家好&#xff01;一直以来&#xff0c;我都坚信在当今竞争激烈的商业环境中&#xff0c;数据是企业获得竞争优势的关键。最近深入研究《精益数据分析》这本书&#xff0c;收获颇丰&…...

编程日记 2025/8/25 10:23:39

React 18/19 使用Ant Design全局弹窗message

react 18 及以上&#xff0c;拥有并发模式&#xff0c;不允许在渲染过程中直接触发副作用&#xff08;如弹窗、网络请求等&#xff09;&#xff0c;应将其放至 useEffect 中&#xff0c;确保其在渲染完成后调用 useEffect(() > {message.success(操作成功&#xff01;);}, …...

编程日记 2025/8/23 21:25:45

【spark3.2.4】--完全分布式集群搭建

一、spark-env.sh 文件配置&#xff08;操作路径&#xff1a;$SPARK_HOME/conf/spark-env.sh&#xff09; 如果还没创建&#xff1a; cp $SPARK_HOME/conf/spark-env.sh.template $SPARK_HOME/conf/spark-env.sh然后编辑&#xff08;比如用 vim&#xff09;&#xff1a; vim…...

编程日记 2025/8/22 3:19:21

Web3技术下数字资产数据保护的实践探索

在这个信息爆炸的时代&#xff0c;数字资产已经成为我们生活中不可或缺的一部分。随着Web3技术的兴起&#xff0c;它以其去中心化、透明性和安全性的特点&#xff0c;为数字资产的管理和保护提供了新的解决方案。本文将探讨Web3技术在数字资产数据保护方面的实践探索&#xff0…...

编程日记 2025/8/25 12:33:46

灰度共生矩阵（GLCM）简介

灰度共生矩阵（GLCM）简介 1. 基本概念 灰度共生矩阵（Gray-level Co-occurrence Matrix, GLCM）是一种用于分析图像纹理特征的统计方法。它通过计算图像中特定空间关系的像素对出现的频率，来描述纹理的规律性1。 核心思想：统计图像中相距为d、方向为θ的两个像素点，分别具…...

编程日记 2025/8/24 7:31:31