举例来说,你可以使用 inverse() 来计算一个数的倒数。因为 0 没有倒数,所以在运行下列代码时会抛出一个错误。

注意嵌入在 traceback 中的 ^ 和~ 符号,它们指向导致错误的代码。与此前的 tracebacks 一样,你应该从底层开始,然后逐步向上。这种操作对发现错误非常有用,但如果代码过于复杂,带注释的 tracebacks 会更好。
更快的代码执行
Python 以速度慢著称,例如在 Python 中,常规循环比 C 中的类似循环慢几个数量级。
Python 官方正在着手改进这一缺陷。2020 年秋,Mark Shannon 提出了关于 Python 的几个性能改进。这个提议被称为香农计划 (Shannon Plan),他们希望通过几个版本的更新将 Python 的速度提高 5 倍。不久之后微软正式加入该计划,该公司正在支持包括 Mark Shannon、Guido van Rossum 在内的开发人员,致力于「Faster CPython」项目的研究。
「Faster CPython」项目中的一个重要提案是 PEP 659,在此基础上,Python 3.11 有了许多改进。
PEP 659 描述了一种「specializing adaptive interpreter」。主要思想是通过优化经常执行的操作来加快代码运行速度, 这类似于 JIT(just-in-time)编译。只是它不影响编译,相反,Python 的字节码是动态调整或可更改的。

研究人员在字节码生成中添加了一个名为「quickening」的新步骤,从而可以在运行时优化指令,并将它们替换为 adaptive 指令。
一旦函数被调用了一定次数,quickening 指令就会启动。在 CPython 3.11 中,八次调用之后就会启动 quickening。你可以通过调用 dis() 并设置 adaptive 参数来观察解释器如何适应字节码。
在基准测试中,CPython 3.11 比 CPython 3.10 平均快 25%。Faster CPython 项目是一个正在进行的项目,已经有几个优化计划在 2023 年 10 月与 Python 3.12 一起发布。你可以在 GitHub 上关注该项目。
项目地址:https://github.com/faster-cpython/ideas
更好的异步任务语法
Python 中对异步编程的支持已经发展了很长时间。Python 2 时代添加了生成器,asyncio 库最初是在 Python 3.4 中添加的,而 async 和 await 关键字是在 Python 3.5 中添加的。在 Python 3.11 中,你可以使用任务组(task groups),它为运行和监视异步任务提供了更简洁的语法。
改进的类型变量
Python 是一种动态类型语言,但它通过可选的类型提示支持静态类型。Python 静态类型系统的基础在 2015 年的 PEP 484 中定义。自 Python 3.5 以来,每个 Python 版本都引入了几个与类型相关的新提案。
Python 3.11 发布了 5 个与类型相关的 PEP,创下新高:
- PEP 646: 可变泛型
- PEP 655: 根据需要或可能丢失的情况标记单个 TypedDict 项
- PEP 673: Self 类型
- PEP 675: 任意文字字符串类型
- PEP 681: 数据类转换
支持 TOML 配置解析
TOML 是 Tom's Obvious Minimal Language 的缩写。这是一种在过去十年中流行起来的配置文件格式。在为包和项目指定元数据时,Python 社区已将 TOML 作为首选格式。
虽然 TOML 已被使用多年,但 Python 并没有内置的 TOML 支持。当 tomllib 添加到标准库时,Python 3.11 中的情况发生了变化。这个新模块建立在 toml 第三方库之上,允许解析 TOML 文件。
以下是名为 units.toml 的 TOML 文件示例:

其他功能
除了以上主要更新和改进之外,Python 3.11 还有更多值得探索的功能,比如更快的程序启动速度、对异常的更多改变以及对字符串格式的小幅改进。
更快的程序启动速度
Faster CPython 项目的一大成果是实现了更快的启动时间。当你运行 Python 脚本时,解释器初始化需要一些操作。这就导致即便是最简单的程序也需要几毫秒才能运行。

