如何从一个函数返回多个值？

Question

选项：使用元组

考虑下面这个简单的例子：

def f(x):
  y0 = x + 1
  y1 = x * 3
  y2 = y0 ** y3
  return (y0, y1, y2)

但是，随着返回值的数量增加，这很快就会成为问题。如果要返回四个或五个值怎么办？当然，你可以继续修改它们，但是很容易忘记哪个值在哪里。在任何想要接收它们的地方打开它们的包装也是很丑陋的。

选项：使用字典

下一步的逻辑步骤似乎是引入某种“记录符号”。在Python中，一种明显的方法是使用dict。

考虑以下：

def g(x):
  y0 = x + 1
  y1 = x * 3
  y2 = y0 ** y3
  return {'y0': y0, 'y1': y1 ,'y2': y2}

（请注意，y0，y1和y2只是抽象标识符。正如所指出的，实际上，你将使用有意义的标识符。）

现在，我们有了一种机制，可以投影出返回对象的特定成员。例如，

result['y0']

选项：使用课程

但是，还有另一种选择。相反，我们可以返回一个特殊的结构。我已经在Python的上下文中对此进行了框架化，但是我确信它也适用于其他语言。确实，如果你使用C语言工作，那么这很可能是你唯一的选择。开始：

class ReturnValue:
  def __init__(self, y0, y1, y2):
     self.y0 = y0
     self.y1 = y1
     self.y2 = y2

def g(x):
  y0 = x + 1
  y1 = x * 3
  y2 = y0 ** y3
  return ReturnValue(y0, y1, y2)

在Python中，前面的两个在管道方面可能非常相似-毕竟{ y0, y1, y2 }最终只是在内部__dict__的入口ReturnValue。

Python提供了一项附加功能，尽管对于微小的对象，__slots__属性。该类可以表示为：

class ReturnValue(object):
  __slots__ = ["y0", "y1", "y2"]
  def __init__(self, y0, y1, y2):
     self.y0 = y0
     self.y1 = y1
     self.y2 = y2

从Python参考手册中：

该__slots__声明采用一系列实例变量，并在每个实例中仅保留足够的空间来容纳每个变量的值。因为__dict__未为每个实例创建空间，所以节省了空间。

选项：使用数据类（Python 3.7+）

使用Python 3.7的新数据类，返回一个具有自动添加的特殊方法，键入和其他有用工具的类：

@dataclass
class Returnvalue:
    y0: int
    y1: float
    y3: int

def total_cost(x):
    y0 = x + 1
    y1 = x * 3
    y2 = y0 ** y3
    return ReturnValue(y0, y1, y2)

选项：使用列表

我忽略的另一个建议来自蜥蜴人比尔：

def h(x):
  result = [x + 1]
  result.append(x * 3)
  result.append(y0 ** y3)
  return result

这是我最不喜欢的方法。我想我被Haskell所污染，但是混合类型列表的想法一直让我感到不舒服。在此特定示例中，列表为“非混合”类型，但可以想象是这样。

据我所知，以这种方式使用的列表实际上对元组没有任何好处。Python中列表和元组之间的唯一真正区别是列表是可变的，而元组则不是。

我个人倾向于继承函数式编程的约定：对任何数量的相同类型的元素使用列表，对固定数量的预定类型的元素使用元组。

题

在冗长的序言之后，出现了不可避免的问题。你认为哪种方法最好？

我通常发现自己走了字典路线，因为它涉及的设置工作较少。但是，从类型的角度来看，你最好走类路线，因为这可以帮助你避免混淆字典所代表的含义。

另一方面，在Python社区中有些人认为隐式接口应该比显式接口更可取，这时对象的类型实际上是不相关的，因为你基本上是依赖于相同属性的约定将始终具有相同的含义。

那么，如何在Python中返回多个值？

Answer 1

为此，在2.6中添加了命名元组。另请参见os.stat以获取类似的内置示例。

>>> import collections
>>> Point = collections.namedtuple('Point', ['x', 'y'])
>>> p = Point(1, y=2)
>>> p.x, p.y
1 2
>>> p[0], p[1]
1 2

在最新版本的Python 3（我认为是3.6+）中，新typing库提供了NamedTuple使命名元组更易于创建和更强大的类。通过继承，typing.NamedTuple你可以使用文档字符串，默认值和类型注释。

示例（来自文档）：

class Employee(NamedTuple):  # inherit from typing.NamedTuple
    name: str
    id: int = 3  # default value

employee = Employee('Guido')
assert employee.id == 3