Python 3.12 是 Python 的最新版本，带来了许多令人兴奋的新特性和改进。以下是对 Python 3.12 新特性的全面概述，包括每个新特性的详细解释和代码示例。
1. 更加严格的 f-string 表达式
在 Python 3.12 中，f-string 表达式的解析变得更加严格。例如，现在使用 = 号时，表达式必须是有效的 Python 表达式，否则将引发语法错误。
示例代码：
value = 42
print(f"The value is {value=}")
print(f"The value is {value==42}")
2. __dir__ 和 dir() 的改进
dir() 函数现在在某些情况下会更加智能。例如，当对象定义了 __dir__ 方法时，dir() 函数现在会自动包括父类的属性。
示例代码：
class Base:
def __init__(self):
self.base_attr = "I am base"
class Derived(Base):
def __dir__(self):
return super().__dir__() + ['derived_attr']
obj = Derived()
print(dir(obj))
3. 更快的 Python 启动时间
Python 3.12 对启动时间进行了优化，减少了解析器初始化时间，特别是在导入标准库模块时有显著提升。
4. 更加智能的错误提示
错误提示和回溯信息变得更加智能。例如，语法错误和其他类型的错误提示现在会显示更多的上下文信息，使调试过程更加方便。
示例代码：
def faulty_func(x):
return x + "42"
faulty_func(10)
当你运行上述代码时，Python 3.12 的错误提示会更加详细地解释问题出在哪里。
5. match 语句的新模式匹配功能
Python 3.12 扩展了 match 语句的功能，支持更多模式匹配形式，例如 literal, sequence, mapping, class 等。
示例代码：
def describe_value(val):
match val:
case 1:
return "One"
case [1, 2, 3]:
return "List: 1, 2, 3"
case {"name": name, "age": age}:
return f"Person: {name}, {age} years old"
case _:
return "Unknown"
print(describe_value({"name": "Alice", "age": 30}))
6. 性能优化
Python 3.12 进一步优化了 CPython 的性能，使得许多操作的执行速度更快，包括函数调用和内存管理。此外，针对部分特定场景的性能改进，如循环和生成器的执行，也使得代码运行效率更高。
7. 类型注解的改进
Python 3.12 对类型注解进行了多项改进，使类型检查器和 IDE 工具能够更好地推断和验证类型。特别是引入了 Self 类型，使方法签名更加清晰。
示例代码：
from typing import Self
class FluentBuilder:
def set_name(self, name: str) -> Self:
self.name = name
return self
def set_age(self, age: int) -> Self:
self.age = age
return self
builder = FluentBuilder().set_name("Alice").set_age(30)
8. 新增的内置函数和模块
Python 3.12 引入了一些新的内置函数和标准库模块，进一步增强了语言的功能。例如，新引入的 timeout 参数可以为某些 I/O 操作设置超时时间。
示例代码：
import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.settimeout(5)
try:
s.connect(("example.com", 80))
except socket.timeout:
print("Connection timed out")
9. asyncio 的改进
asyncio 模块在 Python 3.12 中也得到了进一步改进。引入了新的 API，改善了事件循环的性能，并提高了异步任务的调度效率。
示例代码：
import asyncio
async def main():
await asyncio.sleep(1)
print("Hello, world!")
asyncio.run(main())
10. 改进的垃圾回收机制
Python 3.12 对垃圾回收机制进行了优化，减少了内存碎片和回收长时间未使用对象时的性能损耗。
11. Unicode 支持的增强
Python 3.12 对 Unicode 的支持更加全面，确保在处理多语言文本时更加高效和准确。
12. 更加灵活的内存分配
新版本中，Python 进一步优化了内存分配器，使得内存使用更加高效，特别是在处理大规模数据和多线程应用时。
13. dataclass 的新功能
dataclass 在 Python 3.12 中得到了增强，例如支持默认工厂函数和更复杂的字段定义。
示例代码：
from dataclasses import dataclass, field
@dataclass
class Product:
name: str
price: float = field(default_factory=lambda: 99.99)
item = Product("Gadget")
print(item)
