Null in Python: 7 Anwendungsfälle mit Codebeispielen

Beim Programmieren kann es vorkommen, dass eine Variable keinen Wert hat. Diese Instanzen werden üblicherweise durch einen speziellen Wert namens Null dargestellt. Viele Programmiersprachen wie C, Java, JavaScript und PHP verfügen über integrierte Nullwerte, Python verfolgt jedoch einen etwas anderen Ansatz zur Darstellung von Nullvariablen.

In Python ist das Äquivalent von null None. Es handelt sich um eine spezielle Konstante in Python, die das Fehlen eines Werts oder eines Nullwerts darstellt. Es ist eine Instanz seines eigenen Datentyps – des NoneType. Es ist nicht dasselbe wie 0, False oder eine leere Zeichenfolge, da es sich um einen eigenen Datentyp handelt, der keinen Wert oder kein Objekt darstellt.

Wenn Sie Python lernen, ist es wichtig, das Konzept von None in Python zu verstehen. Es bietet Ihnen die Möglichkeit, effizienten Code zu erstellen, der Randfälle behandelt. Wenn Sie sich mit der Python-Programmierung befassen, werden Sie auf verschiedene Szenarien stoßen, in denen None sich als unerlässlich erweist.

In diesem Artikel untersuchen wir, was eine Null oder keine in Python ist. Wir gehen Beispiele und Anwendungsfälle durch, um Ihnen dabei zu helfen, das Konzept der Nullwerte zu festigen. Aber zunächst wollen wir das Konzept der None- oder Null-Werte in Python verstehen.

Inhaltsverzeichnis

• Was ist Null in Python?
  • 1. Unterschied zwischen Keine und Null
  • 2. NoneType
• So verwenden Sie None in Python
  • 1. Variablen „Keine“ zuweisen
  • 2. Verwendung von None als Standardparameter
  • 3. Mit dem Identitätsoperator auf „Keine“ prüfen
  • 4. Umgang mit fehlenden Werten
• Einige weitere Anwendungsfälle von None in Python
  • 1. Verwendung von None als Return-Anweisungen
  • 2. Keine als Flags verwenden
  • 3. Verwendung von „None“ für benutzerdefinierte Objekte
• Spezielle Funktionen und Techniken für Nullobjekte
  • 1. ID-Funktion
  • 2. Getattr-Funktion
• Vergleich von Null in anderen Programmiersprachen
  • 1. Null in Java
  • 2. Null in C
  • 3. Null in PHP
• Abschließende Gedanken

Was ist Null in Python?

Um null in Python zu verstehen, müssen Sie die folgenden zwei Konzepte verstehen:

1. Unterschied zwischen Keine und Null

2. Kein Typ

1. Unterschied zwischen Keine und Null

Null wird in vielen Programmiersprachen verwendet, um einen leeren Zeiger oder einen unbekannten Wert zu bezeichnen. In diesen Sprachen können Sie den Nullwert als 0 definieren.

In Python verwenden Sie jedoch anstelle von null das Schlüsselwort None, um leere Objekte und Variablen zu definieren. None dient denselben Zwecken wie null in anderen Sprachen. Es handelt sich jedoch um eine eigenständige Einheit und ist nicht als 0 oder ein anderer Wert definiert.

2. NoneType

In Python ist None eine einzigartige Art von Datenstruktur, die unter einem Typ namens NoneType klassifiziert ist. Es handelt sich um einen Bürger erster Klasse, das heißt, Sie können ihn Variablen zuweisen. Sie können es auch als Argument übergeben und als Ergebnis zurückgeben.

Wenn Sie einer Variablen den Wert „None“ zuweisen, wird sie zu einem NoneType-Objekt. None entspricht nicht einer leeren Zeichenfolge, dem booleschen Wert False oder dem numerischen Wert 0. Es bedeutet einfach eine Nullvariable oder nichts.

Nachdem Sie nun die Terminologie im Zusammenhang mit „none“ verstanden haben, sehen wir uns nun an, wie Sie „None“ für verschiedene Anwendungsfälle verwenden können!

So verwenden Sie None in Python

In Python können Sie None für eine Reihe von Anwendungsfällen verwenden. In diesem Abschnitt betrachten wir vier wichtige Anwendungsfälle von None in Python.

Konkret betrachten wir die folgenden Anwendungsfälle:

1. Variablen „Keine“ zuweisen

2. Verwendung von None als Standardparameter

3. Mit Identitätsoperator auf „Keine“ prüfen

4. Umgang mit fehlenden Werten

Lasst uns loslegen!

1. Variablen „Keine“ zuweisen

Sie können Variablen None zuweisen, um das Fehlen eines Werts anzuzeigen.

Zum Beispiel:

x = None

Keine bedeutet hier, dass der Wert von x fehlt oder noch kein gültiger Wert festgelegt wurde.

2. Verwendung von None als Standardparameter

Sie können None auch als Standardparameterwert verwenden, um Funktionen zu definieren. Dies ist nützlich, wenn Sie optionale Argumente für Standardparameter in Ihren Funktionen zulassen möchten.

Der folgende Code zeigt Ihnen, wie Sie None als Standardparameter verwenden:

def greet(name=None):
    if name is None:
        print("Hello, World!")
    else:
        print(f"Hello, {name}!")

# Call the function without providing a name
greet()

# Call the function with a name
greet("Alice")

Wenn Sie diesen Code ausführen, wird „Hello, World!“ ausgegeben . wenn Sie Greet() ohne Argument aufrufen. Wenn Sie jedoch Greet() mit einem Argument wie Greet(„Alice“) aufrufen, wird „Hallo, Alice!“ ausgegeben. Dadurch kann die Funktion optionale Argumente haben.

3. Mit dem Identitätsoperator auf „Keine“ prüfen

Sie können den Identitätsoperator is verwenden, um zu überprüfen, ob eine Variable None ist. Dadurch können Sie vergleichen, ob sich zwei Variablen auf dasselbe Objekt beziehen.

Das Folgende ist ein Beispiel, das Ihnen zeigt, wie Sie den Identitätsoperator verwenden:

# Define a variable with no value
var1 = None

# Define a variable with a value
var2 = "Hello, World!"

# Check if var1 is None
if var1 is None:
    print("var1 is None")
else:
    print("var1 is not None")

# Check if var2 is None
if var2 is None:
    print("var2 is None")
else:
    print("var2 is not None")

In diesem Code gibt var1 „None“ den Wert „True“ zurück, da var1 der Wert „None“ zugewiesen wurde. Wenn andererseits var2 „None“ ist, wird „False“ zurückgegeben, da var2 einen Zeichenfolgenwert hat.

Die Ausgabe für das Skript ist unten angegeben:

4. Umgang mit fehlenden Werten

Möglicherweise stoßen Sie auch auf Daten mit fehlenden Werten. Sie können diese fehlenden Werte mit None darstellen und entsprechend behandeln.

Das Folgende ist ein Beispiel für den Umgang mit einer Liste von Zahlen:

# Define a list of data with some missing values
data = [1, 2, 3, None, 5, None, 7, 8, None, 10]

def calculate_average(data):
    # Filter out None values using list comprehension
    valid_data = [value for value in data if value is not None]

    # Calculate average if valid_data is not empty
    average = sum(valid_data) / len(valid_data) if valid_data else None

    return average

# Call the function and print the result
print(calculate_average(data))

Diese Funktion berechnet die Summe aller Nicht-Keine-Werte in der Liste und dividiert sie durch die Anzahl der Nicht-Keine-Werte. Wenn alle Werte in der Liste None sind, gibt die Funktion None zurück.

Die Ausgabe ist unten angegeben:

Durch die Verwendung von None und den verschiedenen oben genannten Techniken können Sie fehlende Werte in Python effektiv behandeln.

Weitere Informationen zum Umgang mit fehlenden Werten in Python finden Sie im folgenden Video:

Einige weitere Anwendungsfälle von None in Python

Abgesehen von den im obigen Abschnitt besprochenen Anwendungsfällen gibt es auch einige andere Anwendungsfälle von None. Diese Anwendungsfälle werden nicht häufig verwendet, sind aber gut zu kennen und in manchen Szenarien nützlich.

In diesem Abschnitt schauen wir uns die folgenden drei Anwendungsfälle von None in Python an:

1. Verwendung von None in Rückgabeanweisungen

2. Verwenden von None als Flags

3. Verwenden von „None“ für benutzerdefinierte Objekte

Lasst uns eintauchen!

1. Verwendung von None als Return-Anweisungen

Sie können None in Rückgabeanweisungen verwenden, insbesondere wenn eine Funktion ihre Ausführung abschließt, ohne ein bestimmtes Ergebnis zu finden.

Beispielsweise kann eine Funktion, die nach einem Element in einer Liste sucht, None zurückgeben, wenn das Element nicht gefunden wird. Der folgende Code demonstriert die Verwendung von None als Rückgabewert:

# Define a list
numbers = [10, 20, 30, 40, 50]

def find_in_list(lst, target):
    for i, value in enumerate(lst):
        if value == target:
            return i
    return None

# Search for a number in the list
print(find_in_list(numbers, 30))  
print(find_in_list(numbers, 60))

In diesem Code iteriert die Funktion find_in_list über die Eingabeliste lst . Wenn der Zielwert gefunden wird, wird der Index dieses Werts zurückgegeben. Wenn der Zielwert nach Überprüfung der gesamten Liste nicht gefunden wird, wird „None“ zurückgegeben.

Die Ausgabe ist unten angegeben:

2. Keine als Flags verwenden

Sie können None auch als Flag verwenden, um den Status einer Variablen anzuzeigen. Sie können es beispielsweise verwenden, um zu markieren, ob ein Wert nicht initialisiert ist, oder um eine spezielle Bedingung im Programm zu verfolgen.

Das Folgende ist ein Beispiel dafür, wie Sie None als Flag verwenden können:

def find_first_even_number(numbers):
    # Initialize the first_even_number to None
    first_even_number = None

    # Iterate over the list of numbers
    for number in numbers:
        # If we find an even number and first_even_number is still None
        if number % 2 == 0 and first_even_number is None:
            first_even_number = number
            break

    return first_even_number

numbers = [1, 3, 5, 7, 8, 10]

# Call the function and print the result
print(find_first_even_number(numbers))  # Outputs: 8

In diesem Code wird None als Flag verwendet, um anzuzeigen, dass wir noch keine gerade Zahl in der Liste gefunden haben.

Wenn first_even_number nach der Schleife immer noch None ist , bedeutet dies, dass es keine geraden Zahlen in der Liste gab.

If first_even_number is not None, it contains the first even number from the list.

3. Using None for Custom Objects

You can use None for custom, user-defined objects, as well. When dealing with attributes, properties, or methods that return other objects, you might use None to signify the absence of a value or a relationship.

The following example demonstrates how you can use None for user-defined objects:

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.best_friend = None

    def set_best_friend(self, person):
        self.best_friend = person

    def get_best_friend_name(self):
        if self.best_friend is not None:
            return self.best_friend.name
        else:
            return None

# Create two Person objects
alice = Person('Alice')
bob = Person('Bob')

# Alice's best friend is Bob
alice.set_best_friend(bob)

print(alice.get_best_friend_name())  

# Charlie doesn't have a best friend
charlie = Person('Charlie')

print(charlie.get_best_friend_name())  

In this example, None is used as a default value for the best_friend attribute of a Person instance. The get_best_friend_name method returns the name of the best friend if there is one, and None if there isn’t.

The above code will output the following:

Special Functions and Techniques for Null Object

Wir besprechen nun einige spezielle Funktionen und Techniken, die Sie im Zusammenhang mit NoneType und der Behandlung von Nullwerten verwenden können. Wir werden zwei Hauptunterabschnitte behandeln:

1. Die Id-Funktion

2. Die Getattr-Funktion

1. ID-Funktion

Die Funktion id() in Python ist eine integrierte Funktion , die die Identität eines Objekts zurückgibt. Diese Identität ist eine eindeutige und konstante Ganzzahl, die einem Objekt während seiner Lebensdauer zugewiesen wird.

Dadurch können Sie zwischen Objekten mit unterschiedlichen Speicheradressen unterscheiden. Die Funktion ist besonders nützlich bei der Arbeit mit NoneType-Objekten, da sie zur Prüfung auf das Vorhandensein von None in Variablen oder Ausdrücken verwendet werden kann.

Das Folgende ist ein Beispiel für die Verwendung der Funktion id() :

a = None
b = None
c = 42

print(id(a))  # Output: some unique integer representing None
print(id(b))  # Output: same integer as id(a)
print(id(c))  # Output: different integer from id(a) and id(b)

Die Ausgabe dieses Codes ist unten angegeben:

Da None ein erstklassiger Bürger in Python ist, hat es seine eigene, einzigartige Identität. Das bedeutet, dass Sie die Funktion id() verwenden können , um Variablen anhand ihrer Identitäten mit None zu vergleichen:

if id(a) == id(None):
    print("a is None")

Die Ausgabe ist unten angegeben:

2. Getattr-Funktion

Die Funktion getattr() ist eine weitere integrierte Python-Funktion, mit der Sie über den Namen auf die Attribute eines Objekts zugreifen können.

Bei einem gegebenen Objekt und einer Zeichenfolge gibt getattr() den Wert des benannten Attributs oder des None-Objekts zurück, wenn das Attribut nicht existiert.

Dies kann für Sie beim Umgang mit Nullwerten hilfreich sein, insbesondere in Fällen, in denen Sie auf möglicherweise fehlende Attribute zugreifen müssen.

Das Folgende ist ein Beispiel für die Verwendung der Funktion getattr() :

class ExampleClass:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

example_obj = ExampleClass(3, 4)

# Access attribute using getattr
print(getattr(example_obj, "x"))  # Output: 3
print(getattr(example_obj, "z", None))  # Output: None

Im obigen Beispiel verwenden wir getattr() , um auf das x-Attribut zuzugreifen und versuchen, auf ein nicht vorhandenes z-Attribut zuzugreifen.

Indem wir den Standardwert „None“ angeben, verhindern wir einen AttributeError und erhalten stattdessen das None-Objekt.

Dadurch ermöglicht diese Funktion einen sicheren Attributzugriff auch bei Vorhandensein von Nullobjekten oder fehlenden Attributen.

Die Ausgabe dieses Codes ist unten angegeben:

Vergleich von Null in anderen Programmiersprachen

Zu Beginn dieses Artikels haben wir einen kurzen Vergleich von Null in Python und Null in anderen Programmiersprachen durchgeführt.

In diesem Abschnitt werden wir dieses Thema weiterführen und Null in anderen gängigen Programmiersprachen mit Null in Python vergleichen. Dies wird Ihnen helfen, das Konzept von None in Python besser zu verstehen, wenn Sie einen anderen Programmierhintergrund haben.

Lasst uns loslegen!

1. Null in Java

In Java stellt das Schlüsselwort „null“ eine Referenz dar, die auf kein Objekt oder Wert verweist. Es wird verwendet, um das Fehlen eines Werts anzuzeigen und wird häufig als Standardwert für Objektreferenzen verwendet.

Zum Beispiel:

String myString = null; // Declare a String object with a null reference

Javas Null unterscheidet sich von Pythons None. Null stellt das Fehlen eines Objekts dar, während None ein tatsächliches Objekt vom NoneType ist.

2. Null in C

In der Programmiersprache C wird Null durch einen Nullzeiger dargestellt, der einen nicht initialisierten oder leeren Zeiger angibt. Der Nullzeiger wird häufig durch den ganzzahligen Wert 0 dargestellt.

Das Folgende ist ein Beispiel für die Verwendung eines Nullzeigers in C:

int *myPointer = NULL; // Declare an integer pointer with a null reference

Null ist in C keinem bestimmten Datentyp zugeordnet. Es dient als Platzhalter für nicht initialisierte oder leere Zeiger.

3. Null in PHP

In PHP repräsentiert null eine Variable ohne Wert oder ohne Referenz. Wie in anderen Sprachen wird null verwendet, um nicht initialisierte oder leere Variablen zu kennzeichnen.

Das Folgende ist ein Beispiel für Null in PHP:

$myVar = NULL; // Declare a variable with a null reference

PHPs Null ist kein Objekt eines bestimmten Datentyps, sondern eine spezielle Konstante, die das Fehlen eines Werts darstellt.

Abschließende Gedanken

Auf Ihrer Reise als Python-Programmierer ist es von großer Bedeutung, etwas über None-Werte zu lernen. Es handelt sich um eine einzigartige Funktion, die Python dazu dient, „hier nichts“ zu sagen.

Es ist wichtig, um die Abwesenheit eines Wertes darzustellen. Wenn Sie „None“ verstehen und richtig verwenden, können Sie flexiblere Funktionen mit optionalen Argumenten erstellen und fehlende Daten effektiv verarbeiten.

Darüber hinaus ermöglichen None-Werte Ihren Funktionen, klar zu kommunizieren, wenn etwas fehlt oder eine Bedingung nicht erfüllt ist. Darüber hinaus ist das Verständnis von None von entscheidender Bedeutung, wenn Sie mit Datenbanken und benutzerdefinierten Objekten arbeiten oder Variablen initialisieren müssen.

Dieser Leitfaden zu None-Werten in Python zeigt einige der wichtigen Szenarien, in denen Sie None-Objekte in Ihrem Code verwenden möchten.