各位編程愛好者們，今天我們要深入探索 Python 3.13.3 這一版本。作為 Python 語言的最新維護版本，它在 2025 年 4 月 8 日正式發(fā)布，為開發(fā)者們帶來了諸多實用的新特性和優(yōu)化改進，無論是編程初學(xué)者還是經(jīng)驗豐富的開發(fā)人員都能從中受益。
一、Python 3.13 系列的重大新特性（對比 3.12）
（一）全新的交互式解釋器
Python 3.13 引入了一個經(jīng)過改進的交互式解釋器，借鑒了 PyPy 的設(shè)計思路。相較于之前版本，它具備多項優(yōu)勢，能夠為我們的編程學(xué)習(xí)和實踐提供更便捷的體驗。
- 支持多行編輯與顏色顯示 ：在編寫代碼時，我們經(jīng)常需要處理多行邏輯，而新的交互式解釋器允許我們輕松地進行多行編輯操作，無需擔(dān)心繁瑣的換行和格式調(diào)整問題。同時，它還能對代碼中的不同元素進行顏色區(qū)分，如關(guān)鍵字、變量名、字符串等，使代碼更具可讀性，方便我們快速定位和理解代碼結(jié)構(gòu)。
- 彩色異常追蹤 ：當(dāng)程序出現(xiàn)錯誤時，解釋器會以彩色的方式顯示異常追蹤信息。這有助于我們更直觀地了解錯誤發(fā)生的位置和原因，從而更高效地進行調(diào)試和問題排查。
（二）實驗性的自由線程構(gòu)建模式
Python 傳統(tǒng)的全局解釋器鎖（GIL）機制在一定程度上限制了多線程的并發(fā)執(zhí)行效率。在 Python 3.13 中，引入了實驗性的自由線程構(gòu)建模式，該模式在 Windows 和 macOS 安裝程序中可供選擇。
- 允許線程更并行地運行 ：通過禁用 GIL，線程間能夠?qū)崿F(xiàn)更高程度的并行執(zhí)行，充分發(fā)揮多核處理器的性能優(yōu)勢，提高程序的執(zhí)行效率，尤其適用于需要大量并發(fā)任務(wù)處理的場景，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理等。
- 需謹慎使用 ：由于這是一個實驗性功能，可能會存在一些潛在的兼容性問題或穩(wěn)定性風(fēng)險。在實際項目中使用時，我們需要充分測試和評估，以確保程序的正確性和穩(wěn)定性。
（三）初步實驗性的即時編譯（JIT）
為了提升 Python 程序的性能，Python 3.13 提供了一個初步的實驗性 JIT 編譯器。
- 性能提升的潛力 ：JIT 技術(shù)可以將 Python 代碼的部分熱點路徑實時編譯為機器碼，從而減少解釋執(zhí)行的開銷，提高程序的運行速度。這對于一些對性能要求較高的應(yīng)用場景，如科學(xué)計算、圖形渲染等，具有重要意義，有望在未來帶來顯著的性能改進。
- 持續(xù)優(yōu)化與完善 ：目前這個 JIT 編譯器還處于實驗階段，其功能和性能還在不斷優(yōu)化和改進中。隨著 Python 版本的更新和社區(qū)的共同努力，我們期待 JIT 能夠逐漸成熟并為 Python 的性能帶來質(zhì)的飛躍。
（四）對 locals() 函數(shù)的改進
在 Python 3.13 中，locals() 內(nèi)置函數(shù)（以及其 C 語言版本）在修改返回的映射時，擁有了更明確的語義定義。
- 調(diào)試器的更一致操作 ：這一改進使得調(diào)試器能夠更可靠地獲取和修改局部變量信息，在調(diào)試過程中為我們提供更準確的變量狀態(tài)反饋，幫助我們更好地理解和分析程序的執(zhí)行流程，從而更高效地發(fā)現(xiàn)和解決問題。
（五）mimalloc 的集成與優(yōu)化
Python 3.13 包含了一個修改版的 mimalloc 內(nèi)存分配器，該分配器在支持的平臺上默認啟用，并且是自由線程構(gòu)建模式的必需組件。
- 提高內(nèi)存分配效率 ：mimalloc 具有出色的內(nèi)存分配性能，能夠更快地分配和釋放內(nèi)存，減少內(nèi)存碎片，從而提升程序的整體運行效率，尤其是在處理大量數(shù)據(jù)或頻繁進行內(nèi)存操作的場景下，效果更為明顯。
- 與自由線程模式的協(xié)同作用 ：它與自由線程構(gòu)建模式緊密結(jié)合，為線程間的安全內(nèi)存分配和訪問提供了有力支持，進一步增強了多線程程序的性能和穩(wěn)定性。
（六）文檔字符串的優(yōu)化
在 Python 3.13 中，文檔字符串（docstrings）會自動去除前導(dǎo)縮進。
- 減少內(nèi)存占用與文件大小 ：這一改變可以減少內(nèi)存使用量，并縮小.pyc 文件的大小，提高程序的加載速度和運行效率，對于大型項目或需要頻繁加載模塊的場景有一定的優(yōu)化作用。
- 對工具的兼容性 ：大多數(shù)處理文檔字符串的工具已經(jīng)能夠自動去除前導(dǎo)縮進，因此這一改動不會對這些工具的正常使用產(chǎn)生影響，同時也有助于保持文檔字符串在不同工具和環(huán)境之間的一致性。
（七）dbm 模塊的更新
Python 3.13 的 dbm 模塊新增了 dbm.sqlite3 后端，并且在創(chuàng)建新文件時默認使用該后端。
- 更強大的數(shù)據(jù)庫支持 ：dbm.sqlite3 后端基于 SQLite 數(shù)據(jù)庫，提供了更豐富的數(shù)據(jù)存儲和查詢功能，方便我們在 Python 程序中進行更復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫操作，滿足數(shù)據(jù)持久化和管理的需求。
- 與現(xiàn)有代碼的兼容性 ：對于已經(jīng)使用 dbm 模塊的代碼，在升級到 Python 3.13 后，可能會因為默認后端的變化而需要進行一些適配調(diào)整，以確保數(shù)據(jù)的正確存儲和讀取。
（八）macOS、WASI、iOS 和 Android 平臺支持的更新
- macOS 最低版本要求提升 ：Python 3.13 將支持的 macOS 最低版本從 10.9 提升至 10.13（High Sierra），這意味著在較舊版本的 macOS 系統(tǒng)上將無法直接使用 Python 3.13，用戶需要升級操作系統(tǒng)才能充分利用 Python 3.13 的新特性。
- WASI 成為二級支持平臺 ：WASI（WebAssembly System Interface）作為新興的技術(shù)平臺，得到了 Python 3.13 的二級支持，為將 Python 應(yīng)用程序運行在 WebAssembly 環(huán)境中提供了更多可能性，拓展了 Python 的應(yīng)用場景。
- iOS 和 Android 成為三級支持平臺 ：Python 3.13 對 iOS 和 Android 平臺的支持提升至三級，雖然目前還處于相對初級的階段，但這一進步為 Python 在移動設(shè)備上的開發(fā)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，有望在未來促進 Python 在移動領(lǐng)域的進一步發(fā)展。
二、類型相關(guān)的新特性
（一）類型參數(shù)中的默認類型支持
在 Python 3.13 中，類型參數(shù)可以指定默認類型，這為我們在定義泛型類或函數(shù)時提供了更大的靈活性。
- 更靈活的泛型定義 ：我們可以通過為類型參數(shù)設(shè)置默認值，使得泛型類或函數(shù)在使用時可以省略某些類型參數(shù)的指定，簡化了代碼的編寫，同時又能保持類型的安全性和可讀性。例如，在定義一個通用的容器類時，可以為元素類型設(shè)置一個默認的基本類型，方便用戶快速實例化和使用。
（二）新的類型縮小注解 typing.TypeIs
typing.TypeIs 注解的引入，使得我們能夠在類型系統(tǒng)中更精確地表達變量的類型范圍縮小的情況。
- 增強類型檢查精度 ：通過使用
TypeIs，我們可以在代碼中明確指定某個變量在特定條件下的具體類型，幫助類型檢查工具更準確地發(fā)現(xiàn)潛在的類型錯誤，提高代碼的健壯性和可靠性。例如，在處理從用戶輸入獲取的數(shù)據(jù)時，我們可以利用 TypeIs 注解來限定變量在經(jīng)過驗證后的確切類型，從而確保后續(xù)代碼的正確執(zhí)行。
（三）TypeDict 中只讀項的注解
Python 3.13 為 TypeDict 提供了新的注解，用于標記其中的只讀項。
- 確保數(shù)據(jù)一致性 ：在定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，有時我們希望某些字段只能在初始化時設(shè)置，之后不可修改，以保證數(shù)據(jù)的一致性和穩(wěn)定性。通過這個新的注解，我們可以清晰地表達這種意圖，并且在代碼中進行相應(yīng)的類型檢查，防止對只讀項的意外修改，減少潛在的錯誤風(fēng)險。
（四）類型系統(tǒng)中的棄用標記注解
新的棄用標記注解允許我們在類型系統(tǒng)中標識即將被移除的類型或類型相關(guān)組件。
- 平滑過渡與代碼更新提醒 ：當(dāng)我們使用一些即將被棄用的類型時，該注解可以發(fā)出警告，提醒我們及時更新代碼，避免在未來的 Python 版本中出現(xiàn)兼容性問題。這有助于我們保持代碼的前瞻性，減少因版本升級帶來的維護成本。
三、移除與新的棄用內(nèi)容
（一）PEP 594 規(guī)劃的標準庫模塊移除
根據(jù) PEP 594 的計劃，Python 3.13 移除了許多已廢棄的標準庫模塊，如 aifc、audioop、chunk、cgi、cgitb、crypt、imghdr、mailcap、msilib、nis、nntplib、ossaudiodev、pipes、sndhdr、spwd、sunau、telnetlib、uu、xdrlib、lib2to3 等。
- 對舊代碼的影響與應(yīng)對策略 ：這些模塊的移除可能會導(dǎo)致一些依賴于它們的舊代碼無法直接在 Python 3.13 中運行。如果我們在項目中使用了這些模塊，需要及時尋找替代方案或更新代碼，以確保項目的正常運行?？梢詤⒖?Python 官方文檔或社區(qū)提供的遷移指南，了解如何替代這些已移除模塊的功能。
（二）其他標準庫模塊中的廢棄類、函數(shù)和方法移除
除了上述模塊的移除，Python 3.13 還對許多標準庫模塊中的廢棄類、函數(shù)和方法進行了清理。
- 保持代碼的現(xiàn)代性和兼容性 ：這些改變有助于保持 Python 標準庫的簡潔性和一致性，避免開發(fā)者使用過時的接口而導(dǎo)致潛在的問題。我們在學(xué)習(xí)和使用 Python 時，應(yīng)盡量避免使用已知的廢棄內(nèi)容，關(guān)注官方的更新和推薦替代方案，以確保我們的代碼能夠在未來版本中持續(xù)正常運行。
（三）C API 的移除與棄用
Python 3.13 對 C API 進行了一些移除和棄用操作，部分在 alpha 1 中的移除內(nèi)容在 alpha 2 中被撤銷，因為這些移除被認為在當(dāng)時過于具有破壞性。
- 對 Python 擴展開發(fā)的影響 ：這些變化主要影響那些使用 Python C API 進行擴展開發(fā)的開發(fā)者。C API 的調(diào)整可能會導(dǎo)致現(xiàn)有的 C 擴展模塊無法正常編譯或運行，在開發(fā)和維護 C 擴展時需要密切關(guān)注 Python 版本的變化，并及時更新代碼以適應(yīng)新的 API 規(guī)范。同時，這也提醒我們在使用第三方 C 擴展時，要注意其與 Python 版本的兼容性。
（四）新的棄用內(nèi)容（計劃在 Python 3.15 或 3.16 中移除）
Python 3.13 引入了許多新的棄用內(nèi)容，這些內(nèi)容預(yù)計將在未來的 Python 3.15 或 3.16 版本中被移除。
- 提前規(guī)劃代碼更新 ：了解這些棄用內(nèi)容可以幫助我們提前規(guī)劃代碼的更新和維護工作，避免在后續(xù)版本升級時出現(xiàn)大面積的兼容性問題。我們可以在當(dāng)前的開發(fā)過程中逐步替換這些即將被棄用的內(nèi)容，采用更現(xiàn)代、更穩(wěn)定的技術(shù)方案，確保我們的項目能夠順利過渡到新的 Python 版本。
四、如何下載與安裝 Python 3.13.3
對于想要體驗 Python 3.13.3 新特性的朋友們，以下是下載與安裝的方法：
（一）下載地址
您可以訪問 Python 官方網(wǎng)站的 Python 3.13.3 下載頁面 ，根據(jù)您的操作系統(tǒng)選擇合適的安裝包進行下載。
- 源代碼壓縮包 ：提供了 Gzipped source tarball 和 XZ compressed source tarball 兩種格式的源代碼壓縮包，分別具有不同的 MD5 校驗和和文件大小。如果您需要從源代碼編譯安裝 Python，可以選擇下載這兩個版本之一。
- macOS 安裝包 ：適用于 macOS 10.13 及更高版本的 64-bit universal2 安裝包，文件大小為 66.8MB，具有對應(yīng)的 MD5 校驗和和數(shù)字簽名等信息。
- Windows 安裝包 ：包括 64-bit、32-bit 和 ARM64 三個版本的 Windows 安裝程序，以及對應(yīng)的嵌入式可安裝包。64-bit 版本推薦用于大多數(shù)現(xiàn)代 Windows 系統(tǒng)，文件大小為 27.3MB；32-bit 版本適用于 32 位 Windows 系統(tǒng)，文件大小為 26.0MB；ARM64 版本為實驗性版本，適用于 ARM64 架構(gòu)的 Windows 設(shè)備，文件大小為 26.6MB。嵌入式可安裝包則是一種輕量級的安裝選項，適合在特定場景下快速部署 Python 環(huán)境。
（二）安裝步驟
- 對于 Windows 用戶 ：下載安裝包后，雙擊運行安裝程序。在安裝過程中，您可以選擇安裝路徑、添加 Python 到系統(tǒng)環(huán)境變量等選項。建議選中 “Add Python 3.13 to PATH” 選項，以便在命令行中能夠直接使用 Python 命令。
- 對于 macOS 用戶 ：下載安裝包后，打開安裝程序并按照提示進行操作。安裝完成后，您可以通過終端命令來驗證 Python 是否安裝成功，例如輸入 “python3 --version” 來查看安裝的 Python 版本。
- 對于 Linux 用戶 ：通?？梢酝ㄟ^系統(tǒng)的包管理器來安裝 Python 3.13.3，或者從源代碼進行編譯安裝。編譯安裝需要先安裝一些必要的依賴庫，然后按照官方提供的編譯指南進行操作。
五、學(xué)習(xí)資源推薦
在學(xué)習(xí) Python 3.13.3 的過程中，如果您遇到問題或需要進一步深入了解相關(guān)知識，以下資源可能會對您有所幫助：
- 在線文檔 ：Python 3 教程。
- PEP 719（3.13 發(fā)布計劃） ：了解 Python 3.13 的發(fā)布計劃和相關(guān)的時間節(jié)點，有助于您更好地規(guī)劃學(xué)習(xí)和項目升級的進度。您可以在 Python PEP 官方網(wǎng)站 查看 PEP 719 的具體內(nèi)容。
- 報告問題 ：如果您在使用 Python 3.13.3 時發(fā)現(xiàn)了 bug 或遇到其他問題，可以前往 Python 官方 GitHub 倉庫 提交問題報告，Python 開發(fā)者社區(qū)會盡力為您解答和處理。
- 支持 Python 社區(qū) ：您可以通過直接捐款或使用 GitHub 贊助等方式支持 Python 的開發(fā)和維護工作，為 Python 社區(qū)的發(fā)展貢獻一份力量。同時，積極參與社區(qū)的討論和活動，也能夠讓您與其他開發(fā)者交流經(jīng)驗、分享知識，共同提升編程技能。
- 在線課程：Python零基礎(chǔ)到高薪就業(yè)
六、示例代碼
以下是一些使用 Python 3.13.3 的示例代碼，展示了部分新特性和功能的應(yīng)用：
（一）交互式解釋器的多行編輯與彩色顯示示例
打開 Python 3.13.3 的交互式解釋器，嘗試以下操作：
# 定義一個多行字符串并進行格式化輸出
weather_forecast = """
明天的天氣預(yù)報是這樣的：
上午有小雨
午間有大雨
下午有陣雨
"""
print(weather_forecast)
在交互式解釋器中，您可以輕松地輸入多行代碼，并且代碼中的關(guān)鍵字（如 “def”、“for” 等）、字符串（如上例中的多行字符串）等會以不同顏色顯示，便于區(qū)分和閱讀。
（二）利用 dbm.sqlite3 后端存儲數(shù)據(jù)示例
import dbm
# 打開一個 dbm 數(shù)據(jù)庫文件，使用 sqlite3 后端
with dbm.open('programming_lion_db', 'c') as db:
# 添加數(shù)據(jù)
db['今天的問題'] = 'Python 3.13.3 新特性'
db['明天的計劃'] = '學(xué)習(xí) Python 新知識'
# 查詢數(shù)據(jù)
today_question = db.get('今天的問題').decode('utf-8')
print(f"今天的問題：{today_question}")
tomorrow_plan = db.get('明天的計劃').decode('utf-8')
print(f"明天的計劃：{tomorrow_plan}")
在這個示例中，我們使用 dbm 模塊的 sqlite3 后端創(chuàng)建了一個簡單的數(shù)據(jù)庫，并進行了數(shù)據(jù)的存儲和查詢操作，通過中文的變量名和注釋，更直觀地表達了代碼的功能。
（三）使用 TypeIs 注解進行類型縮小示例
from typing import TypeIs, Any
def check_variable_type(variable: Any) -> None:
if isinstance(variable, int):
print(f"{variable} 是一個數(shù)字，其類型是：{type(variable)}")
elif isinstance(variable, str):
print(f"{variable} 是一個字符串，其類型是：{type(variable)}")
# 測試示例
variable1 = 123
check_variable_type(variable1)
variable2 = "W3Cschool 是一個很好的學(xué)習(xí)平臺"
check_variable_type(variable2)
通過 TypeIs 注解（雖然在實際代碼中這里使用的是 isinstance 進行類型檢查，但在更復(fù)雜的類型場景中可以結(jié)合 TypeIs 注解），我們能夠根據(jù)變量的實際類型進行不同的處理，實現(xiàn)更精準的邏輯控制，展示了如何在實際編程中運用相關(guān)概念。
以上就是對 Python 3.13.3 版本的詳細介紹和學(xué)習(xí)資源推薦等內(nèi)容，希望對您有所幫助，讓您在編程獅（w3cschool.cn）的編程學(xué)習(xí)之旅中更進一步！
