Julia 与 Python 的主要差异

	Julia	Python
if, for, while 代码块	以 end 关键字结束，缩进不重要无 pass 关键字	由缩进决定有 pass 关键字
字符串引号	单引号用于字符；双引号用于字符串	不区分单双引号
字符串连接	字符串连接：* 字符串重复：^ 字符串插值：$	字符串连接：+ 字符串重复：* 字符串插值：% 或 format 函数
数组索引	从 1 开始（类似 R）不支持负索引，末尾元素的索引为 end	从 0 开始支持负索引，末尾元素的索引为 -1
切片	包含冒号后的终点元素例：（Julia）a[2: 3] $\Leftrightarrow$ a[1: 3]（Python）冒号后的终点元素不能为空，如需直至末尾的切片，须用 end 例：（Julia）a[2: end] $\Leftrightarrow$ a[1: ]（Python）	不含冒号后的终点元素冒号后的终点元素可以为空，此时表示切片直至末尾
有步长的切片	a[起点: 步长: 终点] 例：（Julia）a[end: -1: 1] $\Leftrightarrow$ a[: : -1]（Python）	a[起点: 终点: 步长]
矩阵索引	子矩阵： X[[1,2], [1,3]] 表示矩阵 X 的第 1、2 行和第 1、3 列的交点构成的子矩阵元素索引：（Julia）X[[CartesianIndex(1,1), CartesianIndex(2,3)]] $\Leftrightarrow$ X[[0,1], [0,2]]（Python）	子矩阵：（Julia）X[[1,2], [1,3]] $\Leftrightarrow$ X[np.ix_([0,1],[0,2])]（Python）元素索引： X[[1,2], [1,3]] 表示矩阵 X 中索引为 [1, 1] 和 [1, 3] 所对应元素组成的向量
行连接	括号	反斜杠或括号
数组	列优先（Fortran 模式）	NumPy: 行优先（C 模式）
默认参数	每次函数调用时重新加载例： f(x=rand()) = x 每次调用时，返回一个新的随机值 g(x=[1,2]) = push!(x,3) 每次调用时，均返回[1,2,3]	不要使用可变对象作为默认值
关键字参数	函数调用时，须输入关键字	函数调用时，可不输入关键字，按位置顺序传参即可
% 运算符	取余运算例： 7 % 3 = 1 (-7) % 3 = -1	取模运算例： 7 % 3 = 1 (-7) % 3 = 2
溢出	Int 类型对应 Int32 或 Int64，数值过大时可能溢出如需表示更大的数值，可使用 Int128, BigInt, Float64 等数据类型例：2 ^ 64 == 0	int 可表示任意长度的整数，不会溢出
虚数单位	im	j
幂运算	^	**
空值	nothing	None
矩阵乘法	矩阵乘法：* 按元素相乘：.*	矩阵乘法：@ 按元素相乘：*
转置	'	NumPy: .T
多态	支持多态，同一个函数名可对应多种方法	不支持多态，函数有唯一表达
类	无类，只有结构体 struct，包含数据但无方法	有类
调用	包与模块的调用与文件结构无关	代码结构取决于路径（包）和文件（模块）
条件表达式（三目运算符）	可用于变量赋值例：（Julia）x > 0 ? 1 : -1 $\Leftrightarrow$ x = 1 if x > 0 else x = -1（Python）	不可用于变量赋值
@ 运算符	宏	装饰器
异常	try - catch - finally 结构常规工作流中不建议使用异常处理结构，可能会影响代码性能	try - except - finally 结构
条件判断	须使用显式布尔值（类似 Java）	允许使用隐式布尔值（类似 C）注：Python 语言规范中，建议尽可能使用隐式 False
局部作用域	除 if 外的代码块，包括 try - catch - finally，均有局部作用域	（此条同 Julia）
命名规则	变量名使用小写；除非难于理解，否则单词之间不加下划线；类型（Type）或模块（Module）使用双驼峰形式命名，不使用下划线形式；函数（Function）或宏（Macro）使用小写，且不加下划线；能够修改自变量的函数（mutating / in-place）以叹号结尾。	除类之外，均使用下划线形式命名；类使用双驼峰形式命名；全局变量所有字母全部大写。

参考资料：

Noteworthy differences from Python

Julia 的一些有趣用法

UTF-8

变量与函数，均可以使用 UTF-8 编码下的字符命名：

支持 markdown 方式输入特殊字符：

机械极小值（Machine Epsilon）

只有浮点数才有机械极小值，含义为，与下一个可表示的浮点数之间的距离

eps(T)：T 为浮点数类型（Float32 / Float64），返回 1.0 与下一个可表示的浮点数之间的距离

eps(x)：x 为浮点数，返回 x 与下一个可表示的浮点数之间的距离；该数值随 x 的增大而增大

上/下一个浮点数可由 prevfloat / nextfloat 函数获得

变量系数

系数乘法的运算优先级：低于一元运算符，高于二元运算符

不可以将括号形式的变量作为系数，乘于括号形式的变量前，否则会报函数调用的错误：

冲突解决：

0x11 表示十六进制下的 11，不表示以 0 为系数乘以 x11 变量；
1.5e10 或 1.5E10 表示浮点数，不表示以 1.5 为系数乘以 e11 或 E10 变量；
1.5f22 表示 Float32 类型的浮点数，不表示以 1.5 为系数乘以 f11 变量，但由于大写的 F 没有该功能，故 1.5F22 正常表示以 1.5 为系数乘以 F11 变量

Inf 和 NaN

有关 Inf 和 NaN 的大小比较:

Inf 与自身相等，比除 NaN 之外的任何数都大；
-Inf 与自身相等，比除 NaN 之外的任何数都小；
NaN 不等于、不小于、不大于任何数，包括其自身

数组运算时需注意：

Unicode

有效的 Unicode 数值范围为：[0x0000, 0xD7FF] 和 [0xE000, 0x10FFFF]，但并非所有数值均被分配字符。

单引号内使用 \u 可以表示四位十六进制数对应的 Unicode 字符；使用 \U 则表示八位十六进制数对应的 Unicode 字符，但由 Unicode 的数值范围可知，最大有效长度仅为六位十六进制数。

含有 Unicode 字符串，由于字符的长度可能超过 1 byte，某些索引可能不合法，此时可使用 firstindex, lastindex, nextind, prevind 方法：

也可用于字符遍历：

length(str, i, j) 函数用于获取位置 i 到 j 之间（闭区间）有效字符的数量：

三引号字符串

有关三引号字符串的缩进：

每一行的缩进程度取决于缩进最小的一行。如下所示，示例中的最后一行决定了缩进程度：

起始三引号的所在行和由空格组成的行，不决定缩进程度；起始三引号的所在行，不受缩进程度的影响：

复合函数、向量化函数

复合函数：

函数链：

向量化函数：点运算符

宏 @. 用于所有函数均为向量化调用时，可以简化点运算符过多的情况：

点运算符与函数链一同使用：

短路计算（short-circuit evaluation）

a && b：当且仅当表达式 a 为 true 时，计算表达式 b；
a || b：当且仅当表达式 a 为 false 时，计算表达式 b

不使用短路计算的布尔运算，可使用位布尔运算符：

循环

for 循环内定义的计数变量 i，只在循环内可见（作用域只在循环内）：

for 循环可在任何容器内迭代，此时使用关键字 in 或运算符 ∈：

多层循环可组合在同一行，按照笛卡尔积迭代，如遇 break 语句，直接跳出所有循环；而多行 for 的循环遇 break 语句时，只跳出当前循环：

变量作用域

词法作用域（lexical scoping）：

模块内定义的变量，不能在模块外重新赋值：

函数内定义的变量，作用域只在函数内：

如前所述，循环内定义的变量，作用域只在循环内：

如需在外部使用循环内迭代后的计数变量，可使用 outer 关键词：

可以使用宏 @isdefined() 来确定变量是否定义：

let 代码块：let 内定义的变量，只在内部有效，如与外部变量重名，两个变量对应的是不同的存储空间

常量

若对常量进行重新赋值，当赋值类型不同时，会报错；类型相同时，会报警告：

而当重新赋值不会导致数值改变时，则不会给出警告信息：

然而，若重新赋值的常量为可变对象时，会报警告：

虽然可以对常量进行重新赋值，但是这强烈不建议这种做法，改变常量的值可能导致各种以外的问题发生。

例如，当某方法引用了一个常量，且在常量值被改变前被编译时，就会一直保持使用旧的数值：

复合类型（结构体）

filednames 函数可用于获得其所有字段名

除其中可变对象外，各字段的值均不可变。

声明复合类型时在前面加上 mutable 关键字，即变为可变类型：

参数复合类型：

不同参数的复合类型之间不互为子类型，但可以在参数内加入 <: 或 >: 运算符获得几种类型的并集，此时父子类型关系成立：

元组

长度为1时，要加逗号：

可变元组：元组中的最后一个元素可为特殊类型 Vararg，即长度可变

命名元组：

方法

方法指的是，一个函数的一种可能行为的定义，体现了语言的多态性。

方法歧义：

NTuple 参数：

上例中另一种消除歧义的方式：

构造器

外部构造器：

内部构造器：（注：new 函数仅在 struct 内有定义）

new 函数可以无参：

内部构造器会抑制默认构造器：

自更新运算符

如在数组中使用自更新运算符，而所用数组来自其他数组的直接赋值，则原赋值数组的值不会改变；

而当自更新运算符配合向量化运算符（.）使用时，原赋值数组的值会一同改变。