1. Python 3.9（2020年10月发布）

主要新特性

• 引入了新的字典运算符 | 和 |=，简化了字典的合并和更新操作。

  # 合并字典
  dict1 = {"a": 1, "b": 2}
  dict2 = {"b": 3, "c": 4}
  merged = dict1 | dict2  # {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}
  
  # 更新字典
  dict1 |= dict2  # dict1 becomes {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}
  

• 移除 collections.OrderedDict 中的 keys()、values() 和 items() 方法的顺序保证，提高了性能。

• 允许使用 list[int] 和 dict[str, int] 等简化的类型注解。

  my_list: list[int] = [1, 2, 3]
  my_dict: dict[str, int] = {"key": 10}
  

• zoneinfo 模块：引入了 zoneinfo 模块，提供了时区支持，允许你使用 IANA 时区数据库来处理时区转换。

  from zoneinfo import ZoneInfo
  import datetime
  dt = datetime.datetime(2021, 1, 1, tzinfo=ZoneInfo("Asia/Shanghai"))
  

• 移除了某些过时的库和功能，如 collections 中的 Iterable 和 MutableMapping。

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2. Python 3.10（2021年10月发布）

主要新特性：

• 引入了 match 和 case 语句，实现了类似于其他语言中的 switch-case 结构，但功能更强大，支持更复杂的匹配模式。

  def handle_command(command):
      match command:
          case ["quit"]:
              print("Quit command")
          case ["load", filename]:
              print(f"Loading {filename}")
          case _:
              print("Unknown command")
  

• Python 3.10 引入了更详细和有用的错误消息，帮助开发者更容易定位问题。

• parenthesized 上下文管理器：支持在 with 语句中使用多个上下文管理器时，可以用括号来分隔它们。

  with (
      open('file1.txt') as f1,
      open('file2.txt') as f2
  ):
      # 处理文件
  

• TypeGuard：typing 模块引入了 TypeGuard，这是一个新的类型提示功能，帮助开发者表示某些函数的返回值依赖于输入参数的类型。

• 允许使用 isinstance 来检查类型参数。

  from typing import TypeVar, Type
  
  T = TypeVar("T", bound=Type)
  def check_type(obj: object, cls: Type[T]) -> bool:
      return isinstance(obj, cls)
  

• match 与 case 语句的新语法引入：允许在表达式中使用模式匹配进行更精确的检查。

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3. Python 3.11（2022年10月发布）

主要新特性

• Python 3.11 引入了大量的性能改进，官方称其为“史上最快的 Python 版本”，通过优化解释器、字节码等提高了执行效率。

  • 根据官方基准，Python 3.11 的性能大约比 3.10 快了 10-60%。

• Python 3.11 对异常链的处理进行了改进，可以更清晰地查看多次异常抛出的堆栈信息。

  try:
      1 / 0
  except ZeroDivisionError as e:
      raise ValueError("Invalid operation") from e
  

• 增强了类型提示的严格性和语法支持，特别是在函数签名、变量和方法的注释方面。

• f-string 在 3.11 中变得更高效，减少了内存消耗。

• 引入了新的 __frozen__ 方法来优化对象实例的创建，降低内存开销。

• 引入了 Self 类型提示，允许方法返回类型指定为类本身。

  class MyClass:
      def set_value(self, value: int) -> Self:
          self.value = value
          return self
  

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4. Python 3.12（2023年10月发布）

主要新特性

• Python 3.12 引入了更好的模块加载机制，支持对包的软链接操作，特别是针对开发和调试有显著提升。

• 通过进一步优化字节码和减少代码的执行时间，使得 3.12 在执行效率方面比 3.11 还要更快。

• Python 3.12 对 TypeError 异常进行了改进，使得对某些类型错误的提示更加精确，帮助开发者更容易理解错误的根本原因。

• 对 async 和 await 语法进行了进一步优化，使得异步编程变得更加高效。

• Python 3.12 引入了更多的类型检查功能，包括对 typing 模块的新更新和功能的支持。

  • literal types 现在更加灵活，允许支持更广泛的类型检查。

• Python 3.12 对 Python 解释器和虚拟机进行了一些重构，进一步提高了性能。

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总结对比：

特性	Python 3.9	Python 3.10	Python 3.11	Python 3.12
字典合并运算符	✅
结构化模式匹配		✅
性能提升			✅	✅
类型提示改进	✅	✅	✅	✅
match 和 case		✅
异常链改进			✅
Self 类型提示			✅	✅
zoneinfo 时区支持	✅
新的字节码优化				✅