]> git.madduck.net Git - etc/vim.git/blob - docs/the_black_code_style/current_style.md

madduck's git repository

Every one of the projects in this repository is available at the canonical URL git://git.madduck.net/madduck/pub/<projectpath> — see each project's metadata for the exact URL.

All patches and comments are welcome. Please squash your changes to logical commits before using git-format-patch and git-send-email to patches@git.madduck.net. If you'd read over the Git project's submission guidelines and adhered to them, I'd be especially grateful.

SSH access, as well as push access can be individually arranged.

If you use my repositories frequently, consider adding the following snippet to ~/.gitconfig and using the third clone URL listed for each project:

[url "git://git.madduck.net/madduck/"]
  insteadOf = madduck:

Hug power operators if its operands are "simple" (#2726)
[etc/vim.git] / docs / the_black_code_style / current_style.md
1 # The _Black_ code style
2
3 ## Code style
4
5 _Black_ reformats entire files in place. Style configuration options are deliberately
6 limited and rarely added. It doesn't take previous formatting into account, except for
7 the magic trailing comma and preserving newlines. It doesn't reformat blocks that start
8 with `# fmt: off` and end with `# fmt: on`, or lines that ends with `# fmt: skip`.
9 `# fmt: on/off` have to be on the same level of indentation. It also recognizes
10 [YAPF](https://github.com/google/yapf)'s block comments to the same effect, as a
11 courtesy for straddling code.
12
13 The rest of this document describes the current formatting style. If you're interested
14 in trying out where the style is heading, see [future style](./future_style.md) and try
15 running `black --preview`.
16
17 ### How _Black_ wraps lines
18
19 _Black_ ignores previous formatting and applies uniform horizontal and vertical
20 whitespace to your code. The rules for horizontal whitespace can be summarized as: do
21 whatever makes `pycodestyle` happy. The coding style used by _Black_ can be viewed as a
22 strict subset of PEP 8.
23
24 As for vertical whitespace, _Black_ tries to render one full expression or simple
25 statement per line. If this fits the allotted line length, great.
26
27 ```py3
28 # in:
29
30 j = [1,
31      2,
32      3
33 ]
34
35 # out:
36
37 j = [1, 2, 3]
38 ```
39
40 If not, _Black_ will look at the contents of the first outer matching brackets and put
41 that in a separate indented line.
42
43 ```py3
44 # in:
45
46 ImportantClass.important_method(exc, limit, lookup_lines, capture_locals, extra_argument)
47
48 # out:
49
50 ImportantClass.important_method(
51     exc, limit, lookup_lines, capture_locals, extra_argument
52 )
53 ```
54
55 If that still doesn't fit the bill, it will decompose the internal expression further
56 using the same rule, indenting matching brackets every time. If the contents of the
57 matching brackets pair are comma-separated (like an argument list, or a dict literal,
58 and so on) then _Black_ will first try to keep them on the same line with the matching
59 brackets. If that doesn't work, it will put all of them in separate lines.
60
61 ```py3
62 # in:
63
64 def very_important_function(template: str, *variables, file: os.PathLike, engine: str, header: bool = True, debug: bool = False):
65     """Applies `variables` to the `template` and writes to `file`."""
66     with open(file, 'w') as f:
67         ...
68
69 # out:
70
71 def very_important_function(
72     template: str,
73     *variables,
74     file: os.PathLike,
75     engine: str,
76     header: bool = True,
77     debug: bool = False,
78 ):
79     """Applies `variables` to the `template` and writes to `file`."""
80     with open(file, "w") as f:
81         ...
82 ```
83
84 (labels/why-no-backslashes)=
85
86 _Black_ prefers parentheses over backslashes, and will remove backslashes if found.
87
88 ```py3
89 # in:
90
91 if some_short_rule1 \
92   and some_short_rule2:
93       ...
94
95 # out:
96
97 if some_short_rule1 and some_short_rule2:
98   ...
99
100
101 # in:
102
103 if some_long_rule1 \
104   and some_long_rule2:
105     ...
106
107 # out:
108
109 if (
110     some_long_rule1
111     and some_long_rule2
112 ):
113     ...
114
115 ```
116
117 Backslashes and multiline strings are one of the two places in the Python grammar that
118 break significant indentation. You never need backslashes, they are used to force the
119 grammar to accept breaks that would otherwise be parse errors. That makes them confusing
120 to look at and brittle to modify. This is why _Black_ always gets rid of them.
121
122 If you're reaching for backslashes, that's a clear signal that you can do better if you
123 slightly refactor your code. I hope some of the examples above show you that there are
124 many ways in which you can do it.
125
126 You might have noticed that closing brackets are always dedented and that a trailing
127 comma is always added. Such formatting produces smaller diffs; when you add or remove an
128 element, it's always just one line. Also, having the closing bracket dedented provides a
129 clear delimiter between two distinct sections of the code that otherwise share the same
130 indentation level (like the arguments list and the docstring in the example above).
131
132 If a data structure literal (tuple, list, set, dict) or a line of "from" imports cannot
133 fit in the allotted length, it's always split into one element per line. This minimizes
134 diffs as well as enables readers of code to find which commit introduced a particular
135 entry. This also makes _Black_ compatible with
136 [isort](../guides/using_black_with_other_tools.md#isort) with the ready-made `black`
137 profile or manual configuration.
138
139 ### Line length
140
141 You probably noticed the peculiar default line length. _Black_ defaults to 88 characters
142 per line, which happens to be 10% over 80. This number was found to produce
143 significantly shorter files than sticking with 80 (the most popular), or even 79 (used
144 by the standard library). In general,
145 [90-ish seems like the wise choice](https://youtu.be/wf-BqAjZb8M?t=260).
146
147 If you're paid by the line of code you write, you can pass `--line-length` with a lower
148 number. _Black_ will try to respect that. However, sometimes it won't be able to without
149 breaking other rules. In those rare cases, auto-formatted code will exceed your allotted
150 limit.
151
152 You can also increase it, but remember that people with sight disabilities find it
153 harder to work with line lengths exceeding 100 characters. It also adversely affects
154 side-by-side diff review on typical screen resolutions. Long lines also make it harder
155 to present code neatly in documentation or talk slides.
156
157 If you're using Flake8, you can bump `max-line-length` to 88 and mostly forget about it.
158 However, it's better if you use [Bugbear](https://github.com/PyCQA/flake8-bugbear)'s
159 B950 warning instead of E501, and bump the max line length to 88 (or the `--line-length`
160 you used for black), which will align more with black's _"try to respect
161 `--line-length`, but don't become crazy if you can't"_. You'd do it like this:
162
163 ```ini
164 [flake8]
165 max-line-length = 88
166 ...
167 select = C,E,F,W,B,B950
168 extend-ignore = E203, E501
169 ```
170
171 Explanation of why E203 is disabled can be found further in this documentation. And if
172 you're curious about the reasoning behind B950,
173 [Bugbear's documentation](https://github.com/PyCQA/flake8-bugbear#opinionated-warnings)
174 explains it. The tl;dr is "it's like highway speed limits, we won't bother you if you
175 overdo it by a few km/h".
176
177 **If you're looking for a minimal, black-compatible flake8 configuration:**
178
179 ```ini
180 [flake8]
181 max-line-length = 88
182 extend-ignore = E203
183 ```
184
185 ### Empty lines
186
187 _Black_ avoids spurious vertical whitespace. This is in the spirit of PEP 8 which says
188 that in-function vertical whitespace should only be used sparingly.
189
190 _Black_ will allow single empty lines inside functions, and single and double empty
191 lines on module level left by the original editors, except when they're within
192 parenthesized expressions. Since such expressions are always reformatted to fit minimal
193 space, this whitespace is lost.
194
195 It will also insert proper spacing before and after function definitions. It's one line
196 before and after inner functions and two lines before and after module-level functions
197 and classes. _Black_ will not put empty lines between function/class definitions and
198 standalone comments that immediately precede the given function/class.
199
200 _Black_ will enforce single empty lines between a class-level docstring and the first
201 following field or method. This conforms to
202 [PEP 257](https://www.python.org/dev/peps/pep-0257/#multi-line-docstrings).
203
204 _Black_ won't insert empty lines after function docstrings unless that empty line is
205 required due to an inner function starting immediately after.
206
207 ### Comments
208
209 _Black_ does not format comment contents, but it enforces two spaces between code and a
210 comment on the same line, and a space before the comment text begins. Some types of
211 comments that require specific spacing rules are respected: doc comments (`#: comment`),
212 section comments with long runs of hashes, and Spyder cells. Non-breaking spaces after
213 hashes are also preserved. Comments may sometimes be moved because of formatting
214 changes, which can break tools that assign special meaning to them. See
215 [AST before and after formatting](#ast-before-and-after-formatting) for more discussion.
216
217 ### Trailing commas
218
219 _Black_ will add trailing commas to expressions that are split by comma where each
220 element is on its own line. This includes function signatures.
221
222 One exception to adding trailing commas is function signatures containing `*`, `*args`,
223 or `**kwargs`. In this case a trailing comma is only safe to use on Python 3.6. _Black_
224 will detect if your file is already 3.6+ only and use trailing commas in this situation.
225 If you wonder how it knows, it looks for f-strings and existing use of trailing commas
226 in function signatures that have stars in them. In other words, if you'd like a trailing
227 comma in this situation and _Black_ didn't recognize it was safe to do so, put it there
228 manually and _Black_ will keep it.
229
230 A pre-existing trailing comma informs _Black_ to always explode contents of the current
231 bracket pair into one item per line. Read more about this in the
232 [Pragmatism](#pragmatism) section below.
233
234 ### Strings
235
236 _Black_ prefers double quotes (`"` and `"""`) over single quotes (`'` and `'''`). It
237 will replace the latter with the former as long as it does not result in more backslash
238 escapes than before.
239
240 _Black_ also standardizes string prefixes. Prefix characters are made lowercase with the
241 exception of [capital "R" prefixes](#rstrings-and-rstrings), unicode literal markers
242 (`u`) are removed because they are meaningless in Python 3, and in the case of multiple
243 characters "r" is put first as in spoken language: "raw f-string".
244
245 The main reason to standardize on a single form of quotes is aesthetics. Having one kind
246 of quotes everywhere reduces reader distraction. It will also enable a future version of
247 _Black_ to merge consecutive string literals that ended up on the same line (see
248 [#26](https://github.com/psf/black/issues/26) for details).
249
250 Why settle on double quotes? They anticipate apostrophes in English text. They match the
251 docstring standard described in
252 [PEP 257](https://www.python.org/dev/peps/pep-0257/#what-is-a-docstring). An empty
253 string in double quotes (`""`) is impossible to confuse with a one double-quote
254 regardless of fonts and syntax highlighting used. On top of this, double quotes for
255 strings are consistent with C which Python interacts a lot with.
256
257 On certain keyboard layouts like US English, typing single quotes is a bit easier than
258 double quotes. The latter requires use of the Shift key. My recommendation here is to
259 keep using whatever is faster to type and let _Black_ handle the transformation.
260
261 If you are adopting _Black_ in a large project with pre-existing string conventions
262 (like the popular
263 ["single quotes for data, double quotes for human-readable strings"](https://stackoverflow.com/a/56190)),
264 you can pass `--skip-string-normalization` on the command line. This is meant as an
265 adoption helper, avoid using this for new projects.
266
267 _Black_ also processes docstrings. Firstly the indentation of docstrings is corrected
268 for both quotations and the text within, although relative indentation in the text is
269 preserved. Superfluous trailing whitespace on each line and unnecessary new lines at the
270 end of the docstring are removed. All leading tabs are converted to spaces, but tabs
271 inside text are preserved. Whitespace leading and trailing one-line docstrings is
272 removed.
273
274 ### Numeric literals
275
276 _Black_ standardizes most numeric literals to use lowercase letters for the syntactic
277 parts and uppercase letters for the digits themselves: `0xAB` instead of `0XAB` and
278 `1e10` instead of `1E10`.
279
280 ### Line breaks & binary operators
281
282 _Black_ will break a line before a binary operator when splitting a block of code over
283 multiple lines. This is so that _Black_ is compliant with the recent changes in the
284 [PEP 8](https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/#should-a-line-break-before-or-after-a-binary-operator)
285 style guide, which emphasizes that this approach improves readability.
286
287 Almost all operators will be surrounded by single spaces, the only exceptions are unary
288 operators (`+`, `-`, and `~`), and power operators when both operands are simple. For
289 powers, an operand is considered simple if it's only a NAME, numeric CONSTANT, or
290 attribute access (chained attribute access is allowed), with or without a preceding
291 unary operator.
292
293 ```python
294 # For example, these won't be surrounded by whitespace
295 a = x**y
296 b = config.base**5.2
297 c = config.base**runtime.config.exponent
298 d = 2**5
299 e = 2**~5
300
301 # ... but these will be surrounded by whitespace
302 f = 2 ** get_exponent()
303 g = get_x() ** get_y()
304 h = config['base'] ** 2
305 ```
306
307 ### Slices
308
309 PEP 8
310 [recommends](https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/#whitespace-in-expressions-and-statements)
311 to treat `:` in slices as a binary operator with the lowest priority, and to leave an
312 equal amount of space on either side, except if a parameter is omitted (e.g.
313 `ham[1 + 1 :]`). It recommends no spaces around `:` operators for "simple expressions"
314 (`ham[lower:upper]`), and extra space for "complex expressions"
315 (`ham[lower : upper + offset]`). _Black_ treats anything more than variable names as
316 "complex" (`ham[lower : upper + 1]`). It also states that for extended slices, both `:`
317 operators have to have the same amount of spacing, except if a parameter is omitted
318 (`ham[1 + 1 ::]`). _Black_ enforces these rules consistently.
319
320 This behaviour may raise `E203 whitespace before ':'` warnings in style guide
321 enforcement tools like Flake8. Since `E203` is not PEP 8 compliant, you should tell
322 Flake8 to ignore these warnings.
323
324 ### Parentheses
325
326 Some parentheses are optional in the Python grammar. Any expression can be wrapped in a
327 pair of parentheses to form an atom. There are a few interesting cases:
328
329 - `if (...):`
330 - `while (...):`
331 - `for (...) in (...):`
332 - `assert (...), (...)`
333 - `from X import (...)`
334 - assignments like:
335   - `target = (...)`
336   - `target: type = (...)`
337   - `some, *un, packing = (...)`
338   - `augmented += (...)`
339
340 In those cases, parentheses are removed when the entire statement fits in one line, or
341 if the inner expression doesn't have any delimiters to further split on. If there is
342 only a single delimiter and the expression starts or ends with a bracket, the
343 parentheses can also be successfully omitted since the existing bracket pair will
344 organize the expression neatly anyway. Otherwise, the parentheses are added.
345
346 Please note that _Black_ does not add or remove any additional nested parentheses that
347 you might want to have for clarity or further code organization. For example those
348 parentheses are not going to be removed:
349
350 ```py3
351 return not (this or that)
352 decision = (maybe.this() and values > 0) or (maybe.that() and values < 0)
353 ```
354
355 ### Call chains
356
357 Some popular APIs, like ORMs, use call chaining. This API style is known as a
358 [fluent interface](https://en.wikipedia.org/wiki/Fluent_interface). _Black_ formats
359 those by treating dots that follow a call or an indexing operation like a very low
360 priority delimiter. It's easier to show the behavior than to explain it. Look at the
361 example:
362
363 ```py3
364 def example(session):
365     result = (
366         session.query(models.Customer.id)
367         .filter(
368             models.Customer.account_id == account_id,
369             models.Customer.email == email_address,
370         )
371         .order_by(models.Customer.id.asc())
372         .all()
373     )
374 ```
375
376 ### Typing stub files
377
378 PEP 484 describes the syntax for type hints in Python. One of the use cases for typing
379 is providing type annotations for modules which cannot contain them directly (they might
380 be written in C, or they might be third-party, or their implementation may be overly
381 dynamic, and so on).
382
383 To solve this,
384 [stub files with the `.pyi` file extension](https://www.python.org/dev/peps/pep-0484/#stub-files)
385 can be used to describe typing information for an external module. Those stub files omit
386 the implementation of classes and functions they describe, instead they only contain the
387 structure of the file (listing globals, functions, and classes with their members). The
388 recommended code style for those files is more terse than PEP 8:
389
390 - prefer `...` on the same line as the class/function signature;
391 - avoid vertical whitespace between consecutive module-level functions, names, or
392   methods and fields within a single class;
393 - use a single blank line between top-level class definitions, or none if the classes
394   are very small.
395
396 _Black_ enforces the above rules. There are additional guidelines for formatting `.pyi`
397 file that are not enforced yet but might be in a future version of the formatter:
398
399 - all function bodies should be empty (contain `...` instead of the body);
400 - do not use docstrings;
401 - prefer `...` over `pass`;
402 - for arguments with a default, use `...` instead of the actual default;
403 - avoid using string literals in type annotations, stub files support forward references
404   natively (like Python 3.7 code with `from __future__ import annotations`);
405 - use variable annotations instead of type comments, even for stubs that target older
406   versions of Python;
407 - for arguments that default to `None`, use `Optional[]` explicitly;
408 - use `float` instead of `Union[int, float]`.
409
410 ## Pragmatism
411
412 Early versions of _Black_ used to be absolutist in some respects. They took after its
413 initial author. This was fine at the time as it made the implementation simpler and
414 there were not many users anyway. Not many edge cases were reported. As a mature tool,
415 _Black_ does make some exceptions to rules it otherwise holds. This section documents
416 what those exceptions are and why this is the case.
417
418 ### The magic trailing comma
419
420 _Black_ in general does not take existing formatting into account.
421
422 However, there are cases where you put a short collection or function call in your code
423 but you anticipate it will grow in the future.
424
425 For example:
426
427 ```py3
428 TRANSLATIONS = {
429     "en_us": "English (US)",
430     "pl_pl": "polski",
431 }
432 ```
433
434 Early versions of _Black_ used to ruthlessly collapse those into one line (it fits!).
435 Now, you can communicate that you don't want that by putting a trailing comma in the
436 collection yourself. When you do, _Black_ will know to always explode your collection
437 into one item per line.
438
439 How do you make it stop? Just delete that trailing comma and _Black_ will collapse your
440 collection into one line if it fits.
441
442 If you must, you can recover the behaviour of early versions of _Black_ with the option
443 `--skip-magic-trailing-comma` / `-C`.
444
445 ### r"strings" and R"strings"
446
447 _Black_ normalizes string quotes as well as string prefixes, making them lowercase. One
448 exception to this rule is r-strings. It turns out that the very popular
449 [MagicPython](https://github.com/MagicStack/MagicPython/) syntax highlighter, used by
450 default by (among others) GitHub and Visual Studio Code, differentiates between
451 r-strings and R-strings. The former are syntax highlighted as regular expressions while
452 the latter are treated as true raw strings with no special semantics.
453
454 ### AST before and after formatting
455
456 When run with `--safe`, _Black_ checks that the code before and after is semantically
457 equivalent. This check is done by comparing the AST of the source with the AST of the
458 target. There are three limited cases in which the AST does differ:
459
460 1. _Black_ cleans up leading and trailing whitespace of docstrings, re-indenting them if
461    needed. It's been one of the most popular user-reported features for the formatter to
462    fix whitespace issues with docstrings. While the result is technically an AST
463    difference, due to the various possibilities of forming docstrings, all realtime use
464    of docstrings that we're aware of sanitizes indentation and leading/trailing
465    whitespace anyway.
466
467 1. _Black_ manages optional parentheses for some statements. In the case of the `del`
468    statement, presence of wrapping parentheses or lack of thereof changes the resulting
469    AST but is semantically equivalent in the interpreter.
470
471 1. _Black_ might move comments around, which includes type comments. Those are part of
472    the AST as of Python 3.8. While the tool implements a number of special cases for
473    those comments, there is no guarantee they will remain where they were in the source.
474    Note that this doesn't change runtime behavior of the source code.
475
476 To put things in perspective, the code equivalence check is a feature of _Black_ which
477 other formatters don't implement at all. It is of crucial importance to us to ensure
478 code behaves the way it did before it got reformatted. We treat this as a feature and
479 there are no plans to relax this in the future. The exceptions enumerated above stem
480 from either user feedback or implementation details of the tool. In each case we made
481 due diligence to ensure that the AST divergence is of no practical consequence.