]> git.madduck.net Git - etc/vim.git/blob - docs/the_black_code_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:

Mark Primer projects that will change formatting
[etc/vim.git] / docs / the_black_code_style.md
1 # The _Black_ code style
2
3 ## Code style
4
5 _Black_ reformats entire files in place. It is not configurable. It doesn't take
6 previous formatting into account. It doesn't reformat blocks that start with
7 `# fmt: off` and end with `# fmt: on`. `# fmt: on/off` have to be on the same level of
8 indentation. It also recognizes [YAPF](https://github.com/google/yapf)'s block comments
9 to the same effect, as a courtesy for straddling code.
10
11 ### How _Black_ wraps lines
12
13 _Black_ ignores previous formatting and applies uniform horizontal and vertical
14 whitespace to your code. The rules for horizontal whitespace can be summarized as: do
15 whatever makes `pycodestyle` happy. The coding style used by _Black_ can be viewed as a
16 strict subset of PEP 8.
17
18 As for vertical whitespace, _Black_ tries to render one full expression or simple
19 statement per line. If this fits the allotted line length, great.
20
21 ```py3
22 # in:
23
24 j = [1,
25      2,
26      3
27 ]
28
29 # out:
30
31 j = [1, 2, 3]
32 ```
33
34 If not, _Black_ will look at the contents of the first outer matching brackets and put
35 that in a separate indented line.
36
37 ```py3
38 # in:
39
40 ImportantClass.important_method(exc, limit, lookup_lines, capture_locals, extra_argument)
41
42 # out:
43
44 ImportantClass.important_method(
45     exc, limit, lookup_lines, capture_locals, extra_argument
46 )
47 ```
48
49 If that still doesn't fit the bill, it will decompose the internal expression further
50 using the same rule, indenting matching brackets every time. If the contents of the
51 matching brackets pair are comma-separated (like an argument list, or a dict literal,
52 and so on) then _Black_ will first try to keep them on the same line with the matching
53 brackets. If that doesn't work, it will put all of them in separate lines.
54
55 ```py3
56 # in:
57
58 def very_important_function(template: str, *variables, file: os.PathLike, engine: str, header: bool = True, debug: bool = False):
59     """Applies `variables` to the `template` and writes to `file`."""
60     with open(file, 'w') as f:
61         ...
62
63 # out:
64
65 def very_important_function(
66     template: str,
67     *variables,
68     file: os.PathLike,
69     engine: str,
70     header: bool = True,
71     debug: bool = False,
72 ):
73     """Applies `variables` to the `template` and writes to `file`."""
74     with open(file, "w") as f:
75         ...
76 ```
77
78 _Black_ prefers parentheses over backslashes, and will remove backslashes if found.
79
80 ```py3
81 # in:
82
83 if some_short_rule1 \
84   and some_short_rule2:
85       ...
86
87 # out:
88
89 if some_short_rule1 and some_short_rule2:
90   ...
91
92
93 # in:
94
95 if some_long_rule1 \
96   and some_long_rule2:
97     ...
98
99 # out:
100
101 if (
102     some_long_rule1
103     and some_long_rule2
104 ):
105     ...
106
107 ```
108
109 Backslashes and multiline strings are one of the two places in the Python grammar that
110 break significant indentation. You never need backslashes, they are used to force the
111 grammar to accept breaks that would otherwise be parse errors. That makes them confusing
112 to look at and brittle to modify. This is why _Black_ always gets rid of them.
113
114 If you're reaching for backslashes, that's a clear signal that you can do better if you
115 slightly refactor your code. I hope some of the examples above show you that there are
116 many ways in which you can do it.
117
118 However there is one exception: `with` statements using multiple context managers.
119 Python's grammar does not allow organizing parentheses around the series of context
120 managers.
121
122 We don't want formatting like:
123
124 ```py3
125 with make_context_manager1() as cm1, make_context_manager2() as cm2, make_context_manager3() as cm3, make_context_manager4() as cm4:
126     ...  # nothing to split on - line too long
127 ```
128
129 So _Black_ will now format it like this:
130
131 ```py3
132 with \
133      make_context_manager(1) as cm1, \
134      make_context_manager(2) as cm2, \
135      make_context_manager(3) as cm3, \
136      make_context_manager(4) as cm4 \
137 :
138     ...  # backslashes and an ugly stranded colon
139 ```
140
141 You might have noticed that closing brackets are always dedented and that a trailing
142 comma is always added. Such formatting produces smaller diffs; when you add or remove an
143 element, it's always just one line. Also, having the closing bracket dedented provides a
144 clear delimiter between two distinct sections of the code that otherwise share the same
145 indentation level (like the arguments list and the docstring in the example above).
146
147 If a data structure literal (tuple, list, set, dict) or a line of "from" imports cannot
148 fit in the allotted length, it's always split into one element per line. This minimizes
149 diffs as well as enables readers of code to find which commit introduced a particular
150 entry. This also makes _Black_ compatible with [isort](https://pypi.org/p/isort/) with
151 the following configuration.
152
153 <details>
154 <summary>A compatible `.isort.cfg`</summary>
155
156 ```cfg
157 [settings]
158 multi_line_output = 3
159 include_trailing_comma = True
160 force_grid_wrap = 0
161 use_parentheses = True
162 ensure_newline_before_comments = True
163 line_length = 88
164 ```
165
166 The equivalent command line is:
167
168 ```
169 $ isort --multi-line=3 --trailing-comma --force-grid-wrap=0 --use-parentheses --line-width=88 [ file.py ]
170 ```
171
172 </details>
173
174 ### Line length
175
176 You probably noticed the peculiar default line length. _Black_ defaults to 88 characters
177 per line, which happens to be 10% over 80. This number was found to produce
178 significantly shorter files than sticking with 80 (the most popular), or even 79 (used
179 by the standard library). In general,
180 [90-ish seems like the wise choice](https://youtu.be/wf-BqAjZb8M?t=260).
181
182 If you're paid by the line of code you write, you can pass `--line-length` with a lower
183 number. _Black_ will try to respect that. However, sometimes it won't be able to without
184 breaking other rules. In those rare cases, auto-formatted code will exceed your allotted
185 limit.
186
187 You can also increase it, but remember that people with sight disabilities find it
188 harder to work with line lengths exceeding 100 characters. It also adversely affects
189 side-by-side diff review on typical screen resolutions. Long lines also make it harder
190 to present code neatly in documentation or talk slides.
191
192 If you're using Flake8, you can bump `max-line-length` to 88 and forget about it.
193 Alternatively, use [Bugbear](https://github.com/PyCQA/flake8-bugbear)'s B950 warning
194 instead of E501 and keep the max line length at 80 which you are probably already using.
195 You'd do it like this:
196
197 ```ini
198 [flake8]
199 max-line-length = 80
200 ...
201 select = C,E,F,W,B,B950
202 ignore = E203, E501, W503
203 ```
204
205 You'll find _Black_'s own .flake8 config file is configured like this. Explanation of
206 why W503 and E203 are disabled can be found further in this documentation. And if you're
207 curious about the reasoning behind B950,
208 [Bugbear's documentation](https://github.com/PyCQA/flake8-bugbear#opinionated-warnings)
209 explains it. The tl;dr is "it's like highway speed limits, we won't bother you if you
210 overdo it by a few km/h".
211
212 **If you're looking for a minimal, black-compatible flake8 configuration:**
213
214 ```ini
215 [flake8]
216 max-line-length = 88
217 extend-ignore = E203
218 ```
219
220 ### Empty lines
221
222 _Black_ avoids spurious vertical whitespace. This is in the spirit of PEP 8 which says
223 that in-function vertical whitespace should only be used sparingly.
224
225 _Black_ will allow single empty lines inside functions, and single and double empty
226 lines on module level left by the original editors, except when they're within
227 parenthesized expressions. Since such expressions are always reformatted to fit minimal
228 space, this whitespace is lost.
229
230 It will also insert proper spacing before and after function definitions. It's one line
231 before and after inner functions and two lines before and after module-level functions
232 and classes. _Black_ will not put empty lines between function/class definitions and
233 standalone comments that immediately precede the given function/class.
234
235 _Black_ will enforce single empty lines between a class-level docstring and the first
236 following field or method. This conforms to
237 [PEP 257](https://www.python.org/dev/peps/pep-0257/#multi-line-docstrings).
238
239 _Black_ won't insert empty lines after function docstrings unless that empty line is
240 required due to an inner function starting immediately after.
241
242 ### Trailing commas
243
244 _Black_ will add trailing commas to expressions that are split by comma where each
245 element is on its own line. This includes function signatures.
246
247 Unnecessary trailing commas are removed if an expression fits in one line. This makes it
248 1% more likely that your line won't exceed the allotted line length limit. Moreover, in
249 this scenario, if you added another argument to your call, you'd probably fit it in the
250 same line anyway. That doesn't make diffs any larger.
251
252 One exception to removing trailing commas is tuple expressions with just one element. In
253 this case _Black_ won't touch the single trailing comma as this would unexpectedly
254 change the underlying data type. Note that this is also the case when commas are used
255 while indexing. This is a tuple in disguise: `numpy_array[3, ]`.
256
257 One exception to adding trailing commas is function signatures containing `*`, `*args`,
258 or `**kwargs`. In this case a trailing comma is only safe to use on Python 3.6. _Black_
259 will detect if your file is already 3.6+ only and use trailing commas in this situation.
260 If you wonder how it knows, it looks for f-strings and existing use of trailing commas
261 in function signatures that have stars in them. In other words, if you'd like a trailing
262 comma in this situation and _Black_ didn't recognize it was safe to do so, put it there
263 manually and _Black_ will keep it.
264
265 ### Strings
266
267 _Black_ prefers double quotes (`"` and `"""`) over single quotes (`'` and `'''`). It
268 will replace the latter with the former as long as it does not result in more backslash
269 escapes than before.
270
271 _Black_ also standardizes string prefixes, making them always lowercase. On top of that,
272 if your code is already Python 3.6+ only or it's using the `unicode_literals` future
273 import, _Black_ will remove `u` from the string prefix as it is meaningless in those
274 scenarios.
275
276 The main reason to standardize on a single form of quotes is aesthetics. Having one kind
277 of quotes everywhere reduces reader distraction. It will also enable a future version of
278 _Black_ to merge consecutive string literals that ended up on the same line (see
279 [#26](https://github.com/psf/black/issues/26) for details).
280
281 Why settle on double quotes? They anticipate apostrophes in English text. They match the
282 docstring standard described in
283 [PEP 257](https://www.python.org/dev/peps/pep-0257/#what-is-a-docstring). An empty
284 string in double quotes (`""`) is impossible to confuse with a one double-quote
285 regardless of fonts and syntax highlighting used. On top of this, double quotes for
286 strings are consistent with C which Python interacts a lot with.
287
288 On certain keyboard layouts like US English, typing single quotes is a bit easier than
289 double quotes. The latter requires use of the Shift key. My recommendation here is to
290 keep using whatever is faster to type and let _Black_ handle the transformation.
291
292 If you are adopting _Black_ in a large project with pre-existing string conventions
293 (like the popular
294 ["single quotes for data, double quotes for human-readable strings"](https://stackoverflow.com/a/56190)),
295 you can pass `--skip-string-normalization` on the command line. This is meant as an
296 adoption helper, avoid using this for new projects.
297
298 ### Numeric literals
299
300 _Black_ standardizes most numeric literals to use lowercase letters for the syntactic
301 parts and uppercase letters for the digits themselves: `0xAB` instead of `0XAB` and
302 `1e10` instead of `1E10`. Python 2 long literals are styled as `2L` instead of `2l` to
303 avoid confusion between `l` and `1`.
304
305 ### Line breaks & binary operators
306
307 _Black_ will break a line before a binary operator when splitting a block of code over
308 multiple lines. This is so that _Black_ is compliant with the recent changes in the
309 [PEP 8](https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/#should-a-line-break-before-or-after-a-binary-operator)
310 style guide, which emphasizes that this approach improves readability.
311
312 This behaviour may raise `W503 line break before binary operator` warnings in style
313 guide enforcement tools like Flake8. Since `W503` is not PEP 8 compliant, you should
314 tell Flake8 to ignore these warnings.
315
316 ### Slices
317
318 PEP 8
319 [recommends](https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/#whitespace-in-expressions-and-statements)
320 to treat `:` in slices as a binary operator with the lowest priority, and to leave an
321 equal amount of space on either side, except if a parameter is omitted (e.g.
322 `ham[1 + 1 :]`). It recommends no spaces around `:` operators for "simple expressions"
323 (`ham[lower:upper]`), and extra space for "complex expressions"
324 (`ham[lower : upper + offset]`). _Black_ treats anything more than variable names as
325 "complex" (`ham[lower : upper + 1]`). It also states that for extended slices, both `:`
326 operators have to have the same amount of spacing, except if a parameter is omitted
327 (`ham[1 + 1 ::]`). _Black_ enforces these rules consistently.
328
329 This behaviour may raise `E203 whitespace before ':'` warnings in style guide
330 enforcement tools like Flake8. Since `E203` is not PEP 8 compliant, you should tell
331 Flake8 to ignore these warnings.
332
333 ### Parentheses
334
335 Some parentheses are optional in the Python grammar. Any expression can be wrapped in a
336 pair of parentheses to form an atom. There are a few interesting cases:
337
338 - `if (...):`
339 - `while (...):`
340 - `for (...) in (...):`
341 - `assert (...), (...)`
342 - `from X import (...)`
343 - assignments like:
344   - `target = (...)`
345   - `target: type = (...)`
346   - `some, *un, packing = (...)`
347   - `augmented += (...)`
348
349 In those cases, parentheses are removed when the entire statement fits in one line, or
350 if the inner expression doesn't have any delimiters to further split on. If there is
351 only a single delimiter and the expression starts or ends with a bracket, the
352 parenthesis can also be successfully omitted since the existing bracket pair will
353 organize the expression neatly anyway. Otherwise, the parentheses are added.
354
355 Please note that _Black_ does not add or remove any additional nested parentheses that
356 you might want to have for clarity or further code organization. For example those
357 parentheses are not going to be removed:
358
359 ```py3
360 return not (this or that)
361 decision = (maybe.this() and values > 0) or (maybe.that() and values < 0)
362 ```
363
364 ### Call chains
365
366 Some popular APIs, like ORMs, use call chaining. This API style is known as a
367 [fluent interface](https://en.wikipedia.org/wiki/Fluent_interface). _Black_ formats
368 those by treating dots that follow a call or an indexing operation like a very low
369 priority delimiter. It's easier to show the behavior than to explain it. Look at the
370 example:
371
372 ```py3
373 def example(session):
374     result = (
375         session.query(models.Customer.id)
376         .filter(
377             models.Customer.account_id == account_id,
378             models.Customer.email == email_address,
379         )
380         .order_by(models.Customer.id.asc())
381         .all()
382     )
383 ```
384
385 ### Typing stub files
386
387 PEP 484 describes the syntax for type hints in Python. One of the use cases for typing
388 is providing type annotations for modules which cannot contain them directly (they might
389 be written in C, or they might be third-party, or their implementation may be overly
390 dynamic, and so on).
391
392 To solve this,
393 [stub files with the `.pyi` file extension](https://www.python.org/dev/peps/pep-0484/#stub-files)
394 can be used to describe typing information for an external module. Those stub files omit
395 the implementation of classes and functions they describe, instead they only contain the
396 structure of the file (listing globals, functions, and classes with their members). The
397 recommended code style for those files is more terse than PEP 8:
398
399 - prefer `...` on the same line as the class/function signature;
400 - avoid vertical whitespace between consecutive module-level functions, names, or
401   methods and fields within a single class;
402 - use a single blank line between top-level class definitions, or none if the classes
403   are very small.
404
405 _Black_ enforces the above rules. There are additional guidelines for formatting `.pyi`
406 file that are not enforced yet but might be in a future version of the formatter:
407
408 - all function bodies should be empty (contain `...` instead of the body);
409 - do not use docstrings;
410 - prefer `...` over `pass`;
411 - for arguments with a default, use `...` instead of the actual default;
412 - avoid using string literals in type annotations, stub files support forward references
413   natively (like Python 3.7 code with `from __future__ import annotations`);
414 - use variable annotations instead of type comments, even for stubs that target older
415   versions of Python;
416 - for arguments that default to `None`, use `Optional[]` explicitly;
417 - use `float` instead of `Union[int, float]`.
418
419 ## Pragmatism
420
421 Early versions of _Black_ used to be absolutist in some respects. They took after its
422 initial author. This was fine at the time as it made the implementation simpler and
423 there were not many users anyway. Not many edge cases were reported. As a mature tool,
424 _Black_ does make some exceptions to rules it otherwise holds. This section documents
425 what those exceptions are and why this is the case.
426
427 ### The magic trailing comma
428
429 _Black_ in general does not take existing formatting into account.
430
431 However, there are cases where you put a short collection or function call in your code
432 but you anticipate it will grow in the future.
433
434 For example:
435
436 ```py3
437 TRANSLATIONS = {
438     "en_us": "English (US)",
439     "pl_pl": "polski",
440 }
441 ```
442
443 Early versions of _Black_ used to ruthlessly collapse those into one line (it fits!).
444 Now, you can communicate that you don't want that by putting a trailing comma in the
445 collection yourself. When you do, _Black_ will know to always explode your collection
446 into one item per line.
447
448 How do you make it stop? Just delete that trailing comma and _Black_ will collapse your
449 collection into one line if it fits.
450
451 ### r"strings" and R"strings"
452
453 _Black_ normalizes string quotes as well as string prefixes, making them lowercase. One
454 exception to this rule is r-strings. It turns out that the very popular
455 [MagicPython](https://github.com/MagicStack/MagicPython/) syntax highlighter, used by
456 default by (among others) GitHub and Visual Studio Code, differentiates between
457 r-strings and R-strings. The former are syntax highlighted as regular expressions while
458 the latter are treated as true raw strings with no special semantics.