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python学习—Python 2.7 与 3.x 差异（arcpy 场景）

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• 标题：python学习—Python 2.7 与 3.x 差异（arcpy 场景）
• 摘要：ArcGIS Desktop 锁死 Python 2.7，而网上教程九成是 3.x。本文从环境归属讲到 print、除法、异常、字典、中文编码五类实际会撞上的差异，给出 arcpy 场景下的正确写法和一张速查表，附迁移自检清单。
• 标签：Python2.7、Python3、arcpy、ArcGIS、字符编码、版本差异
• 专栏：python学习

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功能说明

写 arcpy 的人大概都经历过这件事：

在自己电脑上跑得好好的脚本，拷到同事电脑上，双击运行，第一行就给你一个 SyntaxError。或者照着网上教程抄了一段 Python 代码，贴进 ArcMap 的 Python 窗口，满屏红色报错，一句都看不懂。

不是代码写错了，是你抄的是 Python 3 的代码，而 ArcGIS Desktop 只能跑 Python 2.7。

这个坑绕不开：ArcGIS 桌面版最后一版是 10.8.2，它绑定的就是 Python 2.7，不会再变了。而网上能搜到的 Python 教程、ChatGPT 给的代码、新一点的第三方库文档，默认全是 python 3.x 语法。两边的语法差异虽然不大，但每一处都致命——不报错，就是结果错；不报结果错，就是中文乱码。

本文想解决四件事：

• 1 说清电脑上这几套 Python 分别从哪来、谁有 arcpy、谁没有
• 2 列出实际会撞上的语法差异，每条给可直接运行的对比代码
• 3 讲透 arcpy 场景下最痛的中文编码问题，给出正确写法
• 4 一张速查表 + 一份迁移自检清单，改代码时照着对

我使用的 arcgis 软件版本为 10.8.2 版本，自带的 Python 是 2.7.18，32 位。文中的 py2 代码均可直接在 ArcMap 的 Python 窗口运行。 （我的电脑上还另外安装了 python 3.13版本，用来其他 非 arcpy代码使用的环境，使用PyCharm作为IDE编辑器）。

1 先搞清楚：三套 Python，谁是谁

很多人的电脑上同时躺着三个 Python，互相打架。以我的电脑为例：

关键点一：两个 arcpy 不是同一个东西。

Desktop 的 arcpy 是一堆编译好的 32 位 .pyd 文件，只能被 32 位的 Python 2.7 加载； Pro 的 arcpy 是 64 位、Python 3 的包。 你把 Pro 的 arcpy 目录塞给 Python 3.13，只会得到：

ImportError: DLL load failed: 找不到指定的模块。

或者干脆：

ModuleNotFoundError: No module named 'arcpy'

关键点二：自己装的那个 Python 3.13，永远不会有 arcpy。

arcpy 不是 pip 能装的包，它跟着 ArcGIS 安装包一起落盘。所以在 PyCharm 里新建项目，如果 Interpreter 解释器环境 选的是 3.13，import arcpy 必然失败——这不是环境变量没配好，是方向错了。

关键点三：想看当前解释器是谁，一句话。

import sys
print(sys.version)

py2 输出（注意末尾的 32 bit，这是 ArcGIS Desktop 的 Python，别搞混）：

2.7.18 (v2.7.18:8d21aa21f2, Apr 20 2020, 20:25:09) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]

py3 输出长这样：

3.13.0 (main, Oct 7 2024, 12:13:39) [MSC v.1941 64 bit (AMD64)]

在 ArcMap 的 Python 窗口里第一条命令就敲这个，能避免后面所有误会。

温馨提示：ArcGIS 10.8.2 装完之后，开始菜单里 ArcGIS 组下面有个 Python 2.7 文件夹，里面是 IDLE 和 Python (command line)。IDLE 比 ArcMap 自带的 Python 窗口好用得多——有语法高亮、能保存 .py 文件、报错信息带行号。日常写 arcpy 建议在这里写，调通了再贴进 Python 窗口。

2 语法差异：五处必踩

(1) print：从语句到函数

py2 里 print 是语句，不用括号：

print "hello"
print "坐标:", x, y

py3 里它是函数，必须带括号：

print("hello")
print("坐标:", x, y)

这是最容易被"看起来没问题"骗过去的一处。 print("hello") 在 py2 里也能跑，因为括号被当成普通的分组表达式，等价于 print ("hello")。但一旦有多个参数就露馅：

# py2 中执行
print("坐标:", 100, 200)

py2 输出：

('坐标:', 100, 200)

一个元组。括号被理解成了"把这三个东西打包成元组再打印"，而不是"三个参数"。

arcpy 场景：调试时想看游标取出来的值，写成 print(row) 在两边都对，因为只有一个参数。但写成 print("值：", row) 就只在 py3 对。稳妥写法是用格式化：

print("值：{}".format(row))

这种写法两边完全一致。

如果一定要在 py2 里用函数式 print（比如要 end= 参数），加一行：

from __future__ import print_function

(2) 除法：整数相除，小数消失

py2 的 / 遇到两个整数，做的是地板除，直接砍掉小数：

# py2
print 5 / 2 # 2 不是 2.5
print 5 / 2.0 # 2.5 有一边是浮点才正常
print 5 // 2 # 2 地板除，两边一致

py3 的 / 永远是真除法，// 才是地板除。

这一处不报错，但结果错，最阴。

arcpy 里最典型的翻车现场是面积单位换算：

# 字段值是 LONG 类型，单位平方米
area = row[0] # 12345678
mu = area / 10000 # py2 得 1234，小数点后全丢

正确写法，主动制造浮点：

mu = area / 10000.0 # 1234.5678
# 或者
mu = float(area) / 10000

要整体改成本意，加一行让 / 变成真除法：

from __future__ import division

arcpy 场景提醒：arcpy.Describe() 拿到的 extent.width、shape.area 都是浮点，不受影响。真正危险的是属性表里 SHORT / LONG 字段的值——读出来是 int，一转除法就掉精度。

(3) 异常捕获：逗号换成 as

# py2 老写法，py3 直接 SyntaxError
try:
arcpy.Project_management(src, dst, sr)
except Exception, e:
print e

# py2.6+ 和 py3 都认的写法
try:
arcpy.Project_management(src, dst, sr)
except Exception as e:
print(e)

注意：except … as e 在 Python 2.6 就已经支持，所以 py2.7 完全可以用。写 arcpy 代码时统一用 as，能省一半迁移麻烦。

另外 py2 的 print e（不带括号）在 py3 是语法错误，改成 print(e) 或 arcpy.AddError(str(e)) 两边都对。

(4) range 和 xrange

# py2
range(1000000) # 立刻在内存里建一个 100 万元素的 list，占几十 MB
xrange(1000000) # 惰性生成，几乎不占内存

# py3
range(1000000) # 本身就是惰性对象，没有 xrange 这个名字了

arcpy 场景：批处理几千个要素类时，for i in xrange(len(lst)) 在 py2 是标准写法，搬到 py3 报 NameError: name 'xrange' is not defined。

统一写法：

for i in range(len(lst)):

py2 里如果 len(lst) 不大（几千以内），用 range 完全无所谓；要是上万，才需要考虑 xrange。写 arcpy 脚本时列表通常就几十上百项，直接 range 更省心。

更好的做法是根本不用索引：

for fc in lst:

(5) input 和 raw_input

# py2
name = raw_input("输入名称：") # 拿到字符串，安全
name = input("输入名称：") # 等价于 eval(raw_input(…))，输入 1+1 得 2，输入中文不加引号直接报错

# py3
name = input("输入名称：") # 就是 py2 的 raw_input

arcpy 场景：写工具箱脚本时不要用 input()。ArcGIS 工具箱的参数统一走：

fc = arcpy.GetParameterAsText(0)

这样参数从工具对话框传进来，和 Python 版本无关，也就没有这个坑。

(6) 3.x 独有、2.7 必报错的写法

f-string 是最高频的一个。 现在问 AI 要代码，十有八九给你 f-string。改法很简单：

# py3
arcpy.AddMessage(f"共处理 {n} 个图层")

# py2 / 通用
arcpy.AddMessage("共处理 {} 个图层".format(n))

.format() 从 Python 2.6 就有，两边通吃，是我写 arcpy 的默认选择。

3 中文编码：arcpy 最痛的一关

前面几处至少会报错，看得见。编码问题不一样，它时好时坏、换台电脑就变，最耗时间。

(1) 第一行必须写编码声明

py3 源码默认就是 UTF-8，写中文注释毫无压力。py2 默认是 ASCII，源码里只要出现一个中文字符——哪怕是注释——就报：

SyntaxError: Non-ASCII character '\\xe4' in file xxx.py on line 3,
but no encoding declared

所以 py2 脚本第一行（或第二行，如果第一行是 #!/usr/bin/env python）必须写：

# -*- coding: utf-8 -*-

用记事本或 Notepad++ 保存时，文件本身的编码也要选 UTF-8。 声明写 UTF-8、文件实际存成 ANSI，照样报错，而且报错信息更莫名其妙。

(2) py2 里 str 和 unicode 是两回事

这是整个编码问题的根。py3 只有一种字符串 str（就是文本），bytes 单独存在。py2 里：

# -*- coding: utf-8 -*-
s = "中文" # str，字节串，内容 = b'\\xe4\\xb8\\xad\\xe6\\x96\\x87'
u = u"中文" # unicode，2 个字符

print type(s) # <type 'str'>
print type(u) # <type 'unicode'>
print len(s) # 6
print len(u) # 2

(3) 三个高频报错，一次说清

① UnicodeDecodeError: ‘ascii’ codec can’t decode byte

来源：把 str 和 unicode 拼在一起，py2 会自动尝试用 ASCII 去解码那个 str。

s = "中文" # str
u = u"abc" # unicode
print s + u # UnicodeDecodeError!

改成同类型再拼：

print s.decode('utf-8') + u # 都变成 unicode 再相加

② UnicodeEncodeError: ‘gbk’ codec can’t encode character

来源：把 unicode 输出到 GBK 环境（Windows 控制台默认 GBK），遇到 GBK 里没有的字符（比如某些少数民族文字、特殊符号）就崩。

print u"℃" # 控制台 GBK 编码，可能报错

③ IOError: [Errno 22] Invalid argument 或路径找不到

来源：arcpy 拿到的是 str 类型的中文路径，内部转码失败。py2 下 arcpy 对 unicode 路径的支持明显更好。

(4) arcpy 里的正确写法

统一原则：脚本内部的所有文本一律用 unicode，只在落盘输出时转成字节。

路径：

# -*- coding: utf-8 -*-
import arcpy, os

# 常量直接加 u 前缀，一步到位
workspace = u"D:\\\\数据\\\\成果"
arcpy.env.workspace = workspace

# 拼接出来的路径也要是 unicode
fc = os.path.join(workspace, u"行政区.shp")

消息输出：

# 不推荐：传入 str，换台电脑可能乱码
arcpy.AddMessage("处理完成：" + name)

# 推荐：全程 unicode
arcpy.AddMessage(u"处理完成：{}".format(name))

注意 .format() 里的变量也必须是 unicode，否则 py2 会尝试把 str 按 ASCII 解码。稳妥写法是准备一个转换函数：

def to_u(s):
"""py2 专用：任意对象转 unicode"""
if isinstance(s, unicode):
return s
if isinstance(s, str):
try:
return s.decode('utf-8')
except UnicodeDecodeError:
return s.decode('gbk')
return unicode(s)

arcpy.AddMessage(u"处理完成：{}".format(to_u(name)))

注意：这个函数只能在 py2 用，unicode 在 py3 里没有这个名字。写双版本兼容时用 sys.version_info 判断。

文件读写：py2 的 open() 读写的是字节，中文内容必须显式指定编码，用 codecs：

import codecs

# 写
with codecs.open(u"D:\\\\数据\\\\清单.txt", 'w', 'utf-8') as f:
f.write(u"图层名称,要素数\\n")
f.write(u"{},{}\\n".format(name, count))

# 读
with codecs.open(u"D:\\\\数据\\\\清单.txt", 'r', 'utf-8') as f:
for line in f:
print(line.strip())

不加 codecs 直接 open(…, 'w') 写中文，在 Windows 上会按 GBK 落盘，别人用 UTF-8 打开就是一堆乱码。

CSV 特别注意：用 csv 模块 + codecs.open 写出来的 UTF-8 CSV，用 Excel 双击打开会乱码（Excel 默认按 GBK 解析）。两个办法：一是文件开头写 BOM，二是改用 GBK。我通常用第一种：

with codecs.open(path, 'w', 'utf-8-sig') as f: # utf-8-sig 会写入 BOM
writer = csv.writer(f)

(5) 批量转换编码

如果手里一堆 txt 编码混乱，用 chardet 探测后统一转 UTF-8。这部分在《python学习—合并TXT文本文件》里有完整代码，这里不重复。

安装 chardet 到 arcpy 环境：

C:\\Python27\\ArcGIS10.8\\python.exe -m pip install chardet

4 字典与迭代

(1) keys / values / items 的返回值

d = {'a': 1, 'b': 2}

# py2：返回 list，可以用索引
d.keys() # ['a', 'b']
d.keys()[0] # 'a' 合法

# py3：返回视图对象，不支持索引
d.keys() # dict_keys(['a', 'b'])
d.keys()[0] # TypeError: 'dict_keys' object is not subscriptable

py3 想取第一个键，要转成 list：

list(d.keys())[0]

arcpy 场景：属性表字段名和别名的映射字典，按顺序取字段名时容易踩。建议统一写 list(d.keys())，两边都能跑。

(2) iteritems 在 py3 消失

# py2
for k, v in d.iteritems():
print k, v

# py3
for k, v in d.items():
print(k, v)

通用写法用 d.items()。 在 py2 里 items() 会一次性建 list，字段字典最多几十项，完全无所谓。

(3) has_key 被移除

# py2
if d.has_key('a'):
pass

# py3 / 通用
if 'a' in d:
pass

(4) 排序行为

py2 里 sorted(d.items()) 遇到键类型不一致（比如既有 int 又有 str）不会报错，只是按类型名排；py3 直接抛 TypeError。写字典排序时保证键类型统一即可。

5 库与包管理

(1) pip 到底装到哪去了

电脑上装了 3.13 之后，命令行敲 pip 很可能指向 3.13 的 pip：

pip install docx

结果是装进了 3.13 的 site-packages，arcpy 的 Python 2.7 里 import docx 依旧报错。永远用 -m pip 明确解释器：

C:\\Python27\\ArcGIS10.8\\python.exe -m pip install python-docx

写全路径，不给歧义留空间。

(2) 哪些包能装、哪些不能

铁律：不要升级 arcpy 环境里已存在的包。 只装新的、arcpy 用不到的小包。装出问题只能重装 ArcGIS，代价太大。

(3) Python 2.7 的包生态已经停更

2020 年 1 月 1 日 py2 停止维护。现在 pip install 报 Could not find a version that satisfies the requirement 是常态。解决办法：

• 优先找老版本：pip install 包名==1.2.3
• 有些包要指定源：-i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
• 实在装不上，就回到标准库——os、csv、shutil、codecs、zipfile 这几个模块能覆盖 90% 的办公自动化需求

6 arcpy 本身的变化：mapping 变 mp

语法差异之外，两代 arcpy 的 API 也不一样。最明显的是地图文档模块：

# py2 + Desktop
import arcpy
mxd = arcpy.mapping.MapDocument(u"D:\\\\工程\\\\成果.mxd")
df = arcpy.mapping.ListDataFrames(mxd)[0]
for lyr in arcpy.mapping.ListLayers(mxd, "", df):
print lyr.name
mxd.save()
del mxd

# py3 + Pro
import arcpy
aprx = arcpy.mp.ArcGISProject(r"D:\\工程\\成果.aprx")
m = aprx.listMaps()[0]
for lyr in m.listLayers():
print(lyr.name)
aprx.save()

这部分不能只改语法，逻辑要重写。 好在基础工具层完全一致——arcpy.Project_management、arcpy.Clip_analysis、arcpy.da.SearchCursor、arcpy.GetParameterAsText 这些在两边写法一模一样，只是 py3 里 print 要加括号。

所以现有的 arcpy 代码迁移到 Pro，工作量主要集中在 mapping 相关的部分。

7 速查表

写代码时照着对，左边是 py2（Desktop），右边是 py3（Pro / 通用）。

8 迁移自检清单

拿到一段来路不明的代码，或者要把旧脚本换个环境跑，按顺序过一遍：

• 1 先确认解释器版本：import sys; print(sys.version)
• 2 有没有 print "xxx" 这种不带括号的语句？
• 3 有没有 except X, e 这种逗号捕获？
• 4 有没有 xrange、has_key、iteritems？
• 5 有没有 f-string（f"…"）或类型注解？py2 要全部改掉
• 6 所有除法：两个整数相除的地方，是不是漏了 .0 或 float()？
• 7 源码第一行有没有 # -*- coding: utf-8 -*-？文件本身是不是真存成了 UTF-8？
• 8 所有路径字符串加 u 前缀了没有？
• 9 有没有 "中文" + u"中文" 这种 str 与 unicode 混拼？
• 10 用到的第三方库，在 py2 下有对应版本吗？python -m pip list 看一下
• 11 涉及 arcpy.mapping 的，目标环境是 Desktop 还是 Pro？

十一条全过一遍，py2 / py3 之间的坑基本就清完了。

后记

Python 2 和 3 的差异，说到底是"历史包袱"和"生态现状"在打架。ArcGIS 桌面版锁死 2.7 是既定事实，短期内不会变；而外部的代码示例、教程、AI 生成的内容，默认都是 3.x。

我的建议是：写 arcpy 时代码直接按 2.7 写，但心里装着 3.x 的写法。凡是能用通用写法的地方就用通用写法（.format()、except as、in 判断键），这样将来真要迁到 Pro，改动量能少一大半。

真正无法通用、必须重写的，只有 arcpy.mapping 那一块。所以如果你的脚本里大量用到了 arcpy.mapping，从一开始就把地图文档操作和数据操作拆成两个模块，迁移时只动前半截。

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