После года разработки опубликован значительный выпуск языка программирования Python 3.11. Новая ветка будет поддерживаться в течение полутора лет, после чего ещё три с половиной года для неё будут формироваться исправления с устранением уязвимостей.

Одновременно началось альфа-тестирование ветки Python 3.12 (в соответствии с новым графиком разработки работа над новой веткой начинается за пять месяцев до релиза предыдущей ветки и к моменту очередного релиза достигает стадии альфа-тестирования). Ветка Python 3.12 будет находиться на стадии альфа-выпусков в течение семи месяцев, во время которых будут добавляться новые возможности и производиться исправление ошибок. После этого в течение трёх месяцев будет проводиться тестирование бета-версий, во время которого добавление новых возможностей будет запрещено и всё внимание будет уделяться исправлению ошибок. Последние два месяца перед релизом ветка будет находиться на стадии кандидата в релизы, на которой будет выполнена финальная стабилизация.

Среди добавленных в Python 3.11 новшеств:

• Проведена значительная работа по оптимизации производительности. В новую ветку включены изменения, связанные с ускорением и inline-развёртыванием вызова функций, применением быстрых интерпретаторов типовых операций (x+x, x*x, x-x, a[i], a[i] = z, f(arg) C(arg), o.method(), o.attr = z, *seq), а также оптимизациями, подготовленными проектами Cinder и HotPy. В зависимости от вида нагрузки отмечается прирост скорости выполнения кода на 10-60%. В среднем производительность при прохождении тестового набора pyperformance увеличилась на 25%.

  Переработан механизм кэширования байткода, что позволило сократить время запуска интерпретатора на 10-15%. Объекты с кодом и байткод теперь статически разамещаются интерпретатором, что дало возможность исключить стадии демаршалинга извлечённого из кэша байткода и преобразования объектов с кодом для размещения в динамической памяти.

• При отображении трассировки вызовов в диагностических сообщениях обеспечен вывод информации о выражении, из-за которого возникла ошибка (ранее подсвечивалась лишь строка без детализации, какая именно часть строки стала причиной ошибки). Расширенную информацию о трассировке также можно получить через API и использовать для сопоставления отдельных инструкций байткода с конкретной позицией в исходном коде, используя метод codeobject.co_positions() или функцию C API PyCode_Addr2Location(). Изменение существенно упрощает отладку проблем, связанных с вложенными объектами словарей, множественными вызовами функций и сложными арифметическими выражениями.

  
     Traceback (most recent call last):
       File "calculation.py", line 54, in 
         result = (x / y / z) * (a / b / c)
                   ~~~~~~^~~
     ZeroDivisionError: division by zero
  

• Добавлена поддержка групп исключений, дающих программе возможность генерировать и обрабатывать сразу несколько разных исключений одновременно. Для группировки нескольких исключений и их совместного вызова предложены новые типы исключений ExceptionGroup и BaseExceptionGroup, а для выделения отдельных исключений из группы добавлено выражение "except*".
• В класс BaseException добавлен метод add_note(), позволяющий прикрепить текстовое примечание к исключению, например, добавить контекстную информацию, недоступную во время генерации исключения.
• Добавлен специальный тип Self, представляющий текущий закрытый класс. Self может применяться для аннотирования методов, возвращающих экземпляр своего класса, более простым путём, чем при использовании TypeVar.

  
     class MyLock:
         def __enter__(self) -> Self:
             self.lock()
             return self
  

• Добавлен специальный тип LiteralString, который может включать только строковые литералы, совместимые с типом LiteralString (т.е. голые строки и строки с типом LiteralString, но не произвольные и не комбинированные строки с типом str). Тип LiteralString можно использовать для ограничения передачи функциям строковых аргументов, произвольная подстановка частей строк в которых может привести к уязвимостям, например, при формировании строк для SQL-запросов или shell-команд.

  
     def run_query(sql: LiteralString) -> ...
         ...
  
     def caller(
         arbitrary_string: str,
         query_string: LiteralString,
         table_name: LiteralString,
     ) -> None:
         run_query("SELECT * FROM students")  # ok
         run_query(literal_string)  # ok
         run_query("SELECT * FROM " + literal_string)  # ok
         run_query(arbitrary_string)  # Ошибка
         run_query(  # Ошибка
             f"SELECT * FROM students WHERE name = {arbitrary_string}"
         )
  

• Добавлен тип TypeVarTuple, позволяющий использовать вариативные дженерики, в отличие от TypeVar охватывающие не один тип, а произвольное число типов.
• В стандартную библиотеку включён модуль tomllib с функциями для разбора формата TOML.
• Предоставлена возможность пометки отдельных элементов типизованных словарей (TypedDict) метками Required и NotRequired для определения обязательных и не обязательных полей (по умолчанию все объявленные поля обязательны для заполнения, если параметр total не выставлен в значение False).

  
     class Movie(TypedDict):
        title: str
        year: NotRequired[int]
  
     m1: Movie = {"title": "Black Panther", "year": 2018}  # OK
     m2: Movie = {"title": "Star Wars"}  # OK (поле year необязательное)
     m3: Movie = {"year": 2022}  # Ошибка, не заполнено обязательное поле title)
  

• В модуль asyncio добавлен класс TaskGroup с реализацией асинхронного контекстного менеджера, ожидающего завершения группы задач. Добавление задач в группу осуществляется при помощи метода create_task().

  
     async def main():
         async with asyncio.TaskGroup() as tg:
             task1 = tg.create_task(some_coro(...))
             task2 = tg.create_task(another_coro(...))
         print("Both tasks have completed now.")
  

• Добавлен декоратор классов, методов и функций @dataclass_transform, при указании которого система проверки статических типов трактует объект как при использовании декоратора @dataclasses.dataclass. В примере ниже класс CustomerModel при проверке типов будет обработан по аналогии с классом с декоратором @dataclasses.dataclass, т.е. как имеющий метод __init__, допускающий переменные id и name.

  
     @dataclass_transform()
     class ModelBase: ...
  
     class CustomerModel(ModelBase):
         id: int
         name: str
  

• В регулярных выражениях добавлена возможность использования атомарной группировки ((?>…)) и ревнивых (possessive) квантификаторов (*+, ++, ?+, {m,n}+).
• Добавлена опция командной строки "-P" и переменная окружения PYTHONSAFEPATH для отключения автоматического прикрепления к sys.path потенциально небезопасных файловых путей.
• Значительно улучшена утилита py.exe для платформы Windows, в которой реализована поддержка синтаксиса "-V:<company>/<tag>" в дополнение к "-<major>.<minor>".
• Многие макросы в C API преобразованы в обычные или статические inline-функции.
• Объявлены устаревшими и будут удалены в выпуске Python 3.13 модули uu, cgi, pipes, crypt, aifc, chunk, msilib, telnetlib, audioop, nis, sndhdr, imghdr, nntplib, spwd, xdrlib, cgitb, mailcap, ossaudiodev и sunau. Удалены функции PyUnicode_Encode*.