程序设计 - 关于 Python 列表推导的疑惑

Question

关于

Python list comprehension 其实就是 generator.

该怎么理解？

另外 map filter、generator 也让人挺不解的，求python 大牛都给解释下。这么设计的缘由是什么？

Answer 1

首先關於問題裡面引用的那句話：不要這樣理解，會把自己繞進去，而且也不準確。

這個問題要往簡單來看。對於一個簡單的 list comprehension [x**2 for x in range(10)]，它等價於：

l = []

for x in range(10):
    l.append(x**2)

所以，list comprehension 只是一個語法糖，能讓容器的初始化變得更加簡潔，但它本質上還是在往容器裡不斷塞東西。 （當然，由於這個語法存在，python 也可以針對性的最佳化效能，效能會比自己 append 好一些）

List comprehensions provide a concise way to create lists.
List comprehensions 提供了一種簡潔明了的方式來創建 list。
來自 python 官方文件

它跟 generator 概念不一樣，如果要說的話，迭代器（iterator）可能才是描述 x**2 for x in range(10) 這種語法的正確方法，雖然它的名字確實叫做 generator expression。

其次，什麼是 generator。

這個概念本身是很晦澀，如果初學不要強行理解。

簡單說它就是一個資料產生器，或精確點說，它是個呼叫者可控制的迭代器（iterator），僅此而已。

Generator 函數就像一個扭蛋機，使用者每次投入一枚硬幣它就吐出一顆扭蛋。

• 扭蛋機不知道也不關心使用者是誰
• 使用者不知道也不關心下次吐出的扭蛋是什麼
• 使用想要扭蛋的時候就投幣，立即就會出一個扭蛋，或者告訴他已經沒有庫存了
• 當使用者不需要扭蛋的時候，他就可以一直無視這個扭蛋機

這樣設計的好處是，耦合低和可控。

至於 generator 的高階用法，例如模擬 coroutine 什麼的，可以暫時無視。

最後，關於 map、filter 等函數的設計思路。

從 generator 的特性可以看出，它所能表達的只能是一種順序輸出的情況，無法後悔，除非從頭開始。

這就像一條工廠的流水線，只能向前不能後退。

如果我們有這樣一條流水線，我們能做什麼呢？

• 管線的入口接著一個 generator，源源不絕的從 generator 輸出到管線
• 我們可以對流水線上的東西進行加工，一塊鋼板在上面銼一下變成某米的後蓋，這就是 map
• 我們可以把管線上的殘次品丟掉，這就是 filter

管線生產是工業時代智慧體現，能夠將執行效率做到最高，且管線上各個環節都沒有耦合性，它的合理性相當明顯。

Answer 2

這樣處理主要是 Lazy 求值的做法

設想一些應用場景，你需要對1000萬個斐波那切數相加求和。

• 一個方法是先用一個列表，寫一個函數，直接產生1000萬個個斐波那切數，然後再把1000萬個存儲，然後迭代這個list的每一個數進行疊加求和。 (先生成，再處理)
• 另外一種方式就是，寫一個能依照要求，每次產生一個斐波那切數函數，求和的過程為每調用函數，產生一個斐波那切數，然後進行求和一次。 (一邊生成一遍處理)

第二種方法，就是一種 lazy 的方式，也就是 python 慣用的 generator

Answer 3

不知道題主這句話是從何得來的,我測試的Python2.7就是轉化成for函數而已如下.

不知道Py3.*中是否也是如此(可能變了吧)