Python for 循环实际上是如何工作的？答案

【问题标题】：How does the Python for loop actually work?Python for 循环实际上是如何工作的？
【发布时间】：2019-06-20 14:57:22
【问题描述】：

我很想了解 Python for 循环是如何在后台工作的。我试着实现它有点像下面的代码sn-p，for循环是这样实现的吗？

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

# list itself is iterable but not iterator. Make it an iterator
iter_list = iter(my_list)

while True:
    try:
       print(next(iter_list))
    except StopIteration:
       break

【问题讨论】：

标签： python for-loop python-internals

【解决方案1】：

是的，这是对 for 循环构造实现方式的一个很好的近似。它当然匹配for loop statement documentation:

表达式列表被计算一次；它应该产生一个可迭代的对象。为expression_list 的结果创建一个迭代器。然后，该套件按照迭代器返回的顺序对迭代器提供的每个项目执行一次。使用标准分配规则（请参阅分配语句）将每个项目依次分配到目标列表，然后执行套件。当项目耗尽时（即当序列为空或迭代器引发StopIteration 异常时立即），else 子句中的套件（如果存在）将被执行，并且循环终止。

您只是错过了使用标准分配规则分配给目标列表部分；您必须使用i = next(iter_list) 和print(i) 而不是直接打印next() 调用的结果。

Python 源代码被编译成字节码，然后解释器循环执行。您可以使用dis module 查看for 循环的字节码：

>>> import dis
>>> dis.dis('for i in mylist: pass')
  1           0 SETUP_LOOP              12 (to 14)
              2 LOAD_NAME                0 (mylist)
              4 GET_ITER
        >>    6 FOR_ITER                 4 (to 12)
              8 STORE_NAME               1 (i)
             10 JUMP_ABSOLUTE            6
        >>   12 POP_BLOCK
        >>   14 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE

命名的各种操作码都记录在同一个dis 模块中，它们的实现可以在CPython evaluation loop 中找到（查找TARGET(<opcode>) 开关目标）；上述操作码分解为：

SETUP_LOOP 12 标志着 suite 语句块的开始，因此解释器知道在出现break 的情况下应该跳转到哪里，以及在出现异常时需要进行哪些清理或return 声明；清理操作码位于此操作码之后 12 个字节的字节码（此处为POP_BLOCK）。
LOAD_NAME 0 (mylist) 加载 mylist 变量值，将其放在堆栈顶部（TOS 在操作码描述中）。
GET_ITER 在 TOS 上的对象上调用 iter()，然后用结果替换 TOS。
FOR_ITER 4 在 TOS 迭代器上调用 next()。如果这给出了结果，那么它就会被推送到 TOS。如果有StopIteration异常，则从TOS中移除迭代器，4字节字节码跳到POP_BLOCK操作码。
STORE_NAME 1 接受 TOS 并将其放入命名变量中，这里是 i。
JUMP_ABSOLUTE 6 标志着循环体的结束；它告诉解释器返回到字节码偏移量 6，回到上面的 FOR_ITER 指令。如果我们在循环中做了一些有趣的事情，那么这将发生在STORE_NAME 之后，JUMP_ABSOLUTE 之前。
POP_BLOCK 删除由 SETUP_LOOP 设置的块簿记，并从堆栈中删除迭代器。

>> 标记是跳转目标，作为视觉提示，在读取跳转到它们的操作码行时更容易发现这些目标。

【讨论】：