Python中list类的__contains__方法是如何实现的？

Question

假设我定义了以下变量：

mode = "access"
allowed_modes = ["access", "read", "write"]

我目前有一个类型检查语句

assert any(mode == allowed_mode for allowed_mode in allowed_modes)

但是，我似乎可以简单地将其替换为

assert mode in allowed_modes

根据ThiefMaster在Python List Class __contains__ Method Functionality中的回答，这两者应该是等价的。真的是这样吗？我如何通过查找 Python 的源代码轻松验证这一点？

Answer 1

不，它们不相等。例如：

>>> mode = float('nan')
>>> allowed_modes = [mode]
>>> any(mode == allowed_mode for allowed_mode in allowed_modes)
False
>>> mode in allowed_modes
True

请参阅Membership test operations 了解更多详情，包括此声明：

对于 list、tuple、set、frozenset、dict 或 collections.deque 等容器类型，表达式 x in y 等价于 any(x is e or x == e for e in y)。

Answer 2

Python 列表在 C 代码中定义。

您可以通过查看code in the repository 来验证它：

static int
list_contains(PyListObject *a, PyObject *el)
{
    Py_ssize_t i;
    int cmp;

    for (i = 0, cmp = 0 ; cmp == 0 && i < Py_SIZE(a); ++i)
        cmp = PyObject_RichCompareBool(el, PyList_GET_ITEM(a, i),
                                           Py_EQ);
    return cmp;
}

很明显，这段代码循环遍历列表中的项目并在el 和PyList_GET_ITEM(a, i) 之间的第一个相等（Py_EQ）比较返回 1 时停止。

Answer 3

不等价，因为 any 需要额外的函数调用、生成器表达式和其他东西。

>>> mode = "access"
>>> allowed_modes =["access", "read", "write"]
>>> 
>>> def f1():
...    mode in allowed_modes
... 
>>> def f2():
...    any(mode == x for x in allowed_modes)
... 
>>> 
>>> 
>>> import dis
>>> dis.dis
dis.dis(          dis.disassemble(  dis.disco(        dis.distb(        
>>> dis.dis(f1)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (mode)
              3 LOAD_GLOBAL              1 (allowed_modes)
              6 COMPARE_OP               6 (in)
              9 POP_TOP
             10 LOAD_CONST               0 (None)
             13 RETURN_VALUE
>>> dis.dis(f2)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (any)
              3 LOAD_CONST               1 (<code object <genexpr> at 0x7fb24a957540, file "<stdin>", line 2>)
              6 LOAD_CONST               2 ('f2.<locals>.<genexpr>')
              9 MAKE_FUNCTION            0
             12 LOAD_GLOBAL              1 (allowed_modes)
             15 GET_ITER
             16 CALL_FUNCTION            1 (1 positional, 0 keyword pair)
             19 CALL_FUNCTION            1 (1 positional, 0 keyword pair)
             22 POP_TOP
             23 LOAD_CONST               0 (None)
             26 RETURN_VALUE
>>> 

这比方法本身的 python 源更具指导性，但 here 是 __contains__ 的源用于列表，并且循环在 C 中，这可能比 Python 循环更快。

一些计时数字证实了这一点。

>>> import timeit
>>> timeit.timeit(f1)
0.18974408798385412
>>> timeit.timeit(f2)
0.7702703149989247
>>>