这段代码中 list[:] 的含义是什么？ [复制]

Question

此代码来自 Python 的文档。我有点困惑。

words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
for w in words[:]:
    if len(w) > 6:
        words.insert(0, w)
print(words)

以下是我最初的想法：

words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
for w in words:
    if len(w) > 6:
        words.insert(0, w)
print(words)

为什么这段代码创建了一个无限循环而第一个没有？

Answer 1

这是陷阱之一！ python的，可以逃脱初学者。

words[:] 是这里的魔法酱。

观察：

>>> words =  ['cat', 'window', 'defenestrate']
>>> words2 = words[:]
>>> words2.insert(0, 'hello')
>>> words2
['hello', 'cat', 'window', 'defenestrate']
>>> words
['cat', 'window', 'defenestrate']

现在没有[:]：

>>> words =  ['cat', 'window', 'defenestrate']
>>> words2 = words
>>> words2.insert(0, 'hello')
>>> words2
['hello', 'cat', 'window', 'defenestrate']
>>> words
['hello', 'cat', 'window', 'defenestrate']

这里要注意的主要是words[:] 返回现有列表的copy，因此您正在迭代未修改的副本。

您可以使用id()检查您是否引用了相同的列表：

第一种情况：

>>> words2 = words[:]
>>> id(words2)
4360026736
>>> id(words)
4360188992
>>> words2 is words
False

第二种情况：

>>> id(words2)
4360188992
>>> id(words)
4360188992
>>> words2 is words
True

值得注意的是[i:j]被称为切片操作符，它的作用是返回一个新的列表副本，从索引i开始，直到（但不包括）索引j。

所以，words[0:2] 给你

>>> words[0:2]
['hello', 'cat']

省略起始索引意味着它默认为0，而省略最后一个索引意味着它默认为len(words)，最终结果是您收到整个列表的副本。

---

如果你想让你的代码更具可读性，我推荐copy 模块。

from copy import copy 

words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
for w in copy(words):
    if len(w) > 6:
        words.insert(0, w)
print(words)

这基本上和你的第一个代码 sn-p 做同样的事情，并且更具可读性。

或者（正如 DSM 在 cmets 中提到的那样）和在 python >=3 上，您也可以使用 words.copy() 来做同样的事情。

Answer 2

words[:] 将words 中的所有元素复制到一个新列表中。因此，当您迭代 words[:] 时，实际上是在迭代 words 当前拥有的所有元素。所以当你修改words时，这些修改的效果在words[:]中是看不到的（因为你在开始修改words之前调用了words[:]）

在后一个示例中，您正在迭代 words，这意味着您对 words 所做的任何更改对您的迭代器确实是可见的。结果，当您插入words 的索引0 时，您将words 中的每个其他元素“向上”增加一个索引。因此，当您继续进行 for 循环的下一次迭代时，您将在 words 的下一个索引处获得元素，但这只是您刚刚看到的元素（因为您在开头插入了一个元素列表，将所有其他元素向上移动一个索引）。

要查看实际情况，请尝试以下代码：

words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
for w in words:
    print("The list is:", words)
    print("I am looking at this word:", w)
    if len(w) > 6:
        print("inserting", w)
        words.insert(0, w)
        print("the list now looks like this:", words)
print(words)

Answer 3

（除了@Coldspeed的回答）

看下面的例子：

words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
words2 = words
words2 is words

结果：True

这意味着名称word 和words2 指的是同一个对象。

words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
words2 = words[:]
words2 is words

结果：False

在这种情况下，我们已经创建了新对象。

Answer 4

让我们看看迭代器和可迭代对象：

可迭代对象是具有__iter__ 方法的对象，该方法返回一个 迭代器，或者它定义了一个__getitem__ 可以采用的方法 从零开始的顺序索引（并引发IndexError 时 索引不再有效）。所以一个可迭代对象是你 可以从中获取迭代器。

迭代器是具有next (Python 2) 或__next__ (Python 3) 方法的对象。

iter(iterable) 返回迭代器对象，list_obj[:] 返回一个新的列表对象，即 list_object 的精确副本。

在您的第一种情况下：

for w in words[:]

for 循环将遍历列表的新副本，而不是原始单词。任何单词的变化对循环迭代都没有影响，循环正常终止。

这就是循环的工作方式：

1. 循环在可迭代对象上调用iter 方法并遍历迭代器

2. 循环调用迭代器对象上的next 方法以从迭代器中获取下一项。重复此步骤，直到没有更多元素为止

3. 在引发StopIteration 异常时终止循环。

在你的第二种情况下：

words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
for w in words:
    if len(w) > 6:
        words.insert(0, w)
print(words)

您正在对原始列表单词进行迭代，并向单词添加元素会直接影响迭代器对象。因此，每次更新您的单词时，相应的迭代器对象也会更新，因此会创建一个无限循环。

看看这个：

>>> l = [2, 4, 6, 8]
>>> i = iter(l) # returns list_iterator object which has next method
>>> next(i)
2
>>> next(i)
4
>>> l.insert(2, 'A')
>>> next(i)
'A'

每次在StopIteration 之前更新原始列表时，您都会得到更新的迭代器，next 会相应地返回。这就是你的循环无限运行的原因。

有关迭代和迭代协议的更多信息，您可以查看here。