添加到同一个字典的不同生成器返回相同的值

Question

我刚刚遇到了一个奇怪的 Python (3.7.0) 行为，我不太了解，对我来说似乎是一个错误。我想用生成器创建一个字典，但不知何故，它们都返回相同的值。这是我正在谈论的代码示例：

import itertools

d = {
"a": [-1, 2],
"b": [1, 2],
"c": [20, 20]
}
g = dict()
g2 = dict()
for letter, values in d.items():
    g[letter] = (values[0] * values[1] * x for x in itertools.count())
    g2[letter] = [values[0] * values[1] * x for x in range(3)]

for i in range(3):
    for l, v in g.items():
        print(v.__next__())
print(g2)

在我看来，g2 元素和 g 生成器的预期输出是相同的，但是我总是从最新的生成器接收值：

0
0
0
400
400
400
800
800
800
{'a': [0, -2, -4], 'b': [0, 2, 4], 'c': [0, 400, 800]}

总结一下，我做错了什么吗？还是只是标准的 Python 行为？

Answer 1

此错误不是由生成器引起的。这是一个范围错误。

在您的生成器声明中，您使用名称values，尽管直到之后循环完成后生成器才会执行，其中values 现在是列表中的最后一项。这是一个重现您的错误的示例。

for i in [1]:
    g = (i for _ in range(3))

i = 'some new value'

print(next(g)) # 'some new value'

换句话说，values[0] 和 values[1] 没有绑定到生成器，如果名称 values 后面的值发生变化，那么生成器的输出也会发生变化。

这意味着您希望生成器周围有一个闭包来存储值values[0] 和values[1]。您可以通过将生成器定义为函数来做到这一点。

import itertools

# Here is a function taht will return a generator
def gen(a, b):
    for x in itertools.count():
        yield a * b * x

d = {"a": [-1, 2], "b": [1, 2], "c": [20, 20]}

g, g2 = dict(), dict()

for letter, values in d.items():
    g[letter] = gen(values[0], values[1])
    g2[letter] = [values[0] * values[1] * x for x in range(3)]

for i in range(3):
    for l, v in g.items():
        print(next(v))

print(g2)

事实上，出于这个原因，很少使用内联生成器。支持def-yield 创建生成器的方式。

另外，不要调用__next__，而是使用内置的next。

输出

0
0
0
-2
2
400
-4
4
800
{'a': [0, -2, -4], 'b': [0, 2, 4], 'c': [0, 400, 800]}

Answer 2

查看您的代码的固定版本：

import itertools

def make_generator(values):
    return (values[0] * values[1] * x for x in itertools.count())

d = {
"a": [-1, 2],
"b": [1, 2],
"c": [20, 20]
}
g = dict()
g2 = dict()
for letter, values in d.items():
    g[letter] = make_generator(values)
    g2[letter] = [values[0] * values[1] * x for x in range(3)]

for i in range(3):
    for l, v in g.items():
        print(v.__next__())
print(g2)

打印出来：

0
0
0
-2
2
400
-4
4
800
{'a': [0, -2, -4], 'b': [0, 2, 4], 'c': [0, 400, 800]}

关键是在您的代码中，所有生成器都在本地范围内使用相同的values 变量，因此它们最终都使用字典中最后一个键的values。在我的版本中，每个生成器都使用正确的values，因为每个生成器都是在单独的范围内创建的。

g2 中的列表推导不会发生这种情况，因为它们会立即在本地范围内使用正确的 values 进行评估，并且稍后会在 values 已被覆盖时评估生成器。