Python：理解字典视图对象

Question

我一直在尝试理解 Python 3 中 .items()、.values()、.keys() 或 .viewitems()、.viewvalues()、.viewkeys() 类似地返回的内置视图对象。关于该主题还有其他线程，但似乎没有一个（甚至doc）描述了它们在内部是如何工作的。

与 Python 2 中返回的 list 类型的副本相比，这里的主要收获似乎是有效的。经常将字典项与 窗口 进行比较（就像在这个thread 中一样）。

但是那个窗口是什么？为什么它更高效？

我唯一能看到的是视图对象似乎是 set-like 对象，这对于成员资格测试通常更快。但这是唯一的因素吗？

代码示例

>>> example_dict = {'test':'test'}
>>> example_dict.items()
dict_items([('test', 'test')])
>>> type(example_dict.items())
<class 'dict_items'>

所以，我的问题是关于这个dict_items 课程。这在内部是如何运作的？

Answer 1

字典视图存储对其父字典的引用，并将视图上的操作转换为字典上的相应操作。

迭代 dict 视图比构建列表并对其进行迭代更有效，因为构建列表需要时间和内存，而您不必花费在视图上。旧的方式，Python 会遍历字典的底层存储来构建一个新的列表，然后你会遍历这个列表。迭代字典视图使用一个迭代器直接遍历字典的底层存储，跳过不必要的列表步骤。

Dict 视图还支持高效的包含测试和 setlike 交集/差异/等。操作，因为它们可以对底层 dict 执行直接哈希查找，而不是遍历列表并逐个检查是否相等。

如果想看CPython使用的具体实现，可以看official repository，不过这个实现可能会有变化。它已经多次改变。

Answer 2

主要优点之一是视图是动态的：

>>> di={1:'one',2:'two',3:'three'}
>>> view=di.viewitems()
>>> view
dict_items([(1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three')])
>>> di[2]='new two'
>>> view
dict_items([(1, 'one'), (2, 'new two'), (3, 'three')])

因此，如果字典发生更改，您不需要重新生成项目、键或值列表（就像使用 dict.items() 一样）。

将 Python 2 dict.items() 视为 dict 的一种副本——就像复制时的样子。

将 Python 3 dict.items() 或与 dict.viewitems() 等效的 Python 2 视为 dict 现在的最新副本。 （显然与 .viewkeys()、.viewvalues() 相同。）

Python 3.6 documents 有很好的例子说明为什么以及何时使用它。

值视图不是集合式的，因为 dicts 可以有重复的值。键视图是类似集合的，而项目视图对于具有哈希值的 dicts 是类似集合的。

注意：在 Python 3 中，视图用 .keys() .values() 或 .items() 替换 Python 2 的视图 有些可能依赖于 dict.keys() 或 dict.values() 作为 dict 先前状态的静态表示可能有惊喜。