Python: 迭代器作为表达式时每次都计算吗？

Question

来看这个例子：

>>> for item in [i * 2 for i in range(1, 10)]:
    print item


2
4
6
8
10
12
14
16
18

问一下，[i * 2 for i in range(1, 10)]这个表达式是在每次循环的时候都计算一次，还是只计算一次然后存起来？（另外，这个表达式的那部分叫什么名字呢？）

我想这样做的一个原因是，我只希望这个列表推导的结果在循环内部可用。

Answer 1

在这种情况下，你是在内存中创建一个列表，然后遍历这个列表里的内容。所以没错，它只计算一次并存储起来。这和下面这个做法没有什么区别：

i for i in [2,4,6,8]:
   print(i)

如果你写 iter(i * 2 for i in xrange(1,10))，你会得到一个迭代器，它会在每次迭代时进行计算。

Answer 2

在这个表达式列表中，所有的成员会被计算一次，然后再逐个处理。

在Python 2.x版本中，列表推导式（LC）中使用的变量会“泄露”到外面的作用域里，但因为列表推导式已经计算过了，所以外面只能拿到生成最终结果时用的那个值。

Answer 3

下面是对 for i in <whatever>: <loopbody> 的简单解释，能清楚地说明它对任何 <whatever> 和任何 <loopbody> 的作用：

_aux = iter(<whatever>)
while True:
  try: i = next(_aux)
  except StopIteration: break
  <loopbody>

不过，这里我用的伪变量 _aux 实际上是没有名字的。

所以，<whatever> 只会被计算一次（为了得到一个 iter()），然后生成的迭代器会一直用 next 来获取下一个值，直到没有值可取为止（除非在 <loopbody> 中有 break 的情况）。

在你使用的列表推导式中，计算会生成一个 list 对象（在你的代码示例中没有名字）。在下面这段非常相似的代码中：

for item in (i * 2 for i in range(1, 10)): ...

使用生成表达式而不是列表推导式（语法上用圆括号代替列表推导式的方括号），实际工作主要是由 next() 来完成（它会推进 i 并将其翻倍），而不是在构造时就把所有工作都做完——这样会占用更少的临时内存，如果循环体很可能会提前 break，可能会节省时间，但在一般情况下（内存紧张或循环可能提前结束的特殊情况除外），列表推导式通常会快一点点。