Python 3中的迭代器

Question

在Python 3中，很多以前返回列表的函数（现在变成了类）现在返回的是可迭代对象，最常见的例子就是 range。在Python 3中，range被改成了可迭代对象，这样做是为了提高性能和节省内存（因为你不再需要先创建一个列表）。

其他一些“新”的可迭代对象包括 map、enumerate、zip，以及字典操作的输出 dict.keys()、dict.values() 和 dict.items()。（可能还有更多，但我不太清楚）。

其中一些（比如 enumerate 和 map）通过变成可迭代对象，可能变得更节省内存。在Python 2.7中，其他的只是创建了已经在内存中的对象的列表，所以它们本来就很节省内存。

那么，为什么要把它们变成可迭代对象呢？每次想要排序等操作时还得转换成列表？

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Answer 1

如果你想对它们进行排序，那么你需要把可迭代对象变成一个列表（这点sorted会帮你处理）……但是，你有多频繁需要对enumerate对象进行排序呢？相比之下，你更常见的情况是直接遍历它，对吧？那对于字典中的items，你是更常需要排序，还是只是遍历它们呢？

如果你的API生成的是一个懒惰的迭代器或者其他懒惰的可迭代对象，你可以用差不多同样的力气把它变成一个列表，就像你直接跳过迭代器生成一个列表一样。另一方面，如果你的API直接生成一个列表，那就没办法避免一次性把所有的项目都放在内存里。迭代器则更加灵活。

Answer 2

有几个原因：

1. 现在字典操作返回的是字典视图对象，这些对象也可以像集合一样使用，让你在代码中有更多的选择。在Python 2中，你需要用dict.view*()方法来实现同样的功能。

2. 在Python 2中，字典操作会生成一个新的列表对象；这个列表对象也会占用内存，即使它的索引指向的是已经存在的对象。还有一个副作用就是，列表的索引会增加所有字典内容的引用计数，这样会影响性能（可能还会清空CPU缓存）。

3. zip()和map()可以在任何可迭代对象上工作，包括生成器，但在使用时会把所有内容拉到一个大列表里。在Python 3中，它们变成了生成器，这样就不会自动消耗这些可迭代对象了。

需要注意的是，Python 2中的enumerate()从来没有返回过列表，它一直返回的是一个迭代器。

你可以通过对这些对象使用list()来获得旧版Python 2的行为。如果你需要排序的项目，可以对可迭代对象使用sorted()。但现在你有了选择，而不是被迫使用列表对象。

对于Python中的大多数使用场景，你其实并不需要一整个列表。你通常是对这些结果进行迭代。排序并不是最常见的使用场景，索引也不是。所以对于大多数情况来说，这个变化是有利的，让程序员可以用标准函数和类型写出更高效的代码。