为什么 Python 中没有元组理解？答案

【问题标题】：Why is there no tuple comprehension in Python?为什么 Python 中没有元组理解？
【发布时间】：2013-06-01 04:11:42
【问题描述】：

众所周知，有列表推导式，比如

[i for i in [1, 2, 3, 4]]

还有字典理解，比如

{i:j for i, j in {1: 'a', 2: 'b'}.items()}

但是

(i for i in (1, 2, 3))

最终会生成生成器，而不是 tuple 理解。这是为什么呢？

我的猜测是 tuple 是不可变的，但这似乎不是答案。

【问题讨论】：

还有一个集合推导——看起来很像字典推导...
为了后代，在Python Chat有一个关于这个的讨论
显然有。 stackoverflow.com/a/51811147/9627166

标签： python tuples list-comprehension dictionary-comprehension set-comprehension

【解决方案1】：

您可以使用生成器表达式：

tuple(i for i in (1, 2, 3))

但是括号已经被用于......生成器表达式。

【讨论】：

通过这个论点，我们可以说列表理解也是不必要的：list(i for i in (1,2,3))。我真的认为这仅仅是因为它没有一个干净的语法（或者至少没有人想到过）
列表或集合或字典理解只是语法糖，用于使用输出特定类型的生成器表达式。 list(i for i in (1, 2, 3)) 是一个生成器表达式，输出一个列表，set(i for i in (1, 2, 3)) 输出一个集合。这是否意味着不需要理解语法？也许不是，但它非常方便。在极少数情况下，您需要一个元组，生成器表达式就可以了，很清楚，并且不需要发明另一个大括号或括号。
答案显然是因为元组语法和括号不明确
如果您关心性能，那么使用推导式和使用构造器+生成器之间的区别就非常微妙了。与使用传递给构造函数的生成器相比，理解导致更快的构造。在后一种情况下，您正在创建和执行函数，而 Python 中的函数很昂贵。 [thing for thing in things] 构造列表的速度比 list(thing for thing in things) 快得多。元组推导不是没用的； tuple(thing for thing in things) 存在延迟问题，tuple([thing for thing in things]) 可能存在内存问题。
@MartijnPieters，你能改写A list or set or dict comprehension is just syntactic sugar to use a generator expression吗？它导致confusion 人们将这些视为等效意味着结束。它不是技术上的语法糖，因为过程实际上是不同的，即使最终产品是相同的。

【解决方案2】：

Raymond Hettinger（Python 核心开发人员之一）曾这样评价 recent tweet 中的元组：

#python 提示：列表一般用于循环；结构的元组。列表是同质的；元组异构。可变长度的列表。

这（对我而言）支持这样的想法，即如果序列中的项目足够相关，可以由生成器生成，那么它应该是一个列表。尽管元组是可迭代的，并且看起来只是一个不可变的列表，但它实际上是 Python 的 C 结构等价物：

struct {
    int a;
    char b;
    float c;
} foo;

struct foo x = { 3, 'g', 5.9 };

变成Python

x = (3, 'g', 5.9)

【讨论】：

不可变属性可能很重要，但当您通常使用列表时，这通常是使用元组的好理由。例如，如果您有一个包含 5 个数字的列表，您想将其用作 dict 的键，那么元组就是要走的路。
这是 Raymond Hettinger 的一个不错的建议。我仍然会说有一个用例将元组构造函数与生成器一起使用，例如通过迭代您有兴趣转换为元组记录的 attrs 将另一个可能更大的结构解压缩为更小的结构。
@dave 在这种情况下你可能只使用operator.itemgetter。
@chepner，我明白了。这和我的意思很接近。它确实返回了一个可调用的，所以如果我只需要在我看不到太多胜利时才需要这样做，而不是直接使用tuple(obj[item] for item in items)。就我而言，我将其嵌入到列表理解中以制作元组记录列表。如果我需要在整个代码中重复执行此操作，那么 itemgetter 看起来很棒。也许 itemgetter 会更惯用？
我看到frozenset和set之间的关系类似于tuple和list的关系。与其说是异质性，不如说是不变性——frozensets 和 tuples 可以成为字典的键，而列表和集合则不能，因为它们的可变性。

【解决方案3】：

Since Python 3.5，你也可以使用 splat * 解包语法来解包生成器表达式：

*(x for x in range(10)),

【讨论】：

这很棒（而且有效），但我在任何地方都找不到它的记录！有链接吗？
注意：作为一个实现细节，这与tuple(list(x for x in range(10)))（the code paths are identical）基本相同，两者都构建了一个list，唯一的区别是最后一步是从list 创建tuple 并在需要tuple 输出时丢弃list）。意味着您实际上并没有避免一对临时工。
扩展@ShadowRanger 的评论，here's a question 表明 splat+tuple 文字语法实际上比将生成器表达式传递给元组构造函数要慢很多。
我正在 Python 3.7.3 中尝试这个，*(x for x in range(10)) 不起作用。我得到SyntaxError: can't use starred expression here。但是tuple(x for x in range(10)) 有效。
@RyanH。你需要在最后加一个逗号。

【解决方案4】：

正如另一张海报 macm 提到的，从生成器创建元组的最快方法是 tuple([generator])。

性能比较

列表理解：

$ python3 -m timeit "a = [i for i in range(1000)]"
10000 loops, best of 3: 27.4 usec per loop

列表理解中的元组：

$ python3 -m timeit "a = tuple([i for i in range(1000)])"
10000 loops, best of 3: 30.2 usec per loop

来自生成器的元组：

$ python3 -m timeit "a = tuple(i for i in range(1000))"
10000 loops, best of 3: 50.4 usec per loop

解包后的元组：

$ python3 -m timeit "a = *(i for i in range(1000)),"
10000 loops, best of 3: 52.7 usec per loop

我的python版本：

$ python3 --version
Python 3.6.3

因此，除非性能不是问题，否则您应该始终从列表推导式中创建一个元组。

【讨论】：

注意：listcomp 的tuple 需要基于最终tuple 和list 的组合大小的峰值内存使用量。一个genexpr 的tuple，虽然速度较慢，但确实意味着您只需为最终的tuple 付费，而不是临时的list（genexpr 本身占用大致固定的内存）。通常没有意义，但当涉及的尺寸很大时，它可能很重要。
信息量很大。在这种情况下，来自生成器的元组不是最佳选择。我认为tuple([i for i in range(1000)]) 在可读性和速度方面是最好的。虽然 ofc，但不确定较小/较大/不同数据集的时间安排
当我尝试来自列表理解的元组与来自具有更大数据的生成器的元组（大致说范围（1_000_000））时，你会看到来自生成器的元组将花费更少的时间，虽然它不是那么重要，但你'最终将在更大数据的情况下节省大小和时间

【解决方案5】：

理解通过循环或迭代项目并将它们分配到容器中来工作，元组无法接收分配。

一旦创建了元组，就不能追加、扩展或分配它。修改元组的唯一方法是它的一个对象本身可以分配给（是一个非元组容器）。因为元组只持有对那种对象的引用。

另外——元组有自己的构造函数tuple()，你可以给它任何迭代器。这意味着要创建一个元组，您可以这样做：

tuple(i for i in (1,2,3))

【讨论】：

在某些方面我同意（关于它没有必要，因为列表会做），但在其他方面我不同意（关于推理是因为它是不可变的）。在某些方面，理解不可变对象更有意义。 lst = [x for x in ...]; x.append()是谁？
@mgilson 我不确定这与我所说的有什么关系？
@mgilson 如果一个元组是不可变的，这意味着底层实现不能“生成”一个元组（“生成”意味着一次构建一个）。不可变意味着您不能通过更改 3 件来构建 4 件。相反，您通过构建一个列表来实现元组“生成”，该列表是为生成而设计的，然后作为最后一步构建元组，并丢弃该列表。语言反映了这一现实。将元组视为 C 结构。
虽然理解的语法糖对元组起作用是合理的，因为在返回理解之前你不能使用元组。实际上它不像可变的那样起作用，而是元组推导的行为很像字符串附加。

【解决方案6】：

我最好的猜测是他们用完了括号，并且认为它不会有足够的用处来警告添加“丑陋”的语法......

【讨论】：

未使用尖括号。
@uchuugaka -- 不完全。它们用于比较运算符。它可能仍然可以毫无歧义地完成，但可能不值得努力......
@uchuugaka 值得注意的是{*()}，虽然丑陋，但可以作为一个空集文字！
呃。从美学的角度来看，我认为我偏爱set() :)
@QuantumMechanic：是的，这就是重点；拆包概括使空的“集合文字”成为可能。请注意，{*[]} 严格低于其他选项；空字符串和空tuple 是不可变的，是单例，因此不需要临时构造空set。相比之下，空的 list 不是单例，所以你实际上必须构建它，用它来构建 set，然后销毁它，失去独眼猴子运算符提供的任何微不足道的性能优势。

【解决方案7】：

元组不能像列表一样有效地附加。

所以元组推导需要在内部使用一个列表，然后转换为一个元组。

这和你现在做的一样：tuple([理解])

【讨论】：

【解决方案8】：

括号不创建元组。又名 one = (two) 不是元组。唯一的方法是 one = (two,) 或 one = tuple(two)。所以解决办法是：

tuple(i for i in myothertupleorlistordict)

【讨论】：

one = (two,) 和 one = tuple(two) 不会评估为相同的值。 tuple 的参数必须是迭代器。 one = (two,) 等价于 one = tuple(i for i in two)、one = tuple((two,)) 和 one = tuple([two])。

【解决方案9】：

我相信这只是为了清楚起见，我们不想用太多不同的符号来混淆语言。同样，tuple 理解也不是必要的，可以使用列表来代替，速度差异可以忽略不计，这与字典理解而不是列表理解不同。

【讨论】：

"另外，元组推导也不是必需的，可以使用列表代替，速度差异可以忽略不计" 使用列表而不是元组调用 C++ 库可能会返回错误.但是通过tuple(list)将列表转换成元组并不难
@mins 这似乎是您可以从这里stackoverflow.com/a/48592299/1219006根据时间选择的最佳选择

【解决方案10】：

在我的 python (3.5) 上，使用来自 collections 的带有 deque 的生成器比使用 list 理解要快一些：

>>> from collections import deque
>>> timeit.timeit(lambda: tuple([i for i in range(10000000)]),number=10)
9.294099200000005
>>> timeit.timeit(lambda: tuple(deque((i for i in range(10000000)))),number=10)
9.007653800000014

【讨论】：

【解决方案11】：

因为您不能将项目附加到元组。这就是如何将简单的列表推导式转换为更基本的 Python 代码的方式。

_list = [1,2,3,4,5]
clist = [ i*i for i in _list ]
print(clist)

clist1 = []
for i in _list:
    clist1.append(i*i)
print(clist1)

现在对上述示例使用元组推导意味着将项目附加到不允许的元组中。尽管您可以使用 tuple(clist1) 将此列表转换为元组。

【讨论】：

【解决方案12】：

我们可以从列表推导中生成元组。下面的例子将两个数字依次添加到一个元组中，并给出一个从数字 0-9 的列表。

>>> print k
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]
>>> r= [tuple(k[i:i+2]) for i in xrange(10) if not i%2]
>>> print r
[(0, 1), (2, 3), (4, 5), (6, 7), (8, 9)]

【讨论】：