嵌套循环中不同值的相同变量名。答案

【问题标题】：Same variable name for different values in nested loops.嵌套循环中不同值的相同变量名。
【发布时间】：2012-11-06 16:38:08
【问题描述】：

这段代码是完全有效的 Python

x=[[1,2,3,4], [11,22,33,44]]
for e in x:
    for e in e:
        print e

谁能告诉我为什么，以及它是如何工作的？

我知道e 都在不同的范围内，但是为什么像这样一起使用它们不会导致错误？

【问题讨论】：

为什么会导致错误？
它会导致什么错误，它应该是什么？
哈！好问题。这是我在调试 Python 并注意到我做到了之前才意识到的事情......我担心我做了一些可怕的事情，但结果很好。仍然不太确定我对它“合法”的看法。

标签： python

【解决方案1】：

范围没有什么不同；在 Python 中，函数具有单个本地范围（就像在控制台中在全局级别输入的代码一样）。

代码正常的原因是您在将e 的外部值重新绑定到内部值之前完成了它；尝试查看打印的内容：

x=[[1,2,3,4], [11,22,33,44]]
for e in x:
    for e in e:
        print e
    print e

【讨论】：

【解决方案2】：

e 只是一个标签。外循环的每次迭代，e 都被分配了来自x 的nth 值，并且每次内循环迭代都被分配了来自x[n] 的mth 值。这是完全有效的 Python 代码，只是从样式的角度来看是不可取的，因为除了一个简单的示例之外，它很快就会混淆 e 在代码中的什么位置代表什么，因此很可能会导致错误。

【讨论】：

【解决方案3】：

我想您可以将上述表达式中的内部循环大致翻译为：

for e in x:
    ee = iter(e)
    try:
        e = next(ee)
        while True
            print e
            e = next(ee)
    except StopIteration
        pass

注意这里的关键是在语句中：for e in ...，... 通过iterator protocol 转换为迭代器。您实际迭代的对象 是与您最初提供的 e 不同的对象。由于它是一个单独的对象（与其名称分开存储在当前范围内以允许对其进行迭代），因此在当前范围内将新变量绑定到该名称没有问题——也许我应该说没有问题除了它使代码真的很难遵循。

这实际上与您执行此操作没有问题的原因相同：

A = [['foo']]  #Define A
b = A[0]       #Take information from A and rebind it to something else
c = A          #We can even take the entire reference and bind/alias it to a new name.
A = 'bar'      #Re-assign A -- Python doesn't care that A already existed.

这里还有一些需要考虑的事情：

x = [1,2,3,4]
for a in x:
    print a
    next(a)   #Raises an error because lists aren't iterators!

现在很少使用，（但有时是必要的）成语：

x = [1,2,3,4]
y = iter(x)   #create an iterator from the list x
for a in y:
    print a
    #This next line is OK.  
    #We also consume the next value in the loop since `iter(y)` returns `y`!
    #In fact, This is the easiest way to get a handle on the object you're
    #actually iterating over.
    next(y)

终于：

x = [1,2,3,4]
y = iter(x)   #create an iterator from the list x
for a in y:
    print a
    #This effectively does nothing to your loop because you're rebinding
    #a local variable -- You're not actually changing the iterator you're
    #iterating over, just as `A = 'bar'` doesn't change the value of
    #the variable `c` in one of the previous examples.
    y = iter(range(10))

【讨论】：

我认为这个答案有点误导，因为它似乎暗示有多个范围。
@NullUserException -- 它如何暗示有不同的范围？如果您对具体令人困惑的内容有任何建议，我很乐意更新。我试图说明的一点是，在评估for 循环时，python 从最右边的对象构造了一个迭代器，并将其用于循环的其余部分，你做什么都没关系持有对用于构造迭代器的对象的引用的变量名。不幸的是，没有 clean 语义（我能想到的）可以更好地表达...
@NullUserException -- 在某些方面，您实际迭代的迭代器确实存在于不同的范围内，因为除非iter(obj) 在中返回obj，否则您无法处理它在这种情况下，你有一个句柄只是因为你有一个句柄 obj。
很好地说明了 for 循环的内部工作原理。脚注：为了进一步确认这一点，请尝试反汇编 for 循环；您将看到GET_ITER 操作码，它有效地调用堆栈顶部的iter。
@senderle -- 我已经很久没有真正考虑过 for 循环是如何工作的了（也许一年前我真的尝试过用 __iter__... 开设课程）。意识到我现在对所有这些东西的工作原理比以前有了更好的了解，这很有趣。

【解决方案4】：

因为第二个 e 在第一个 e 评估为列表之后绑定。因此，所有其他迭代步骤都不是从变量中获取项目，而是从列表中获取项目。例如，在下一个代码中重新赋值为 e 对迭代没有影响：

for e in x:
    for i in e:
        print i
        e = [8, 8, 8]

【讨论】：

【解决方案5】：

坦率地说，我没有找到任何令人满意的当前答案。我认为根本的解释是 Python 将 for 循环作用域作为一种特殊情况处理。

看起来 Python 认识到 for 循环变量是特殊的，并且在 for 循环结束时，根据需要将变量的当前值复制到封闭范围。

这解释了为什么可以编写以下代码：

for i in range(3):
    i = 5
    print("hello")

它会执行 3 次。 for 循环变量 i 是 special 和 distinct 与分配值 5 的变量 i。

Python 可能将其视为：

for i_12349678 in range(3):
    i = 5
    print("hello")

对于使用相同变量 i 的嵌套 for 循环：

for i in range(3):
    for i in range(4):
        print("i = %s" % i)

Python 可能认为它更像：

for i_18987982221 in range(3):
    for i_9870272721 in range(4):
        print("i = %s" % i_9870272721)

【讨论】：

【解决方案6】：

'e' 在这种情况下是在相同的范围内。如果你做类似...

for i in range(MAX):
    if(some_condition == True):
        for i in range(5):
            #do stuff

如果代码遍历到内部 for 循环，它会将“外部 i”递增 5 次，导致您跳过这些运行。

使用您发布的代码，它不会产生语法错误，而且从逻辑角度来看，它恰好可以解决，但可能存在其他示例，您会得到错误的结果。

【讨论】：