在 Python 中使用 enumerate 遍历列表时是否应该创建副本

Question

在回复this question 时，我遇到了一些我在 Python 中从未想过的事情（由用户指出）。

基本上，我已经知道（这里有一个有趣的thread），我必须在 Python 中对列表进行变异时进行迭代，以避免出现奇怪的行为。

现在，我的问题是，使用 enumerate 是否可以解决这个问题？

test_list = [1,2,3,4]
for index,item in enumerate(test_list):
    if item == 1:
        test_list.pop(index)

这段代码会被认为是安全的还是我应该使用，

for index,item in enumerate(test_list[:]):

Answer 1

首先，让我们回答您的直接问题：

enumerate 在这里没有任何帮助。它的工作方式就好像它拥有一个指向底层可迭代对象的迭代器（并且，至少在 CPython 中，这正是它所做的），所以任何对列表迭代器不合法或不安全的事情都是不合法或不安全的使用围绕该列表迭代器的枚举对象。

---

您的原始用例——设置test_list[index] = new_value——在实践中是安全的——但我不确定它是否保证安全。

您的新用例（调用 test_list.pop(index)）可能不安全。

---

列表迭代器最明显的实现基本上只是对列表的引用和对该列表的索引。因此，如果您在当前位置或该位置的左侧插入或删除，您肯定会破坏迭代器。例如，如果您删除 lst[i]，这会将所有内容从 i + 1 移动到最后一个位置，因此当您继续移动到 i + 1 时，您将跳过原始的 i + 1th 值，因为它现在是ith。但是如果你在当前位置的右边插入或删除，那就没问题了。

由于test_list.pop(index) 在当前位置或左侧删除，因此即使使用此实现也不安全。 （当然，如果您已经仔细编写了算法，以便在命中后跳过该值无关紧要，也许这也没关系。但更多的算法无法处理。）

可以想象，Python 实现可以存储一个原始指针，指向用于列表存储的数组中的当前位置。这意味着插入 anywhere 可能会破坏迭代器，因为插入会导致整个列表重新分配到新内存。如果实现有时会在缩小时重新分配列表，那么可以在任何地方删除。我不认为 Python 不允许执行所有这些操作，因此如果您想偏执，在迭代时从不插入或删除可能会更安全。

如果您只是替换现有值，很难想象在任何合理的实现下这会如何破坏迭代器。但是，据我所知，语言参考和list 库参考¹ 实际上并没有对列表迭代器的实现做出任何承诺。²

因此，您是否关心“我的实现安全”、“每个迄今为止编写的实现都安全”、“每个可能的（对我）实现的安全”还是“由参考保证安全”取决于您”。

我认为大多数人在迭代过程中很乐意替换列表项，但要避免缩小或扩大列表。但是，肯定有生产代码至少删除了迭代器的右侧。

---

^{1.我相信 tutorial 只是在某处说在迭代时永远不要修改任何数据结构——但这就是教程。始终遵循该规则当然是安全的，但遵循不太严格的规则也可能是安全的。}

^{2。除非key 函数或其他任何东西试图在sort 中间以任何方式访问列表，结果是未定义的。}

Answer 2

由于是我的comment 导致了这一点，我将添加我的后续：

enumerate 可以被认为是一个生成器，所以它只需要一个序列（实际上是任何序列或迭代器），并且只是“生成”一个递增索引，以便从传递的序列中产生每个项目（所以它不是复制或者只是使用"enumerate object" 来改变列表）。

在该问题中的代码的情况下，您永远不会更改您正在迭代的列表的长度，并且一旦运行 if 语句，元素的值就无关紧要了。因此不需要副本，当删除元素时需要它，因为迭代器索引与列表共享并且不考虑删除的元素。

The Python Ninja 有一个很好的例子，说明何时应该使用副本（或转向列表理解）