爲什麼列表在Python和Java中表現不同？

Question

我正在學習腳本語言python。我相當瞭解Java。我正在嘗試將一段代碼從Java轉換爲python。但他們的行爲不正常（或我的理解可能是完全錯誤的） 我在Java中有以下代碼，我無限期地向ArrayList添加元素。 所以這會導致內存不足的錯誤，這是我想到：

import java.util.*; 
public class Testing{ 
public static void main(String[] args){ 
     ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); 
     list.add(5); 
     list.add(4); 
     for (int i=0;i<list.size();i++){ 
      list.add(5); 
     } 
} 
} 

的翻譯有蟒蛇同一代碼：

lst = [] 
lst.append(5) 
lst.append(4) 
for i in range(len(lst)): 
    lst.append(5) 
print lst 

在這裏，我得到的輸出：[5, 4, 5, 5]

從我所看到的，是該列表沒有通過作爲參考在Python中的for循環？

同樣在這裏，

>>> l=[1,2,3] 
>>> for i in l[:]: 
... l.append(4) 
... print l 
... 
[1, 2, 3, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4] 

在 for循環內每個迭代

，我增加了列表的大小，所以迭代應該永遠正確的嗎？

Answer 1

一個Python被評估for循環計算能產生可迭代的表達，其中通過所述環一次只。您可以操作循環中的lst對象，而不會影響for循環的結果。這不同於Java for構造（這是與Python for聲明非常不同的構造，其實際上是Foreach構造），其評估每個迭代的3個關聯表達式。

在第一個示例中，您創建了range()結果，一旦創建該結果，就不會更新每個循環迭代的結果。

在第二個示例中，您使用全長片段（lst[:]）爲循環迭代創建了lst的副本。不會爲每個循環迭代重新創建副本。

然而，這裏有一個警告。 for循環在要迭代的對象上調用iter()。對於列表對象，結果列表迭代器不會保留對原始列表的引用以及迭代索引。每當for循環前進迭代器（在其上調用next()）時，迭代索引就會遞增並在原始列表中查找，直到索引等於列表長度。如果不斷添加到循環中的列表中，那麼會創建一個無限循環。

你可以看到這一點，如果你做不創建列表的副本來遍歷：

>>> L = [1, 2, 3] 
>>> for i in L: 
...  L.append(4) 
...  print L 
...  if len(L) > 30: 
...   break 
... 
[1, 2, 3, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 
[1, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4] 

這裏，L創建的迭代器不斷屈服爲L下一個元素時延長循環，如果我沒有在循環中添加長度限制，這將永遠持續下去。

Answer 2

range(len(lst))創建範圍一次，然後遍歷的是，儘管在Java list.size()在每次迭代

Answer 3

通過將for循環轉換爲等效的while循環來解釋此問題可能最容易。

在Java：

for (int i=0;i<list.size();i++){ 
    list.add(5); 
} 

int i=0; 
while (i<list.size()) { 
    list.add(5); 
    ++i; 
} 

在Python僞代碼：

for i in range(len(lst)): 
    lst.append(5) 

_r = range(len(lst)) 
_i = iter(r) 
while _i isn't done: 
    next(_i) 
    lst.append(5) 

實際上，你並不真的需要了解如何iter *和next工作，還是細節如何「 _i未完成「部分作品**;關鍵是for循環會創建一個迭代器，然後遍歷它。在你的情況下，它創建了一個對象range的迭代器（或者，在Python 2.x中，由range函數返回的list）。

但即使不知道，您可以看到您的len(lst)僅在開始時評估過一次，用於創建迭代器，而每次通過循環評估等效的Java list.size()。

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如果你想要一個Java風格for迴路的等效，你必須明確地寫出while循環。

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* iter創建在任何迭代的迭代器（列表，一個範圍內，甚至是另一個迭代）。迭代器就像一個智能對象，它有一個對迭代器的引用和一個「當前位置」，儘管在封面下他們很少以這種方式實現。在迭代器上調用next可以有效地返回當前位置的值，並將迭代器前進到下一個迭代器（或者實際上實現迭代器的等效項）。

**什麼實際發生的是，實際上，一個try:/except StopIteration:，因爲呼籲這樣做了一個迭代next提高StopIteration。當然，它是用C語言（或Java或.NET或RPython，用於其他Python實現）實現的，而C實際上使用了一些特殊的魔法代碼來循環迭代器，使其更快一些，但幾乎沒有人需要考慮那部分。

Answer 4

>是不是通過引用到python for循環的列表？

所有對象都通過Python中的引用傳遞，而在Python 中，所有對象都是。 （Java原始值都沒有，但即使是普通的整數和浮點值在Python對象。）

在每次迭代裏面for循環>，我增加了列表的大小，所以迭代應該永遠正確的嗎？

您正在增加l的大小，這是正確的，但l [：]只被計算一次並生成l的淺表副本。該副本在循環中沒有更改，因此對循環內部l的更改不會更改循環變量將採用的值集。

在該循環中將l [：]更改爲l，然後您會看到很多輸出。