python面试题之“该死的for循环系列”（一）

wudengzan 发布于2019-07-30 18:00 / 2379人阅读

摘要：这是一道魔性面试题，难倒了无数英雄好汉上面代码的执行顺序是这样的从上到下第一个函数就是实现了一个简单的加法运算第二个函数是一个生成器函数，如果调用它会返回一个生成器这一行调用了生成器函数，所以此刻就是一个生成器它的本质还是迭代器然后执行循环

这是一道魔性面试题，难倒了无数英雄好汉……

def add(n,i):
    return n+i

def test():
    for i in range(4):
        yield i

g=test()
for n in [1,10]:
    g=(add(n,i) for i in g)
print(n)
print(list(g))

10
[20, 21, 22, 23]

上面代码的执行顺序是这样的：从上到下：

第一个函数add就是实现了一个简单的加法运算
第二个函数test是一个生成器函数，如果调用它会返回一个生成器
g=test(),这一行调用了生成器函数，所以此刻g就是一个生成器(它的本质还是迭代器)
然后执行for循环，这里迷惑人的就是这个for循环，为了减少它的魔性，我们把for循环拆开来看：
    当n = 1时：
    执行了：g=(add(n,i) for i in g)
    当n = 10时：
    执行了：g=(add(n,i) for i in g)

乍一看这两行代码还是有点迷糊，但是我们要知道，生成器有个最大的特性就是惰性，当你不进行迭代时它就不进行运算，想要对生成器进行迭代有以下几种方法：
第一种：for循环，for循环的本质就是调用了iter和next方法进行了迭代
第二种：调用next方法
第三种：调用send方法
第四种：数据类型强制转换，比如使用list()强制转换。
只要没有以上四种方法进行迭代，那么生成器就没有进行运算，所以在上面的for循环中无论是n=1时还是n=10时，生成器 g 都没有参与运算，

当n = 1时，g=(add(n,i) for i in g)，这个表达式的结果g 就是一个表达式，没有进行运算，g的值就是一个表达式(add(n,i) for i in g)，括号里面的g实际上是test()，所以g = (add(n,i) for i in test())，仅此而已
当n = 10时，g=(add(n,i) for i in g)，把n=1时的g的结果带入进去就是g=(add(n,i) for i in (add(n,i) for i in test()))

当整段代码执行到print(list(g))语句之前，g的值就是一段代码，或者你可以称之为算法，没有进行任何运算，里面的n就是n,g就是g
不过此时因为代码是按照流程执行的，并且for循环已经执行完毕，所以n的值等于10

当执行print(list(g))语句时，生成器才开始输出数据，此时执行最后一个g的赋值语句:
g=(add(n,i) for i in (add(n,i) for i in test()))
这时 n 的值等于10（因为代码是按照流程执行的，for循环已经执行完了，n的最终结果就是10），其中后面的(add(n,i) for i in test())这段代码的结果依然是个生成器，迭代后应为[10,11,12,13]，所以最终的结果可以理解成：(add(n,i) for i in [10,11,12,13])，所以最终结果为：20,21,22,23

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