Tại sao được đảo ngược và sắp xếp các loại khác nhau trong Python?

Question

reversed 's loại là "loại":

>>> type(reversed) 
<class 'type'> 

sorted' s loại là "chức năng được xây dựng trong hoặc phương pháp":

>>> type(sorted) 
<class 'builtin_function_or_method'> 

Tuy nhiên, họ có vẻ giống nhau trong tự nhiên. Loại trừ sự khác biệt rõ ràng về chức năng (chuỗi đảo ngược so với sắp xếp), lý do cho sự khác biệt này trong việc triển khai là gì?

Answer 1

Sự khác biệt là reversed là một trình lặp (nó cũng là đánh giá lười biếng) và sorted là một hàm hoạt động "háo hức".

Tất cả built-in lặp (ít nhất là trong python-3.x) như map, zip, filter, reversed, ... được thực hiện như lớp. Trong khi các trình cài sẵn hoạt động háo hức là chức năng, ví dụ: min, max, any, all và sorted.

>>> a = [1,2,3,4] 
>>> r = reversed(a) 
<list_reverseiterator at 0x2187afa0240> 

Bạn thực sự cần phải "tiêu thụ" các iterator để có được các giá trị (ví dụ list):

>>> list(r) 
[4, 3, 2, 1] 

Mặt khác này "tiêu thụ" một phần là không cần thiết cho chức năng như sorted:

>>> s = sorted(a) 
[1, 2, 3, 4] 

---

tôi n các ý kiến ​​nó được hỏi lý do tại sao chúng được thực hiện như là các lớp thay vì chức năng. Điều đó không thực sự dễ dàng để trả lời nhưng tôi sẽ cố hết sức:

Sử dụng các hoạt động đánh giá lười biếng có một lợi ích to lớn: Chúng rất hiệu quả khi bị xâu chuỗi.Họ không cần tạo danh sách trung gian trừ khi chúng được "yêu cầu" rõ ràng. Đó là lý do tại sao map, zip và filter được thay đổi từ các hàm hoạt động háo hức (python-2.x) thành các lớp hoạt động lười biếng (python-3.x).

Nói chung có hai cách bằng Python để tạo vòng lặp:

• lớp return self trong phương pháp __iter__ họ chức năng máy phát điện
• - chức năng có chứa một yield

Tuy nhiên (ít nhất CPython) thực hiện tất cả các built-in của họ (và một số mô-đun thư viện tiêu chuẩn) trong C. Nó rất dễ dàng để tạo các lớp lặp trong C nhưng tôi đã không tìm thấy bất kỳ cách nào hợp lý để tạo ra máy phát funct các ion dựa trên Python-C-API. Vì vậy, lý do tại sao các trình vòng lặp này được thực hiện như các lớp (trong CPython) có thể chỉ là tiện lợi hoặc thiếu các lựa chọn thay thế (nhanh hoặc có thể thực hiện).

Có một lý do khác để sử dụng lớp thay vì máy phát: Bạn có thể triển khai các phương pháp đặc biệt cho lớp học nhưng bạn không thể triển khai chúng trên các chức năng của trình tạo. Điều đó nghe có vẻ không ấn tượng nhưng nó có lợi thế nhất định. Ví dụ: hầu hết các trình lặp có thể là pickled (ít nhất là trên Python-3.x) bằng cách sử dụng các phương thức __reduce__ và __setstate__. Điều đó có nghĩa là bạn có thể lưu trữ chúng trên đĩa và cho phép sao chép chúng. Kể từ Python-3.4 một số vòng lặp cũng thực hiện __length_hint__ mà làm cho tiêu thụ các iterators với list (và tương tự) nhanh hơn nhiều.

---

Lưu ý rằng reversed dễ dàng có thể được thực hiện như nhà máy chức năng (như iter) nhưng không giống như iter, mà có thể trở lại hai độc đáo lớp, reversed chỉ có thể trở lại một độc đáo lớp.

Để minh họa cho các lớp có thể (và duy nhất), bạn phải xem xét một lớp học mà không có __iter__ và không __reversed__ phương pháp nhưng iterable và ngược iterable (bằng cách thực hiện __getitem__ và __len__):

class A(object): 
    def __init__(self, vals): 
     self.vals = vals 

    def __len__(self): 
     return len(self.vals) 

    def __getitem__(self, idx): 
     return self.vals[idx] 

Và trong khi nó làm cho tinh thần để thêm một lớp trừu tượng (một chức năng nhà máy) trong trường hợp iter - bởi vì lớp trở là tùy thuộc vào số lượng các đối số đầu vào:

>>> iter(A([1,2,3])) 
<iterator at 0x2187afaed68> 
>>> iter(min, 0) # actually this is a useless example, just here to see what it returns 
<callable_iterator at 0x1333879bdd8> 

Lý do đó không áp dụng cho reversed:

>>> reversed(A([1,2,3])) 
<reversed at 0x2187afaec50> 

Answer 2

Sự khác nhau giữa reversed và sorted là gì?

Điều thú vị là reversed không phải là chức năng, trong khi sorted là.

mở một phiên REPL và loại help(reversed):

class reversed(object) 
| reversed(sequence) -> reverse iterator over values of the sequence 
| 
| Return a reverse iterator 

Nó thực sự là một lớp được sử dụng để trả về một iterator ngược lại.

Được rồi, vì vậy reversed không phải là chức năng. Nhưng tại sao không?

Điều này hơi khó trả lời. Một giải thích là các trình vòng lặp có đánh giá lười biếng. Điều này đòi hỏi một số loại container để lưu trữ thông tin về trạng thái hiện tại của trình lặp tại bất kỳ thời điểm nào. Điều này được thực hiện tốt nhất thông qua một đối tượng, và do đó, một class.