为什么 python dict keys/values 不像鸭子一样嘎嘎叫？

Question

Python 是 duck typed，通常这可以避免在处理原始对象时抛出 faff。

The canonical example (and the reason behind the name) is the duck test: If it looks like a duck, swims like a duck, and quacks like a duck, then it probably is a duck.

然而，一个值得注意的例外是 dict keys/values，它看起来像鸭子并且像鸭子一样游泳，但值得注意的是不要像鸭子一样嘎嘎叫。

>>> ls = ['hello']
>>> d = {'foo': 'bar'}
>>> for key in d.keys():
..      print(key)
..
'foo'
>>> ls + d.keys()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate list (not "dict_keys") to list

谁能告诉我这是为什么？

Answer 1

字典键实际上实现了集合的接口而不是列表的接口，因此您可以直接对其他集合使用字典键执行集合操作：

d.keys() & {'foo', 'bar'} # returns {'foo'}

但它没有实现 __getitem__、__setitem__、__delitem__ 和 insert 方法，这些方法需要像列表一样 "quack" , 因此如果不首先显式转换为列表，它就无法执行任何列表操作：

ls + list(d.keys()) # returns ['hello', 'foo']

Answer 2

如果您进入 d.keys() 的定义，您可以看到以下内容。

def keys(self): # real signature unknown; restored from __doc__
    """ D.keys() -> a set-like object providing a view on D's keys """
    pass

或者使用这个语句：

print(d.keys.__doc__)

它清楚地提到输出是 set-like 对象。

现在您正在尝试将集合附加到列表中。

您需要将集合转换为列表，然后追加它。

x = ls + list(d.keys())
print(x)
# ['hello', 'foo']

Answer 3

在 python 源代码中对 list 类型（或其子类型）进行了显式检查（因此即使 tuple 也不符合条件）：

static PyObject *
list_concat(PyListObject *a, PyObject *bb)
{
    Py_ssize_t size;
    Py_ssize_t i;
    PyObject **src, **dest;
    PyListObject *np;
    if (!PyList_Check(bb)) {
        PyErr_Format(PyExc_TypeError,
                  "can only concatenate list (not \"%.200s\") to list",
                  bb->ob_type->tp_name);
        return NULL;
    }

因此 python 可以非常快速地计算大小并重新分配结果，而无需尝试所有容器或在右侧迭代以找出答案，从而提供非常快速的列表添加。

#define b ((PyListObject *)bb)
    size = Py_SIZE(a) + Py_SIZE(b);
    if (size < 0)
        return PyErr_NoMemory();
    np = (PyListObject *) PyList_New(size);
    if (np == NULL) {
        return NULL;
    }

解决此问题的一种方法是就地使用 extension/addition:

my_list += my_dict  # adding .keys() is useless

因为在那种情况下，就地添加在右侧进行迭代：所以每个集合都符合条件。

（或者当然是右手强制迭代：+ list(my_dict)）

所以它可以接受任何类型，但我怀疑 python 的制造商认为它不值得并且对简单快速的实现感到满意99% 的时间都在使用。

为什么 python dict keys/values 不像鸭子一样嘎嘎叫？

Why don't python dict keys/values quack like a duck?

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