解包、扩展解包和嵌套扩展解包

Question

考虑以下表达式。 请注意，某些表达式被重复以呈现“上下文”。

（这是一个很长的清单）

a, b = 1, 2                          # simple sequence assignment
a, b = ['green', 'blue']             # list asqignment
a, b = 'XY'                          # string assignment
a, b = range(1,5,2)                  # any iterable will do


                                     # nested sequence assignment

(a,b), c = "XY", "Z"                 # a = 'X', b = 'Y', c = 'Z' 

(a,b), c = "XYZ"                     # ERROR -- too many values to unpack
(a,b), c = "XY"                      # ERROR -- need more than 1 value to unpack

(a,b), c, = [1,2],'this'             # a = '1', b = '2', c = 'this'
(a,b), (c,) = [1,2],'this'           # ERROR -- too many values to unpack


                                     # extended sequence unpacking

a, *b = 1,2,3,4,5                    # a = 1, b = [2,3,4,5]
*a, b = 1,2,3,4,5                    # a = [1,2,3,4], b = 5
a, *b, c = 1,2,3,4,5                 # a = 1, b = [2,3,4], c = 5

a, *b = 'X'                          # a = 'X', b = []
*a, b = 'X'                          # a = [], b = 'X'
a, *b, c = "XY"                      # a = 'X', b = [], c = 'Y'
a, *b, c = "X...Y"                   # a = 'X', b = ['.','.','.'], c = 'Y'

a, b, *c = 1,2,3                     # a = 1, b = 2, c = [3]
a, b, c, *d = 1,2,3                  # a = 1, b = 2, c = 3, d = []

a, *b, c, *d = 1,2,3,4,5             # ERROR -- two starred expressions in assignment

(a,b), c = [1,2],'this'              # a = '1', b = '2', c = 'this'
(a,b), *c = [1,2],'this'             # a = '1', b = '2', c = ['this']

(a,b), c, *d = [1,2],'this'          # a = '1', b = '2', c = 'this', d = []
(a,b), *c, d = [1,2],'this'          # a = '1', b = '2', c = [], d = 'this'

(a,b), (c, *d) = [1,2],'this'        # a = '1', b = '2', c = 't', d = ['h', 'i', 's']

*a = 1                               # ERROR -- target must be in a list or tuple
*a = (1,2)                           # ERROR -- target must be in a list or tuple
*a, = (1,2)                          # a = [1,2]
*a, = 1                              # ERROR -- 'int' object is not iterable
*a, = [1]                            # a = [1]
*a = [1]                             # ERROR -- target must be in a list or tuple
*a, = (1,)                           # a = [1]
*a, = (1)                            # ERROR -- 'int' object is not iterable

*a, b = [1]                          # a = [], b = 1
*a, b = (1,)                         # a = [], b = 1

(a,b),c = 1,2,3                      # ERROR -- too many values to unpack
(a,b), *c = 1,2,3                    # ERROR - 'int' object is not iterable
(a,b), *c = 'XY', 2, 3               # a = 'X', b = 'Y', c = [2,3]


                                     # extended sequence unpacking -- NESTED

(a,b),c = 1,2,3                      # ERROR -- too many values to unpack
*(a,b), c = 1,2,3                    # a = 1, b = 2, c = 3

*(a,b) = 1,2                         # ERROR -- target must be in a list or tuple
*(a,b), = 1,2                        # a = 1, b = 2

*(a,b) = 'XY'                        # ERROR -- target must be in a list or tuple
*(a,b), = 'XY'                       # a = 'X', b = 'Y'

*(a, b) = 'this'                     # ERROR -- target must be in a list or tuple
*(a, b), = 'this'                    # ERROR -- too many values to unpack
*(a, *b), = 'this'                   # a = 't', b = ['h', 'i', 's']

*(a, *b), c = 'this'                 # a = 't', b = ['h', 'i'], c = 's'

*(a,*b), = 1,2,3,3,4,5,6,7           # a = 1, b = [2, 3, 3, 4, 5, 6, 7]

*(a,*b), *c = 1,2,3,3,4,5,6,7        # ERROR -- two starred expressions in assignment
*(a,*b), (*c,) = 1,2,3,3,4,5,6,7     # ERROR -- 'int' object is not iterable
*(a,*b), c = 1,2,3,3,4,5,6,7         # a = 1, b = [2, 3, 3, 4, 5, 6], c = 7
*(a,*b), (*c,) = 1,2,3,4,5,'XY'      # a = 1, b = [2, 3, 4, 5], c = ['X', 'Y']

*(a,*b), c, d = 1,2,3,3,4,5,6,7      # a = 1, b = [2, 3, 3, 4, 5], c = 6, d = 7
*(a,*b), (c, d) = 1,2,3,3,4,5,6,7    # ERROR -- 'int' object is not iterable
*(a,*b), (*c, d) = 1,2,3,3,4,5,6,7   # ERROR -- 'int' object is not iterable
*(a,*b), *(c, d) = 1,2,3,3,4,5,6,7   # ERROR -- two starred expressions in assignment


*(a,b), c = 'XY', 3                  # ERROR -- need more than 1 value to unpack
*(*a,b), c = 'XY', 3                 # a = [], b = 'XY', c = 3
(a,b), c = 'XY', 3                   # a = 'X', b = 'Y', c = 3

*(a,b), c = 'XY', 3, 4               # a = 'XY', b = 3, c = 4
*(*a,b), c = 'XY', 3, 4              # a = ['XY'], b = 3, c = 4
(a,b), c = 'XY', 3, 4                # ERROR -- too many values to unpack

如何手动正确推导出此类表达式的结果？

Answer 1

对于这篇文章的长度，我深表歉意，但我决定选择完整性。

一旦你知道了一些基本规则，就不难概括它们。 我会尽力用几个例子来解释。 由于您正在谈论“手动”评估这些，我将建议一些简单的替换规则。 基本上，如果所有可迭代对象的格式都相同，您可能会发现更容易理解表达式。

仅出于解包的目的，以下替换在=的右侧有效（即对于rvalues ）：

'XY' -> ('X', 'Y')
['X', 'Y'] -> ('X', 'Y')

如果您发现一个值没有被解包，那么您将撤消替换。 （有关进一步说明，请参见下文。）

此外，当您看到“裸”逗号时，请假装有一个顶级元组。 在左侧和右侧执行此操作（即对于lvalues和rvalues ）：

'X', 'Y' -> ('X', 'Y')
a, b -> (a, b)

考虑到这些简单的规则，以下是一些示例：

(a,b), c = "XY", "Z"                 # a = 'X', b = 'Y', c = 'Z'

应用上述规则，我们将"XY"转换为('X', 'Y') ，并覆盖括号中的裸逗号：

((a, b), c) = (('X', 'Y'), 'Z')

这里的视觉对应使得分配的工作方式相当明显。

这是一个错误的例子：

(a,b), c = "XYZ"

遵循上述替换规则，我们得到以下结果：

((a, b), c) = ('X', 'Y', 'Z')

这显然是错误的； 嵌套结构不匹配。 现在让我们看看它是如何处理一个稍微复杂的例子的：

(a,b), c, = [1,2],'this'             # a = '1', b = '2', c = 'this'

应用上述规则，我们得到

((a, b), c) = ((1, 2), ('t', 'h', 'i', 's'))

但是现在从结构中可以清楚地看出'this'不会被解包，而是直接分配给c 。 所以我们撤消了替换。

((a, b), c) = ((1, 2), 'this')

现在让我们看看当我们将c包装在一个元组中时会发生什么：

(a,b), (c,) = [1,2],'this'           # ERROR -- too many values to unpack

成为

((a, b), (c,)) = ((1, 2), ('t', 'h', 'i', 's'))

同样，错误是显而易见的。 c不再是一个裸变量，而是一个序列内的变量，因此右边的相应序列被解包到(c,) 。 但是序列有不同的长度，所以有一个错误。

现在使用*运算符进行扩展解包。 这有点复杂，但它仍然相当简单。 以*开头的变量成为一个列表，其中包含相应序列中未分配给变量名称的所有项目。 从一个相当简单的例子开始：

a, *b, c = "X...Y"                   # a = 'X', b = ['.','.','.'], c = 'Y'

这变成

(a, *b, c) = ('X', '.', '.', '.', 'Y')

分析这一点的最简单方法是从两端开始工作。 'X'分配给a并且'Y'分配给c 。 序列中的其余值放在一个列表中并分配给b 。

像(*a, b)和(a, *b)这样的左值只是上述情况的特例。 一个左值序列中不能有两个*运算符，因为它会产生歧义。 像这样(a, *b, *c, d)的值会在哪里——在b或c ？ 稍后我将考虑嵌套的情况。

*a = 1                               # ERROR -- target must be in a list or tuple

这里的错误是不言自明的。 目标 ( *a ) 必须在元组中。

*a, = (1,2)                          # a = [1,2]

这是有效的，因为有一个裸逗号。 应用规则...

(*a,) = (1, 2)

由于除*a之外没有其他变量，因此*a会提取右值序列中的所有值。 如果用单个值替换(1, 2)怎样？

*a, = 1                              # ERROR -- 'int' object is not iterable

变成

(*a,) = 1

同样，这里的错误是不言自明的。 你不能解压一些不是序列的东西，而*a需要解压一些东西。 所以我们把它放在一个序列中

*a, = [1]                            # a = [1]

相当于

(*a,) = (1,)

最后，这是一个常见的混淆点： (1)与1相同——您需要一个逗号来区分元组和算术语句。

*a, = (1)                            # ERROR -- 'int' object is not 

现在用于嵌套。 实际上这个例子不在你的“NESTED”部分； 也许你没有意识到它是嵌套的？

(a,b), *c = 'XY', 2, 3               # a = 'X', b = 'Y', c = [2,3]

成为

((a, b), *c) = (('X', 'Y'), 2, 3)

顶级元组中的第一个值被分配，顶级元组中的其余值（ 2和3 ）被分配给c —— 正如我们所期望的那样。

(a,b),c = 1,2,3                      # ERROR -- too many values to unpack
*(a,b), c = 1,2,3                    # a = 1, b = 2, c = 3

我已经在上面解释了为什么第一行会抛出错误。 第二行很愚蠢，但这就是它起作用的原因：

(*(a, b), c) = (1, 2, 3)

如前所述，我们从头开始工作。 3分配给c ，然后将其余值分配给前面带有*的变量，在本例中为(a, b) 。 所以这等效于(a, b) = (1, 2) ，这恰好有效，因为有正确数量的元素。 我想不出任何原因会出现在工作代码中。 相似地，

*(a, *b), c = 'this'                 # a = 't', b = ['h', 'i'], c = 's'

变成

(*(a, *b), c) = ('t', 'h', 'i', 's')

从两端开始， 's'分配给c ， ('t', 'h', 'i')分配给(a, *b) 。 从末端再次工作， 't'被分配给a ， ('h', 'i')被分配给 b 作为列表。 这是另一个不应出现在工作代码中的愚蠢示例。

Answer 2

我发现 Python 2 元组的解包非常简单。 左侧的每个名称对应于整个序列或右侧序列中的单个项目。 如果名称对应于任何序列的单个项目，则必须有足够的名称来覆盖所有项目。

然而，扩展解包肯定会令人困惑，因为它非常强大。 现实情况是，你永远不应该做你给出的最后 10 个或更多有效示例——如果数据是结构化的，它应该在dict或类实例中，而不是像列表这样的非结构化形式。

显然，新语法可能会被滥用。 你的问题的答案是你不应该阅读这样的表达——它们是不好的做法，我怀疑它们会被使用。

仅仅因为您可以编写任意复杂的表达式并不意味着您应该这样做。 你可以写像map(map, iterable_of_transformations, map(map, iterable_of_transformations, iterable_of_iterables_of_iterables))但你没有。

Answer 3

我你认为你的代码可能会误导使用其他形式来表达它。

这就像在表达式中使用额外的括号来避免有关运算符优先级的问题。 我并不总是让你的代码可读的好投资。

我更喜欢仅对交换等简单任务使用解包。

Answer 4

lhs的starred表达式的初衷是为了提高iterable解包的可读性，如下：

first_param, rest_param, third_param = param[0], param[1:-1], param[-1]

这个说法等同于

first_param, *rest_param, third_param = param

在上面的语句中，带星号的表达式用于“捕获”所有未分配给“强制目标”的元素（本例中为first_param和third_param ）

在 lhs 处使用带星号的表达式有以下规则：

1. 在 lhs 最多一个加星的表情，否则解包不会是唯一的

*a,b,*c = range(5) # wrong
*a,b,c = range(5) # right
a,*b,c = range(5) # right

2. 为了收集“rest”元素，必须将带星号的表达式与强制目标一起使用。 尾随逗号用于表示强制目标不存在

*a = range(5) # wrong
*a, = range(5) # right

我相信如果你掌握了这两个规则，你可以在 lhs 上推断出任何加星表达式的结果。