Python中生成器与*（splat）解包的工作原理及疑问解答

函数定义 #

def f(*args):
    for a in args:
        print(a)

三种调用案例 #

案例1：传入不带括号的生成器表达式 #

f(l for l in range(5))
>>> <generator object <genexpr> at 0x1234>

案例2：传入带括号的生成器表达式 #

f((l for l in range(5)))
>>> <generator object <genexpr> at 0x1234>

案例3：传入带括号并使用*（splat）解包的生成器表达式 #

f(*(l for l in range(5)))
>>> 0
>>> 1
>>> 2
>>> 3
>>> 4

疑问解答 #

1. 测试f(l for l in range(5)) == f((l for l in range(5)))返回生成器对象及True，是否说明生成器表达式外的括号无实际作用？
   是的。当生成器表达式作为函数的唯一位置参数传入时，Python允许省略外层括号，两种写法本质都是把生成器对象作为单个参数传入函数，效果完全一致。但如果生成器不是唯一参数，比如f(1, (l for l in range(5)))，括号就不能省略，否则会触发语法错误。

2. 案例1、2中生成器为何无法被赋值给变量？调用输出显示创建了生成器，但赋值后变量为NoneType。
   问题出在函数f的返回值：f没有定义return语句，默认返回None。如果你写g = f(l for l in range(5))，g接收的是函数的返回值而非传入的生成器。要获取生成器对象，需先赋值再传入：

   gen = (l for l in range(5))
   f(gen)
   

   此时gen就是生成器对象，而f(gen)的返回值依然是None。

3. 案例3中的括号是否仅为包裹表达式以便*解包？因*l for l in range(5)无法被解释器识别？
   没错。*操作符需要作用于一个完整的可迭代对象，l for l in range(5)作为生成器表达式，必须用括号包裹成一个整体才能被*正确解析。如果省略括号，Python会把*l当成独立表达式，后续的for会被误判为语法错误，无法正确识别生成器表达式。

4. 案例3的执行顺序是什么？
   执行步骤如下：

   • 首先解析生成器表达式(l for l in range(5))，创建生成器对象；
   • 然后*操作符遍历生成器的所有元素，将每个元素作为独立的位置参数传入函数f；
   • 函数f将这些参数收集为元组args，遍历元组并逐个打印元素。

5. 案例3中函数f接收到的内容是什么？
   函数f的*args参数会把解包后的元素收集成一个元组，即args = (0, 1, 2, 3, 4)，函数遍历这个元组完成打印操作。

6. 描述案例3的正确术语是什么？“展开生成器并传入函数”是否准确？
   通俗表述“展开生成器并传入函数”是准确的；更正式的术语是使用*操作符解包生成器表达式，将其元素作为位置参数传入可变参数函数。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Collin