Python:理解字典视图对象

Question

我一直在尝试理解Python 3中.items()、.values()、.keys()或类似的.viewitems()、.viewvalues()、.viewkeys()返回的内置视图对象。关于这个主题还有其他的线索，但似乎没有一个(甚至是文档)描述它们是如何在内部工作的。

与Python 2中返回的list类型的副本相比，这里的主要优势似乎是效率。经常有人将窗口与字典项进行比较(如本线程中)。

但是窗口是什么？为什么它更高效？

我唯一能看到的是，视图对象似乎是像对象一样设置的，这对于成员身份测试来说通常更快。但这是唯一的因素吗？

代码示例

>>> example_dict = {'test':'test'}
>>> example_dict.items()
dict_items([('test', 'test')])
>>> type(example_dict.items())
<class 'dict_items'>

所以，我的问题是关于这个dict_items类。这在内部是如何运作的？

Answer 1

Dict视图存储对其父Dict的引用，并将视图上的操作转换为Dict上的相应操作。

对dict视图的迭代比构建列表并对其进行迭代更有效，因为构建列表需要时间和内存，而不必花在视图上。按照旧的方式，Python会迭代dict的底层存储以构建一个新的列表，然后您会迭代列表。对dict视图进行迭代使用一个迭代器，该迭代器直接遍历dict的底层存储，跳过不必要的列表步骤。

Dict视图还支持高效的包容测试和类集交集/差异等。操作，因为它们可以对底层dict执行直接散列查找，而不是在列表中迭代并逐元素检查相等性。

如果您想查看CPython使用的具体实现，可以查看官方存储库，但此实现可能会发生更改。它一再发生变化。

Answer 2

主要优势之一是视图是动态的：

>>> di={1:'one',2:'two',3:'three'}
>>> view=di.viewitems()
>>> view
dict_items([(1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three')])
>>> di[2]='new two'
>>> view
dict_items([(1, 'one'), (2, 'new two'), (3, 'three')])

因此，如果字典发生更改，则不需要重新生成项、键或值列表(就像使用dict.items()一样)。

将Python2dict.items()视为dict的一种复制类型——复制时的样子。

将Python 3dict.items()或等效于dict.viewitems()的Python 2视为dict现在的最新副本。(显然与.viewkey()、.viewvalues()相同。)

Python3.6文档中有一些很好的例子，说明了为什么以及何时使用它。

值视图的设置方式不同，因为dict可能有重复的值。对于具有可散列值的dict，键视图设置为类，项视图设置为类似。

注意：对于Python 3，视图将Python 2的内容替换为.keys()、.values()或.items()。有些人可能会认为dict.keys()或dict.values()是dict先前状态的静态表示，这可能会让人感到惊讶。