Python：将可迭代对象转换为列表：'list（x）'与完整切片' x [：] '

Question

我想知道在Python中将可迭代对象转换为列表的这两种方式是否有区别：

• using the list() constructor:

  my_list = list(my_iterable)
  

• using a full slice:

  my_list = my_iterable[:]
  

在实现上有什么不同吗？如果有，性能如何？Python 2与Python 3之间有任何变化吗？

当然，我意识到构造函数版本的可读性要好得多。

- Byte Commander

Answer 1

list(thing)可以将一个对象转换成列表。

thing[:]可以得到任何类型的对象。

换句话说，第二种选项仅适用于特定类型的对象（你没有提到你实际使用的哪些类型）。

编辑： thing[:]的一个有用功能是，当它被支持时，它通常会引用“thing的所有元素”，这可以在不更改指向thing的对象的情况下进行修改。例如：

thing[:] = [1,2,3]

即使thing本来不是列表，也会将[1,2,3]赋值到thing中。

list(thing) = [1,2,3]

毫无意义，而且：

thing = [1,2,3]

使thing引用一个新列表，而不考虑其先前的类型。

- John Zwinck

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我通常总是使用 list(thing)，完整的切片仅在 Code Golf 中偶尔看到。所以我实际上并不真正知道切片操作符仅适用于有限的可迭代子集。感谢你的教导，我将继续像往常一样使用 list(thing)。但是，那么完整的切片操作符 [:] 是否真的有必要呢？调用 list(my_list) 也会创建一个具有不同 id 的新实例。 - Byte Commander

@ByteCommander：在现实世界中，[:] 的主要用途是就地分配列表或数组的所有元素。例如，x = [1,2,3]; x = [4,5,6] 会为 x 第二次引用创建一个完全不同的对象。但是，x = [1,2,3]; x[:] = [4,5,6] 使 x 引用相同的列表对象，并覆盖其内容。这在 NumPy 中经常很有用。我已更新我的答案以反映其中一些内容。 - John Zwinck

哦，太酷了！我还没有听说过给切片赋值。感谢您提供这些见解。 - Byte Commander

Answer 2

并不是所有的对象都支持切片操作，比如生成器：

(x for x in range(5))[:]   # raises an error

因此，list更为通用。 [:]主要只是复制列表的一种方式。

[:]之所以可行，主要是因为它是通过省略冒号前面的索引（例如[:3]）和省略后面的索引组合而成的，这两个都是有用的。如果添加一个步长，例如[::-1]，那么它也很有用，这是一个常见的字符串反转的方法。对于列表本身来说，[:]并没有什么用处，但在某些情况下，它可能会稍微快一点，就像我在Padriac的答案中所评论的那样，尽管可读性通常比这种微小的优化更重要。

对于非列表对象，[:]理论上可以根据您告诉它要执行的操作而做任何事情：

class A(object):
    def __getitem__(self, item):
        return 3

print A()[:]  # prints 3

但你可能要避免使用这样的定义。

- Alex Hall

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那么，完整的切片操作符[:]真的有必要吗？调用list(my_list)也会创建一个具有不同id的新实例，这与切片的行为相同。 - Byte Commander

Answer 3

我假设my_iterable始终是一个列表或列表的子类，或者这两种方法可能会产生完全不同的结果：

在Python 2中，调用列表比切片略快：

In [2]: l = list(range(1000000))

In [3]: timeit l[:]
100 loops, best of 3: 10.8 ms per loop

In [4]: timeit list(l)
100 loops, best of 3: 9.45 ms per loop

Python3 的结果非常相似：

In [1]: l = list(range(1000000))

In [2]: timeit list(l)
100 loops, best of 3: 9.54 ms per loop

In [3]: timeit l[:]
100 loops, best of 3: 10.6 ms per loop

[:] 用于切片支持切片的任何元素，尝试在 my_iterable 不是列表时调用 list 或使用 [:] 毫无意义，因为它们基于使用对象的不同而执行非常不同的操作。

In [2]: i = (1,2,3,4,5)

In [3]: list(i)
Out[3]: [1, 2, 3, 4, 5]

In [4]: i[:]
Out[4]: (1, 2, 3, 4, 5)

In [5]: i = "hello world"

In [6]: list(i)
Out[6]: ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']

In [7]: i[:]
Out[7]: 'hello world'

- Padraic Cunningham

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如果你将开头改为range(10)，那么结果就会被反转。[:]避免了查找list这个名称，所以如果你需要复制许多小列表，速度会更快。 - Alex Hall