为什么Python的列表推导循环顺序是反向的？

Question

>>> my_list = [[[[1, 2, 3], [4, 5, 6], ]]]
>>> [a for d in my_list for c in d for b in c for a in b]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

等同于

>>> my_list = [[[[1, 2, 3], [4, 5, 6], ]]]
>>> new_list = []
>>> for d in my_list:
...     for c in d:
...         for b in c:
...             for a in b:
...                 new_list.append(a)
... print(new_list):
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

从左到右阅读时，此语法似乎相反。根据PEP 202，“形式为[... for x... for y...]的嵌套与嵌套for循环的最后一个索引变化最快一样是“正确的”。

看起来选择这个次序是因为嵌套的for循环也是按照外部到内部的顺序书写的。

然而，由于列表推导式（上面示例中的a）的表达式部分对应于嵌套循环的最内层（上面示例中的new_list.append(a)），所以在这两种情况下，看起来离这个表达式最近的for _ in _应该是一样的，即它应该是for a in b，然后向外扩展：

>>> my_list = [[[[1, 2, 3], [4, 5, 6], ]]]
>>> [a for a in b for b in c for c in d for d in my_list]
NameError: name 'b' is not defined

这样可以使变化最快的循环更接近行动，可以这么说。这也使得按照更逻辑分步方式从左到右阅读更容易。

这是否是用户中普遍的看法？或者是否有人有一个好的反对意见来证明当前语法实现确实是“正确的”？

- jameh

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这是一个BDFL的声明。除非Guido在此发帖，否则所有回答都只是猜测和个人意见，我很担心。 - Martijn Pieters

我正在想象一个替代宇宙，在那里事情是以另一种方式完成的，另一个用户（例如称为“hemaj”的用户）来到 Stack Overflow 发布一个问题，“为什么 Python 的列表推导循环顺序与 for 循环顺序相反？” - DSM

我预计这个问题会被关闭，但“与现有的for循环顺序一致”就是Guido需要的全部答案。除非有一个非常强有力的理由去反对这一点。 - Tim Peters

我认为需要注意的是，[a for b in my_list for a in b]与例如[a for a in (b for b in my_list)]执行的操作不同。前者实际上对my_list执行了扁平化操作，而后者仅对（my_list的元素的元素）进行了解包和重新打包。在你思考之前这并不明显。 - mwfearnley

很明显，后者只是解包，这不是意思。我们有一个变量a，那么a是什么？啊，a for a in b，好的。但是b是什么？现在我们期望的是a for a in b for b in c。有道理，不是吗？ - peter

Answer 1

请考虑：

[leaf for branch in tree for leaf in branch]

它的展开方式如下：

for branch in tree:
    for leaf in branch:
        yield leaf

如果我们用另一种方式编写它

[leaf for leaf in branch for branch in tree]

从某种程度上来说，用通俗易懂的英语可能更有意义，但一个可能的反驳是：这里使用了“分支”名称，但尚未定义。

- wim

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这是一个很好的观点，因为for foo in bar总是定义foo，并期望bar已经被定义。并不是说我的观点改变了 :/ - jameh

然而，我可以对你提出同样的论点 - 即“leaf”这个名字被使用却没有（至今）定义。（假设我们是从左到右阅读） - jameh

好的，这里“leaf”将是“自由变量”，就像谓词演算中一样 - 例如，{x：P（x）}的读法类似于“使得P（x）成立的x的集合”。 - wim

正是这个原因，leaf 应该放在最前面，感谢您提供的比较。我仍然认为模式 {leaf: leaf 在 {branch: branch 在 tree}} 比 {leaf: branch 在 tree, leaf 在 branch} 更对称、更易读，特别是当你有三个或更多层嵌套时。 - jameh

@wim “分支”这个名称在没有定义的情况下被使用，难道“叶子”不是一样的吗？for循环本身就是这样，先使用再声明。 - dawid