如何让有序字典了解已经实例化字典的元素顺序？

Question

我在 Python 3.6 中试着使用 OrderedDict 类型，并对其行为感到惊讶。当我在 IPython 中创建一个简单的 dict ，像这样：

d = dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])

我得到：

{'guido': 4127, 'jack': 4098, 'sape': 4139}

作为输出，由于某些原因，它不保留元素实例化时的顺序。现在，当我像这样从 d 创建一个 OrderedDict ：

od = OrderedDict(d)

输出结果为:

OrderedDict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])

现在我自问，OrderedDict构造器如何在实例化d时知道元素的顺序？它是否总是表现一致，这样我就可以依赖于OrderedDict中的元素顺序了吗？

我已经阅读了关于Python字典和OrderedDict的文档，但我没有找到我的问题的答案。

(sys.version)的输出：

In[22]: sys.version
Out[22]: '3.6.1 (default, Apr  4 2017, 09:40:21) \n[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 8.1.0 (clang-802.0.38)]'

- drssdinblck

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请参见以下链接：https://dev59.com/6VkS5IYBdhLWcg3wXFg9 - Alasdair

这里有些奇怪的事情发生了。在 Python 3.6 中，dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)]) 不应该得出那样的输出结果。 - Dimitris Fasarakis Hilliard

你也在用IPython，看起来有些古怪的事情正在发生。试着在REPL中测试一下，看看能否重现它。 - Dimitris Fasarakis Hilliard

@JimFasarakisHilliard 我想这只是强调不应该依赖于实现细节。也许应该编辑并重新打开问题。 - Chris_Rands

IPython只是以这种方式打印字典吗？如果您在.items()上进行迭代，顺序是否得到保留？ - Thierry Lathuille

Answer 1

现在很明显，IPython用于显示输出的自定义钩子(sys.displayhook)正在使用它自己的漂亮打印机( using it's own pretty printer )。通过直接调用displayhook，您可以看到它如何破坏插入顺序：

In [1]: from sys import displayhook
   ...: displayhook({'1': 0, '0': 1})
Out[1]: {'0': 1, '1': 0}

此外，如果您选择使用字典 str（发送一个字符串以代替字典对象进行显示），则会得到正确和预期的顺序：

In [2]: d = dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])
   ...: d
Out[2]: {'guido': 4127, 'jack': 4098, 'sape': 4139}

In [3]: str(dict(t))
Out[3]: "{'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098}"

同样地，通过打印它来实现。

我不确定为什么IPython在3.6版本中会这样做，这是相当令人困惑的（编辑：请参见GitHub上相关的问题）。在您的标准Python REPL中，此行为不会出现，因为sys.displayhook没有实现任何漂亮的打印。

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你创建的字典d确实保持了插入顺序，这就是为什么OrderedDict也保持了相同的顺序。

当然，它保持顺序的事实是一种实现细节。在这个细节发生变化之前（似乎会发生），你应该坚持使用OrderedDict来可靠地保持跨实现的顺序。

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顺便提一下，如果你想禁用它，可以使用--no-pprint选项启动IPython，这将禁用其漂亮打印功能：

➜ ipython --no-banner --no-pprint 

In [1]: dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])
Out[1]: {'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098}

- Dimitris Fasarakis Hilliard

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以下是相关的IPython错误报告：https://github.com/ipython/ipython/issues/10110。 基本上，他们认为Python 3.6保持字典顺序的事实是一种实现细节，不应该依赖于它，这至少有一定的道理。 - Sven Marnach

Answer 2

在3.6中，作为实现细节，所有的dict都是有序的。你被IPython欺骗了：在3.6之前，键的顺序是任意的，所以为了用户友好性，IPython对dict和set的交互式输出（正常Python只会打印repr）进行排序。这就是为什么你的dict看起来是按字母顺序排列的原因。当你显式地print时，而不是依赖于ipython来输出上一个表达式的结果，你将绕过ipython的REPL魔法，并看到“自然”的顺序。对于与dict的交互，几乎所有其他方式都适用，因为迭代将按预期的顺序进行。

- ShadowRanger

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IPython交互式输出是否像您所述的那样对“set” s进行排序？ 在Python 3中，pprint不会对其进行排序。https://dev59.com/YVcO5IYBdhLWcg3w-V1X - Chris_Rands

@Chris_Rands: 有区别。在我的当前运行环境（Linux x64 Py3.5.2，IPython 5.1.0）中，repr({'a', 'bbb', 'cde', 'ffe'}) 的输出结果为 "{'cde'，'a'，'bbb'，'ffe'}"，但 REPL 输出结果为 {'a'，'bbb'，'cde'，'ffe'}。 - ShadowRanger

好的，谢谢。Jim 的答案表明，在 IPython 中 dict 的这种行为的根本原因是 pprint，所以我只是想 set 可能也会以同样的方式工作，但显然并不是这样。 - Chris_Rands

@Chris_Rands Jim的答案不是在谈论标准库的pprint.pprint，而是在谈论ipython的pprint选项。 - PM 2Ring

@PM2Ring 谢谢，我不知道IPython的pprint和pprint.pprint的行为是不同的。 - Chris_Rands

@Chris_Rands 我对IPython几乎一无所知，但我认为他们在REPL中使用自己的漂亮打印器而不是几乎无法配置的pprint.pprint。 - PM 2Ring

Answer 3

如你所知，Python中的字典并不按照语言规范排序。它们确实有一个内在的顺序，但这个顺序是任意的。

因此，当你将标准字典传递给一个OrderedDict的构造函数时，新的OrderedDict将通过迭代其值来填充原始字典的值。这样，字典的内在顺序将被使用，并且这将是你在最终OrderedDict中看到的内容。

现在，随着Python 3.6的推出，默认字典的实现发生了变化。正如在这个问题上讨论和解释的那样，标准字典现在保留插入顺序。这就是为什么当你从Python 3.6字典创建OrderedDict时，原始顺序也被保留。

这是否意味着OrderedDict在Python 3.6+中已经过时了？不是的，因为标准字典保留顺序只是一种实现细节。新字典只是碰巧具有“正确”的顺序，而不是以前实现的任意顺序。但这在语言规范中没有任何保证，其他实现可能或可能不是这种情况。因此，你不能也不应该依赖它。

顺便说一下，注意Python 3.6（不仅仅是实现）保证OrderedDict的关键字参数的顺序被保留。例如，这将保留顺序：

>>> OrderedDict(sape=4139, guido=4127, jack=4098)
OrderedDict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])

- poke

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因此，您不能且不应该依赖它。这就是著名的Python口号，“使用该死的文档，Luke”;-) - Steve Jessop