尝试对空迭代进行循环的惯用方式的解决方法

Question

假设我正在遍历一个可迭代对象，并且希望在迭代器为空时执行某些操作。我能想到的最好的两种方法是：

- 使用内置函数 `next()` 获取可迭代对象的首个元素并进行判断，如果没有元素则执行相应的操作。 - 将可迭代对象转换为列表，然后检查列表是否为空，如果为空则执行相应的操作。

请注意，这两种方法都有其优缺点，具体取决于您的要求和情况。

for i in iterable:
     # do_something
if not iterable:
    # do_something_else

并且

empty = True
for i in iterable:
    empty = False
    # do_something
if empty:
    # do_something_else

第一个方法依赖于可迭代对象是一个集合（因此当可迭代对象被传递到函数/方法中并在其中进行循环时无用），而第二个方法在每次循环通过设置“empty”来实现，这似乎很丑陋。

我是否漏掉了其他方法，还是第二种替代方案最好？如果有一些子句可以添加到循环语句中来处理这个问题，就像“else”使“not_found”标志消失一样，那将非常酷。

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我不想要聪明的技巧。

我不想要涉及大量代码的解决方案。

我正在寻找一种简单的语言功能。我正在寻找一种清晰和Pythonic的方法来迭代可迭代对象，并在可迭代对象为空时执行某些操作，任何有经验的Python程序员都会理解。如果我可以在每次迭代时不设置标志就能实现，那就太好了。如果没有简单的习语可以做到这一点，那就算了。

- aaronasterling

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当然，那并不是很重要，但我认为你的例子中应该这样注释: a <= x < b。 - Bolo

另请参阅：https://dev59.com/uHRB5IYBdhLWcg3wUVtd 和 https://dev59.com/zHI-5IYBdhLWcg3wNle1 - Manoj Govindan

Answer 1

这个做法比较巧妙，但是你可以删除i，然后在循环后检查它是否存在（如果不存在，则循环从未发生）：

try:
    del i
except NameException: pass

for i in iterable:
    do_something(i)

try:
    del i
except NameException:
    do_something_else()

我认为这可能比使用标志更难看。

- Michael Mrozek

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这很聪明，但正如你在最后一句话中所预料的那样，它并不完全符合我的要求。话虽如此，聪明总是值得加一分的。 - aaronasterling

Answer 2

我认为这是最干净的方法：

# first try with exceptions
def nonempty( iter ):
    """ returns `iter` if iter is not empty, else raises TypeError """
    try:
        first = next(iter)
    except StopIteration:
        raise TypeError("Emtpy Iterator")
    yield first
    for item in iter:
        yield item


# a version without exceptions. Seems nicer:
def isempty( iter ):
    """ returns `(True, ())` if `iter` if is empty else `(False, iter)`
         Don't use the original iterator! """
    try:
        first = next(iter)
    except StopIteration:
        return True, ()
    else:
        def iterator():
            yield first
            for item in iter:
                yield item
        return False, iterator()



for x in ([],[1]):
    # first version
    try:
        list(nonempty(iter(x))) # trying to consume a empty iterator raises
    except TypeError:
        print x, "is empty"
    else:
        print x, "is not empty"

    # with isempty
    empty, it = isempty(iter(x))
    print x,  "is", ("empty" if empty else "not empty")

- Jochen Ritzel

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+1。那是迄今为止最好的答案。我可能会接受这个答案。 - aaronasterling

Answer 3

更新2

我喜欢Odomontois的回答。在我看来，它比我下面写的更适合这个问题。

更新

(在阅读了原帖的评论和编辑后) 你也可以这样做。见下文：

def with_divisible(n, a, b, f):
 it = (i for i in xrange(a, b) if not i % n)
 for i in wrapper(it):
  f(i)

>>> with_divisible(1, 1, 1, lambda x: x)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#55>", line 1, in <module>
    with_divisible(1, 1, 1, lambda x: x)
  File "<pyshell#54>", line 3, in with_divisible
    for i in wrapper(it):
  File "<pyshell#46>", line 4, in wrapper
    raise EmptyIterableException("Empty")
EmptyIterableException: Empty

>>> with_divisible(7, 1, 21, lambda x: x)
7
14
...Snipped...
    raise EmptyIterableException("Empty")
EmptyIterableException: Empty

原始回答

有趣的问题。我做了一些实验，得出了以下结论：

class EmptyIterableException(Exception):
    pass

def wrapper(iterable):
    for each in iterable:
        yield each
    raise EmptyIterableException("Empty")

try:
    for each in wrapper(iterable):
        do_something(each)
except EmptyIterableException, e:
    do_something_else()

- Manoj Govindan

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抱歉，我的问题表述不清楚。我将编辑我的问题。 - aaronasterling

我也把我的编辑搞砸了。虽然这不应该让你困惑。for循环中的那一行是empty = False。无论如何，你的代码都会引发异常。但是，如果我将empty标志移到包装器中，并在包装器内部的if empty处引发异常，则它可以正常工作。对不起，我这么挑剔，但我几乎不能称其为惯用解决方案。尽管如此，我还是点了赞。 - aaronasterling

@aaronasterling：你的表达式返回一个生成器对象。调用next()函数并捕获引发的StopIteration异常会有帮助吗？ - Manoj Govindan

我不这么认为 - 我丢失了生成器的第一个值，并且在我编写的这个示例中，它只是一个生成器表达式。我正在尝试找到一种通用的方法来编写像这样的循环。遍历有向图并对终点执行某些操作是另一个示例。 - aaronasterling

@aaronasterling：明白了。另外，如果你正在使用列表，可以使用 if bool(my_list) 来检查列表是否为空。但我不知道如何在生成器中实现这一点。 - Manoj Govindan

你可以使用 if my_list 来检查一个列表是否为空 ;) - aaronasterling

Answer 4

if not map(do_something_callable,iterable) : 
    # do something else

- Odomontois

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那句话怎么能开始回答这个问题呢？ - aaronasterling

其实这个方法值得尝试一下。map(f,divisibles(n,a,b)) 函数将会对序列 divisibles 应用函数 f。如果开始时 divisibles 是空的（我相信这是你当初想要测试的），那么 map 的结果将会是一个空列表，因此第二行代码会导致异常。但是如果 divisibles 不为空，map 将会产生 f 在 divisibles 上的映射值。 - Manoj Govindan

不，这不值得一试。它在我发布的特定示例中表现很好，但对于我所问的更广泛的情况毫无用处。请删除这个答案。 - aaronasterling

但只有当我将“do something”定义为函数时，这才有效。再次强调，我对一般惯用语感兴趣。我很清楚“map”的用途，但它并不总是实用的。 - aaronasterling

Answer 5

如果要在迭代器被消耗之前对其进行部分检查，通常的做法是使用 itertools.tee。这样我们就可以拥有两个迭代器副本，检查其中一个是否为空，同时仍然可以从另一个副本开始消耗。

from itertools import tee
it1, it2 = tee(iterable)
try:
    it1.next()
    for i in it2:
        do_some_action(i) #iterator is not empty
except StopIteration:
    do_empty_action() #iterator is empty

StopIteration 异常很可能是由于调用 it1.next() 导致的，因为在循环内部引发的任何 StopIteration 异常都将终止该循环。

编辑：对于那些不喜欢这种异常的人，可以使用 islice 来设置单步循环：

from itertools import tee, islice
it1, it2 = tee(iterable)
for _ in islice(it1, 1):
    #loop entered if iterator is not empty
    for i in it2:
        do_some_action(i)
    break #if loop entered don't execute the else section
else:
    do_empty_action()

我个人更喜欢第一种风格。但你的看法可能不同。

- Muhammad Alkarouri

Answer 6

将 "if" 和 "for" 颠倒一下怎么样：

if iterable:
    for i in iterable:
        do_something(i)
else:
    do_something_else()

好的，这个不起作用！

这里有另一个解决方案：http://code.activestate.com/recipes/413614-testing-for-an-empty-iterator/

- Eike

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KennyTM所说的。一个直接的布尔测试在使用生成器时会失败。 - Manoj Govindan

啊...谢谢，我一直在想为什么大家都写这么复杂的代码。 - Eike

我本来忽略了，但有人点赞了，这个答案不值得得到 +1。抱歉说实话。 - aaronasterling

Answer 7

这是Michael Mrozek和FM的答案的结合：

def with_divisible(n, a, b, f):
    '''apply f to every integer x such that n divides x and a <= x < b'''
    it = (i for i in xrange(a, b) if not i % n)
    for i in it:
        f(i)
    try: i            # test if `it` was empty
    except NameError: print('do something else')

def g(i):
    print i,

with_divisible( 3, 1, 10, g)   # Prints 3 6 9.
with_divisible(33, 1, 10, g)   # Prints "do something else"

- unutbu

Answer 8

生成器具有“gi_frame”属性，一旦生成器用尽，该属性将为None，但仅在引发StopIteration之后。如果这是可以接受的，您可以尝试以下内容：

import types

def do(x, f, f_empty):
    if type(x) == types.GeneratorType:
        # generators have a 'gi_frame' property,
        # which is None once the generator is exhausted
        if x.gi_frame:
            # not empty
            return f(x)
        return f_empty(x)
    if x:
        return f(x)
    return f_empty(x)

def nempty(lst):
    print lst, 'not empty'

def empty(lst):
    print 'Twas empty!'

# lists
do([2,3,4], nempty, empty)
do([], nempty, empty)

# generators
do((i for i in range(5)), nempty, empty)
gen = (i for i in range(1))
gen.next()
try:
    gen.next()
except StopIteration:
    pass
do(gen, nempty, empty)

- nilamo