搞懂这10 行代码，究竟有多难？
本文为第321篇原创
我愿竭尽所能，为你带些温暖
1初衷
文章 Python要点总结，我使用了100个小例子！发出后，有几个朋友问我itertools 的函数实现不太理解，问我是否能添加详细的注释，以解惑。今天我拿出2个多小时总结一个函数，一共10几行代码，并添加详细注释，希望能帮助到更多人！
2 例子
这是zip的加强版函数大概实现过程，下面逐行分析每行代码含义。
from itertools import *
def zip_longest(*args, fillvalue=None):
iterators = [iter(it) for it in args]
num_active = len(iterators)
if not num_active:
return
while True:
values = []
for i, it in enumerate(iterators):
try:
value = next(it)
except StopIteration:
num_active -= 1
if not num_active:
return
iterators[i] = repeat(fillvalue)
value = fillvalue
values.append(value)
yield tuple(values)
使用zip_longest：
a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6,7,8,9]
r = zip_longest(a, b, fillvalue='-')
while True:
try:
val = next(r)
print(val)
except StopIteration:
print('end')
break
(1) 导入itertools
from itertools import *
(2) 定义函数
def zip_longest(*args, fillvalue=None):
参数args前面带星表示可变参数，支持传入多个关键字参数a, b, c, …
fillvalue=None, 表示fillvalue是位置参数，此处表示短列表的默认填充值
(3) 列表生成式
iterators = [iter(it) for it in args]
args是可迭代对象，it为其元素，iter(it)表示转换it为迭代类型的对象，此处因为 a=[1,2,3], b=[4,5,6,7,8,9] 所以args = ([1,2,3],[4,5,6,7,8,9]), iterators = [iter(a),iter(b)]
(4) 需要zip的个数
num_active = len(iterators)
(5) 边界检查
if not num_active:
return
如果num_active为0，即*args为空，则直接返回
(6) 终止条件
while True:
...
if not num_active:
return
while和yield tuple(values)组合后，控制着yield的继续执行后，下一行代码在values=[]
同时组成zip_longest的终止条件，只有当*args中的所有参数都扫描一遍后，zip的任务才结束。
(7) 最大程度节省内存
values = []
...
yield tuple(values)
不要小瞧values置为空，它和yield这句代码遥相呼应，保证每完成yield后都会及时清空values，确保内存使用到最少。
(8) enumerate装饰
for i, it in enumerate(iterators):
...
iterators[i] = repeat(fillvalue)
enumerate装饰后会得到一个由index和元素本身组成的tuple，举个例子：
In [1]: for i,ele in enumerate([9,4,2,5,8]):
...: print((i,ele))
...:
(0, 9)
(1, 4)
(2, 2)
(3, 5)
(4, 8)
此处使用enumerate，因后面先遍历完的iter(a)，为保证和iter(b)个数对齐，需要填充fillvalue值，需要知道a的index，此处为0.
(9) 捕获迭代终止异常
try:
value = next(it)
except StopIteration:
...
try… except是异常捕获的标准模板，next(it)第一次执行返回it的第一个元素，a=[1,2,3]，所以value值为1.
(10)计数
num_active表示当前存活的列表个数，一旦一个列表迭代到终点，num_active立即减1
num_active -= 1
(11) repeat
iterators[i] = repeat(fillvalue)
repeat是itertools模块内另一个函数，如果times为默认值，则表示重复无限次，此处是一个repeat的典型用法。此处稍加注意，不要以为times参数默认值为1，或者不理解为什么要无限次重复，记住这种用法。
此处，repeat返回一个无限次重复fillvalue值的迭代器，并赋值给此时触发StopIteration异常的列表。此处就是iter(a)，令其指向repeat创建的迭代器。
(12)yield返回值
value = fillvalue
values.append(value)
yield tuple(values)
第一句，是在触发StopIteration时，将默认值fillvalue赋给value，values保存住列表对齐后位置的元素，第一次for退出时，values内值为[1,4]
(13)yield
有些朋友不理解yield用法，简单来说它就是特殊的伪return返回一次值；且我们再次调用next(r)时，它会再次跑到yield的下一行重新开始执行，此处yield的下一行是values = []
a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6,7,8,9]
r = zip_longest(a, b, fillvalue='-')
while True:
try:
val = next(r)
print(val)
except StopIteration:
print('end')
break
故输出如下：
(1, 4)
(2, 5)
(3, 6)
('-', 7)
('-', 8)
('-', 9)
end
3 完整注释
from itertools import *
#参数args前面带星表示可变参数，支持传入多个关键字参数a, b, c, ...
#fillvalue=None, 表示fillvalue是位置参数，
#此处表示短列表的默认填充值
def zip_longest(*args, fillvalue=None):
#`args`是可迭代对象，`it`为其元素，`iter(it)`表示
#转换`it`为迭代类型的对象，此处因为 a=[1,2,3],
#b=[4,5,6,7,8,9] 所以args = ([1,2,3],[4,5,6,7,8,9]),
#iterators = [iter(a),iter(b)]
iterators = [iter(it) for it in args]
num_active = len(iterators)
#如果num_active为0，即*args为空，则直接返回
if not num_active:
return
#`while`和`yield tuple(values)`组合后，
#控制着yield的继续执行后，下一行代码在`values=[]`
#同时组成zip_longest的终止条件，只有当*args中的所有参数都扫描一遍后，
#zip的任务才结束。
while True:
#不要小瞧values置为空，它和yield这句代码遥相呼应，
#保证每完成yield后都会及时清空values，确保内存使用到最少。
values = []
#enumerate装饰后会得到一个由index和元素本身组成的tuple
#此处使用enumerate，因后面先遍历完的iter(a)，
#为保证和iter(b)个数对齐，需要填充fillvalue值，需要知道a的index，此处为0.
for i, it in enumerate(iterators):
#try... except是异常捕获的标准模板，
#next(it)第一次执行返回it的第一个元素，a=[1,2,3]，所以value值为1.
try:
value = next(it)
except StopIteration:
#num_active表示当前存活的列表个数，
#一旦某个列表迭代到终点，num_active立即减1
num_active -= 1
if not num_active:
return
#repeat返回一个无限次重复`fillvalue`值的迭代器，
#并赋值给此时触发`StopIteration`异常的列表。
#此处就是iter(a)，令其指向repeat创建的迭代器。
iterators[i] = repeat(fillvalue)
#第一句，是在触发StopIteration时，
#将默认值fillvalue赋给value，
#values保存住列表对齐后位置的元素，第一次for退出时，values内值为`[1,4]`
value = fillvalue
values.append(value)
#有些朋友不理解yield用法，简单来说它就是特殊的`伪return`返回一次值；
#且我们再次调用next(r)时，它`会再次跑到yield的下一行重新开始执行`，
#此处yield的下一行是`values = []`
yield tuple(values)
以上，通过一个函数zip_longest，我们就能学到很多个Python知识点，并且真正理解它们的用法。如果觉得有帮助，欢迎在看或分享