Python中for循环搭配else的陷阱

Python中的for循环是许多开发者入门学习的第一个迭代结构，但很多人可能未曾深入研究过其中的else子句。在本篇技术博客中，我们将探讨for循环与else搭配使用时可能引发的一些陷阱。这看似简单的结构背后隐藏着令人意外的行为，而了解这些细节将使你的代码更为健壮，提高你在Python编程中的技能水平。

迭代全程执行

假设有如下代码：

for i in range(10):
    if i == 5:
        print 'found it! i = %s' % i
else:
    print 'not found it ...'

你期望的结果是，当找到5时打印出：

found it! i = 5

实际上打印出来的结果为：

found it! i = 5
not found it ...

显然这不是我们期望的结果。

根据官方文档说法：

>When the items are exhausted (which is immediately when the sequence is empty), the suite in the else clause, if present, is executed, and the loop terminates.

>A break statement executed in the first suite terminates the loop without executing the else clause’s suite. A continue statement executed in the first suite skips the rest of the suite and continues with the next item, or with the else clause if there was no next item.

https://docs.python.org/2/reference/compound_stmts.html#the-for-statement

大意是说当迭代的对象迭代完并为空时，位于else的子句将执行，而如果在for循环中含有break时则直接终止循环，并不会执行else子句。

所以正确的写法应该为：

for i in range(10):
    if i == 5:
        print 'found it! i = %s' % i
        break
else:
    print 'not found it ...'

当使用pylint检测代码时会提示 Else clause on loop without a break statement (useless-else-on-loop)

所以养成使用pylint检测代码的习惯还是很有必要的，像这种逻辑错误不注意点还是很难发现的。

循环中的break语句：

for item in iterable:
    if condition:
        # 满足条件时执行
        break
else:
    # 循环正常结束时执行

陷阱：如果break语句在循环内部触发，else子句将不会执行。这与其他语言中类似结构的行为可能不同。

查找元素：

for item in iterable:
    if item == target:
        # 找到目标元素时执行
        break
else:
    # 目标元素不在可迭代对象中时执行

陷阱：如果目标元素在可迭代对象中，else子句将不执行，因为break会中断循环。

异常处理

for item in iterable:
    try:
        # 可能引发异常的处理逻辑
    except SomeException:
        # 异常处理
        break
else:
    # 循环正常结束时执行

陷阱：在异常处理中使用break语句可能导致else子句不执行，即使没有发生异常。

这些例子旨在突显在使用for循环时搭配else可能会引发的一些常见陷阱。通过深入研究这些情景，读者将能够更清晰地理解for-else结构的行为，并在编写代码时更加慎重。

补充

1. 生成器表达式与 for-else：

生成器表达式是一种紧凑的语法形式，用于创建生成器对象。在使用生成器表达式时，for-else结构的行为可能与列表推导不同。深入了解这方面的内容包括：

生成器的惰性计算： 解释生成器是如何进行惰性计算的，即只在需要时生成值。与列表推导不同，生成器表达式中的else子句在生成器迭代完毕后执行，而不是在每次迭代时执行。

生成器终止与 StopIteration 异常： 介绍生成器表达式的终止条件，以及StopIteration 异常在生成器耗尽时的作用。这对于理解 for-else 在生成器上的行为至关重要。

2. 迭代器协议：

Python中的for循环利用迭代器协议进行迭代，即对象实现了__iter__和__next__方法。关于迭代器协议和 for-else 的深入内容包括：

迭代器协议的基本原理： 解释迭代器协议的基本工作原理，即迭代器对象如何通过 iter 方法返回自身，并通过 next 方法提供逐个获取元素的能力。

自定义对象的迭代器实现： 深入讨论如何通过在自定义对象中实现 iter 和 next 方法来创建自己的迭代器。这对于理解 for-else 在自定义对象上的行为很有帮助。

3. enumerate() 函数与 for-else：

enumerate() 函数用于在迭代时获取元素的索引和值。在 for-else 结构中使用 enumerate() 函数时，可能会遇到一些特殊情况，深入的解释包括：

enumerate() 的返回值： 详细说明 enumerate() 返回的是一个包含索引和值的元组，而不是仅仅是值。这对于理解 for-else 在使用 enumerate() 时的行为至关重要。

索引迭代与迭代器的影响： 解释在使用 enumerate() 时如何正确处理索引迭代，并讨论迭代器对象在这种情境下的影响。这可以帮助读者避免 for-else 在索引迭代时可能产生的意外结果。

结尾:

在本文中，我们深入剖析了Python中for循环搭配else的陷阱，揭示了会让开发者感到困惑的情景。通过对这些细节的理解，你将更加熟练地运用for循环，并避免在代码中留下隐患。在日常编程中，理解这些陷阱不仅有助于提高代码的可读性，还能够减少潜在的错误。希望这篇博客能够帮助你更深入地理解Python中这一常见但复杂的语法结构。