从列表创建迭代器对象后删除列表

Question

我正在尝试理解python中迭代器的概念，并在Python 3.5.2中尝试了这一点。

x = list(range(1000))    # size of x is 9112 bytes
y = iter(x)              # size of y is 56 bytes
del x
x = list(y)              # size of x is again 9112 bytes

迭代器如何存储关于它必须生成的序列的信息？

它不包含所有元素，但即使在删除原始列表之后，我们仍然能够从迭代器中重新生成原始列表？

如果它不包含所有元素，那么即使在删除x之后，它如何知道哪个是下一个元素

Answer 1

因为迭代器中存储了足够的细节，使它们能够生成序列的下一个元素，而不需要内存中的“下一个元素”。

为了理解到底发生了什么，让我们创建我们自己的伪迭代器

class Fakeiterator:
    def __init__(self, range_list):
        self.current = range_list[0]
        self.high = range_list[-1]

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.current > self.high:
            raise StopIteration
        else:
            self.current += 1
            return self.current - 1

在我们的__init__方法中，我们已经存储了足够的细节(迭代器的起始点和结束点)，使我们能够生成下一个元素，而不需要将它实际放在内存中。就我们所拥有的信息而言，即使我们得到了一个包含2000个元素的列表，我们也只需要知道起点和终点

在我们的__next__方法中，每当我们请求迭代器中的下一个元素时，迭代器只是简单地递增当前计数器并将其返回给我们。

让我们测试一下我们的迭代器：

>>> x = list(range(5))
>>> y = Fakeiterator(x)
>>> del x
>>> list(y)
[0, 1, 2, 3, 4]
>>>

list构造函数反复调用__next__，直到我们的迭代器引发StopIteration，也就是当前元素高于我们在创建迭代器时存储的最大元素的时候。

但在您的示例中，在列表上调用iter(x)时，会返回一个list_iterator对象，在内部存储x。x仍然存储，但不再使用名称x。

关于为什么getsizeof返回一个较小的大小，正如您所预期的那样，它应该大于或至少等于原始列表的大小。从文档中

sys.getsizeof( object，默认值)返回对象的字节大小。对象可以是任何类型的对象。所有内置对象都将返回正确的结果，但这不一定适用于第三方扩展，因为它是特定于实现的。

只考虑直接归因于对象的内存消耗，而不考虑它引用的对象的内存消耗。

如果给定，则当对象不提供检索大小的方法时，将返回默认值。否则将引发TypeError。

getsizeof()调用对象的_sizeof_方法，如果对象由垃圾收集器管理，则会增加额外的垃圾收集器开销。

为了演示这一点，让我们编写一个快速脚本

import sys

x = [1, 2, 3]

print(sys.getsizeof(x))

class storex():
    def __init__(self, param):
        self.param = param

y = storex(x)

print(sys.getsizeof(y))
print(y.param, sys.getsizeof(y.param))

当你运行脚本的时候。这是输出(在我的机器上，但它应该与您的相同)

88
56
[1, 2, 3] 88

即使列表[1, 2, 2]有88字节长，当我们将它存储为storex的属性时，它不会自动使storex变得比它大。因为storex引用了它。它不直接是storex的一部分

但在打印y.param的大小时，我们可以看到它与原始[1, 2, 3]列表的大小相同

此外，del不会从内存中删除对象，它只是解除名称x的绑定，这样x就不会引用内存中的任何对象。只有当不再引用x的值时，它才会被丢弃(垃圾回收

下面是我的意思的一个演示

>>> x = [1,2,3]
>>> class y: pass
... 
>>> y.x = x
>>> id(x), id(y.x)
(140177507371016, 140177507371016)
>>> del x
>>> id(y.x)
140177507371016
>>> x
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'x' is not defined
>>>

删除x不会自动删除y.x所指向的[1,2,3]，即使它们的id显示它们都指向内存中的同一对象。

Answer 2

据我所知，del x不会del内存中的值，因为y还在引用它。它是一种指针。X和y指的是相同的内存。

当您执行del x时，python将取消对x的引用并执行垃圾收集。

而通过执行x=list(y)，您再次将内存指向x。