为什么itertools.product在初始化时贯穿所有元素？

Question

我假设itertools.product一次生成元素。我现在注意到这是不正确的。简单的概念证明：

Class A:
  def __init__(self, n):
    self.source = iter(range(n))

  def __iter__(self):
    return self

  def __next__(self):
    val = next(self.source)
    print("I am at:", val)
    return val

现在，如果我愿意：

from itertools import product
l = product(A(3), A(3))
print("Here")
next(l)

我希望将其作为输出：

>'Here'
>'I am at 0'
>'I am at 0'

但是我有

>'I am at 0'
>'I am at 1'
>'I am at 2'
>'I am at 0'
>'I am at 1'
>'I am at 2'
>'Here'

我想念什么吗？

Answer 1

要回答您的问题，我们需要查看itertools.product的实现：

def product(*args, repeat=1):
    pools = [tuple(pool) for pool in args] * repeat
    result = [[]]
    for pool in pools:
        result = [x+[y] for x in result for y in pool]
    for prod in result:
        yield tuple(prod)

关注此行代码：

pools = [tuple(pool) for pool in args] * repeat

通过这种方式，两个迭代器的所有元素（输入中）被转换为元组列表（仅在您首次调用next()时，并且此时才真正创建它们。

返回您的代码，第一次调用next(l)时，将创建迭代器的所有元素。在您的示例中，将使用以下元素创建polls列表：

# pools: [(0, 1, 2), (0, 1, 2)]

这就是为什么获得这些输出的原因。

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至于print("Here")，要了解为什么首先打印它，您需要了解发生器的工作方式：

itertool.product()返回一个生成器对象。直到第一个next()刺激生成器后，生成器才执行功能代码。随后，每个调用next()都允许您计算下一个元素，只执行一次包含关键字yield的循环。

Here，您将找到优秀的资源来更好地了解python生成器的工作原理。