any() / all() 中的惰性函数求值

Question

Python 中的逻辑运算符是惰性的。具有以下定义：

def func(s):
    print(s)
    return True

呼叫

or

接线员

>>> func('s') or func('t')
's'

仅评估第一个函数调用，因为

or

认识到表达式的计算结果为

True

，无论第二个函数调用的返回值是什么。

and

确实有类似的行为。

但是，当按以下方式使用

any()

（类似：

all()

）时：

>>> any([func('s'), func('t')])
's'
't'

所有函数调用都会被评估，因为内部列表是在

any

开始迭代其项目的布尔值之前首先构建的。当我们省略列表构造并只写时，也会发生同样的情况

>>> any(func('s'), func('t'))
's'
't'

这样我们就失去了

any

作为短路的力量，这意味着一旦可迭代的第一个元素为真，它就会中断。如果函数调用的成本很高，那么预先评估所有函数就会造成很大的损失，并且浪费了

any

的这种能力。从某种意义上说，人们可以将其称为 Python 陷阱，因为对于尝试利用

any

的此功能的用户来说可能会出乎意料，而且因为

any

通常被认为是链接一系列

or 的另一种语法方式。 

陈述。但

any

只是短路，而不是懒惰，这就是这里的区别。

any

正在接受一个可迭代的。因此，应该有一种方法来创建一个迭代器，它不会预先评估其元素，而是将未评估的元素传递给

any

并让它们仅在

any

内部评估，以实现完全惰性评估。

所以，问题是：我们如何使用

any

进行真正的惰性函数求值？这意味着：我们如何制作一个

any

可以使用的函数调用迭代器，而不提前评估所有函数调用？

Answer 1

我们可以使用生成器表达式，分别传递函数及其参数，并仅在生成器中进行计算，如下所示：

>>> any(func(arg) for arg in ('s', 't'))
's'

对于具有不同签名的不同函数，可能如下所示：

any(
    f(*args)
    for f, args in [(func1, ('s',)), (func2, (1, 't'))]
)

这样，一旦生成器中的一个函数调用计算结果为

any

，

next()

将停止调用生成器中的

True

元素，这意味着函数计算是完全惰性的。

wjandrea在评论中提到了另一种推迟函数求值的巧妙方法：我们还可以使用lambda表达式，如下所示：

>>> any(
>>>    f() 
>>>    for f in [
>>>        lambda: func('s'), 
>>>        lambda: func('t'),
>>>    ]
>>>)
's'

Answer 2

令人遗憾的是，any() 和 all() 没有逻辑功能，并且受到这种有点人为的约束的限制。相反，一次循环构造可以很方便，这也与早期返回的函数有关。

once-thru 循环可以是处理它的便捷方法，特别是在需要生成然后使用中间结果的情况下。

    for _ in range(1):
        val = func1()
        if not val:
            break
        val = intermediate_func1()
        if not func3(val):
            break
        val2 = intermediate_func2(val)
        if not func4(val2):
            break
        result = the_really_expensive_function(val, val2)
        if result:
            return True, result
    return False, None

使用函数和提前返回的类似构造。

def example():

    val = func1()
    if not val:
        return False, None
    val1 = intermediate_func1(val)
    if not func3(val1):
        return False, None
    val2 = intermediate_func2(val1)
    if not func4(val2):
        return False, None
    result = the_really_expensive_function(val, val2)
    if result:
        return True, result
    return False, None

我想使用什么（但不能；这仅适用于 := 运算符）：

if all(
    val := func1(),
    func3(val1 := intermediate_func1(val)),
    func4(val2 := intermediate_func2(val)),
    result := the_really_expensive_function(val, val2),
    ):
    return result, True
return False, None

也许未来这是可行的。

--雷