str（list）如何工作？

Question

为什么str(list)返回我们如何在控制台上看到列表？str(list)工作如何？（是否有任何有关CPython代码的参考str(list)）？

>>> x = ['abc', 'def', 'ghi']
>>> str(x)
"['abc', 'def', 'ghi']"

要从中获取原始列表，str(list)我必须：

>>> from ast import literal_eval
>>> x = ['abc', 'def', 'ghi']
>>> str(x)
"['abc', 'def', 'ghi']"
>>> list(str(x))
['[', "'", 'a', 'b', 'c', "'", ',', ' ', "'", 'd', 'e', 'f', "'", ',', ' ', "'", 'g', 'h', 'i', "'", ']']
>>> literal_eval(str(x))
['abc', 'def', 'ghi']

为什么不list(str(list))将其str(list)转回原始列表？

或者我可以使用：

>>> eval(str(x))
['abc', 'def', 'ghi']

是literal_eval一样的eval吗？是否eval安全使用？

我可以执行以下几次？ 如果继续这样做，代码是否会中断str(list(str(list))))？例如

>>> x = 'abc'
>>> list(x)
['a', 'b', 'c']
>>> str(list(x))
"['a', 'b', 'c']"
>>> list(str(list(x)))
['[', "'", 'a', "'", ',', ' ', "'", 'b', "'", ',', ' ', "'", 'c', "'", ']']
>>> str(list(str(list(x))))
'[\'[\', "\'", \'a\', "\'", \',\', \' \', "\'", \'b\', "\'", \',\', \' \', "\'", \'c\', "\'", \']\']'
>>> list(str(list(str(list(x)))))
['[', "'", '[', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", 'a', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", 'b', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", 'c', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ']', "'", ']']
>>> str(list(str(list(str(list(x))))))
'[\'[\', "\'", \'[\', "\'", \',\', \' \', \'"\', "\'", \'"\', \',\', \' \', "\'", \'a\', "\'", \',\', \' \', \'"\', "\'", \'"\', \',\', \' \', "\'", \',\', "\'", \',\', \' \', "\'", \' \', "\'", \',\', \' \', \'"\', "\'", \'"\', \',\', \' \', "\'", \'b\', "\'", \',\', \' \', \'"\', "\'", \'"\', \',\', \' \', "\'", \',\', "\'", \',\', \' \', "\'", \' \', "\'", \',\', \' \', \'"\', "\'", \'"\', \',\', \' \', "\'", \'c\', "\'", \',\', \' \', \'"\', "\'", \'"\', \',\', \' \', "\'", \']\', "\'", \']\']'
>>> list(str(list(str(list(str(list(x)))))))
['[', "'", '[', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", '[', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", 'a', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", 'b', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", 'c', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", '"', "'", ',', ' ', "'", ',', "'", ',', ' ', "'", ' ', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ']', "'", ',', ' ', '"', "'", '"', ',', ' ', "'", ']', "'", ']']

Answer 1

好吧，您总共有4个问题，让我们一一解答。

1.为什么str(list)返回list在控制台上看到的内容？str(list)工作如何？

什么是str()和__str__()？

该str()调用是返回一个 可打印的
仅为对象的形式！来自文档

str(object)并不总是尝试返回可接受的字符串eval(); 它的目标是返回可打印的字符串。

__str__()每当您调用str()对象时，都会调用类中的函数。再次从文档

object.__str__(self)

由str()内置函数和print语句调用以计算对象的“非正式”字符串表示形式。

list可调用的是什么？

该list()调用是创建一个迭代器作为参数传递的列表。再次从文档

返回list其项目与iterable的项目相同且顺序相同的

因此，str(list)为您提供了可打印的形式，list(str(list))并将遍历字符串。这list(str(list))将为您提供传递的参数的可打印形式的各个字符的列表。

嵌套调用之间的一小步漫游，

给定列表，l = ['a','b'] （为您举一个比您的问题小的示例的道歉）。

调用时str(l)，它将返回列表的可打印形式l，即"['a','b']"。

现在您可以清楚地看到这"['a','b']"是一个字符串，并且确实是 可迭代的
。现在，当您调用list此方法时，即list("['a','b']")会得到一个像这样的怪异列表['[', "'", 'a', "'", ',', "'", 'b', "'", ']']。 为什么会这样？ 发生这种情况是因为字符串会遍历其字符，您可以使用虚拟字符串进行测试，

>>> 'dummy'
'dummy'
>>> list('dummy')
['d', 'u', 'm', 'm', 'y']

因此，当您list在字符串上调用时，会得到一个字符列表。请注意，再次在此处调用str()时list('dummy')，将不会取回原始字符串'dummy'，因此必须再次使用join！因此，调用相同的功能
不会 使您回到原来的对象！

那么，调用str()列表会调用列表的内置__str__()方法吗？

答案是不！

当您呼叫str()清单时，内部会发生什么？

每当您调用str()列表对象时，遵循的步骤是

1. 调用repr()每个列表元素。
2. [在列表的前面添加一个花式]，在列表的末尾添加另一个。
3. 用逗号将它们全部加入。

从
github上cpython中的列表对象的源代码中可以看到。 在hg.python中仔细阅读cpython的源代码，您会看到以下三个注释。（感谢Ashwini提供该特定代码上的链接）

/* Do repr() on each element.  Note that this may mutate the list,
   so must refetch the list size on each iteration. */ line (382)

/* Add "[]" decorations to the first and last items. */ line (398)

/* Paste them all together with ", " between. */ line (418)

这些与我上面提到的要点相对应。

现在是什么repr()？

repr()打印所有对象的字符串表示形式。再次从文档

返回一个包含对象可打印表示形式的字符串。

还要注意这句话！

对于许多类型，此函数会尝试返回一个字符串，该字符串将在传递给时产生一个具有相同值的对象eval()，否则表示形式是一个用尖括号括起来的字符串，其中包含对象类型的名称以及其他信息通常包括对象的名称和地址。

现在你在这里的第二个问题，

2.为什么不list(str(list))将其str(list)转回原始列表？

在内部，str(list)实际上创建repr()列表对象的表示形式。因此，在调用列表后要返回str列表，您实际上需要执行eval此操作而不是list调用。

解决方法

但是我们都知道那eval是
邪恶的
，那么解决方法是什么？

1.使用

literal_eval

第一个解决方法是使用ast.literal_eval。这使我们想到了第三个问题，

3.literal_eval()与相同eval()吗？是否eval()安全使用？

ast.literal_eval()与eval()功能不同是安全的。文档本身提到它很安全-

安全地 评估表达式节点或包含Python文字或容器显示的字符串

2.使用字符串函数和内建函数

另一个解决方法可以使用
str.split()

>>> x = ['abc', 'def', 'ghi']
>>> a = str(x)
>>> a[2:-2].split("', '")
['abc', 'def', 'ghi']

这只是对字符串列表执行此操作的一种简单方法。对于整数列表，您将需要map。

>>> x = [1,2,3]
>>> a =str(x)
>>> list(map(int,a[1:-1].split(', '))) # No need for list call in Py2
[1, 2, 3]

因此，与literal_eval这些不同的是，只要您知道列表的元素，这些都是简单的技巧。如果它们本质上是异类的，[1, "a", True]那么您将不得不遍历拆分列表并发现元素类型，然后将其转换并将转换后的元素附加到最终列表中。

失败的另一个地方是字符串本身包含引号字符。正如nneonneo)在评论中提到的

该str.split解决方案非常脆弱，如果输入包含例如包含", "，元组或其他列表的字符串，则该解决方案会中断。…最好使用ast.literal_eval该解决方案，因为它将处理语法的所有细微问题。

对于您的最后一个问题，

4.如果str(list(str(list))))一次又一次执行代码是否会中断？

并不是的。每次您创建alist的a
str，然后再次获取其可打印版本时，输出将越来越长。该限制仅是您的物理计算机的限制。（将字符串长度乘以5后很快就会达到）。