一篇文章掌握 Python 内置 zip 的全部内容 _小知识

zip() 是 Python 中最好用的内置类型之一，它可以接收多个可迭代对象参数，再返回一个迭代器，可以把不同可迭代对象的元素组合起来。
我之前写迭代器系列的时候，在《Python进阶：设计模式之迭代器模式》(https://mp.weixin.qq.com/s/7MbRCn37fIIN42rLm6ho3g) 中简单地介绍过它，前几天翻译了 Python 3.10 采纳的 PEP-618 (https://mp.weixin.qq.com/s/W6XkRjDHvVSqtZKRceqwdw)，介绍了它将会迎来的变更。
但是，还有不少同学并不知道 zip()，或者不能熟练掌握它的用法，因此本文打算来做一个更为详细的梳理。
内容主要分三部分：

用法部分：介绍它的基础用法、高级用法、骚操作用法
进阶部分：介绍它的实现原理，关注几个实现的细节
发散部分：聚焦它的不足，以及解决方法

1、zip() 的 n 种用法基本用法：像拉链一样，将多个可迭代对象组合起来，然后可以用 for 循环依次取出，或者一次性将结果存入列表、元组或者字典之类的容器中。

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它的结果是一个迭代器，迭代器生成的元素是元组，第 i 个元组的元素分别来自可迭代对象参数的第 i 个元素，如上图所示。
另外，for 循环还可以把元组内的元素依次取出，这样会很方便：

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它的参数并不要求是同一类的可迭代对象，因此可以有非常多的组合方式，例如：

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但是，如果把字典作为 zip() 的参数，会是什么结果呢？字典是 key-value 键值对形式，跟列表之类的单一元素结构不同。
实验一下，可以看出，zip() 默认只会遍历字典的 key 值：

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如果想要取出字典的 value 值，或者取出 key-value 键值对，那么可以使用字典自带的遍历方法 values() 和 items()：

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使用 zip()，还可以比较方便地对二维列表实现行列转换：

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上例中的星号（*）操作符可以解包（unpacking），即将 my_list 的元素（也是列表）解成多个参数给 zip()，从而将 3 个列表重新组合。
解包操作符对于 zip 对象同样适用，因为 zip() 本身是一次行列转换的操作，若将它解包后作为参数给 zip()，等于再做一次行列转换，也就是回到了原点（除了最后的结果是元组）：

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最后再介绍一种用法：创建 n*n 的方阵，每行的数字相同。

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2、zip() 的原理解析官方文档中给出了 zip() 的 Python 伪代码（并非是 Python 解释器内置的实现，只为了展示基本的代码逻辑）：

def zip(*iterables):    # zip('ABCD', 'xy') --> Ax By    sentinel = object()    iterators = [iter(it) for it in iterables]    while iterators:        result = []        for it in iterators:            elem = next(it, sentinel)            if elem is sentinel:                return            result.Append(elem)        yield tuple(result)

在这段简短的代码中，可以分析出几点关键的信息：