最近遇到判断字典中是否存在空字符串‘’,这个很好判断,直接用:‘’ in [‘a‘,‘b‘,‘c‘],就可以直接判断出来;但是当我对字符串使用 “in” 方法进行判断的时候,发现:‘’ in ‘abc‘ 仍然会返回True,对于这个问题,之前一直没有注意到过其中的原理,现在去进行探索总结一下:
首先,查看官方文档:https://docs.python.org/2/reference/expressions.html#not-in
文档在5.9.2中:Membership test operations中是如下说明的:
大概翻译一下意思就是说:
“in” 和 “not in” 是对集合成员的检测操作,如果 x 在 集合s 中的话那么 x in s 返回True,否则返回False。x not in s 跟 x in s 判断是相反的。 成员的检测被绑定到序列;如果集合是序列,并且包含与该对象相等的元素,则对象是集合的成员。然而,对于许多其他对象类型来说,即使不是序列,但是支持成员测试也是有意义的。特别是,dict(key) 和 sets 支持成员资格测试。
“列表” 和 “元祖” 类型:当且仅当,‘y‘ 中 存在一个下标 ’i‘ 使得 x is y[i] 或者 x == y[i] 成立,x in y 才会返回 True
“Unicode” 和 “String” 类型: 要使 ‘x in y‘ return True 成立,当且仅当,’x‘ 是 ’y‘ 的一个子字符串。有个等效的测试为 y.find(x) != -1。注:’x‘ 和 ’y‘ 不需要相同的类型;比如:u‘ab‘ in ‘abc‘ 也会返回True。空字符串是任何字符串的子字符串,所以,“” in ‘abc‘ 会返回True。
在版本2.3的时候被改变了:之前的版本,’x‘ 被要求是长度为 1 的字符串。
对于用户自定义的类,分为以下三种情况考虑:
a.对于有__contains__()方法的用户自定义类:如果 y.__contains__(x) 为 True,则 x in y 返回True
b.对于没有定义__contains__()方法,但是定义了__iter__()方法:如果 有值 ‘z‘ 在对 ’y‘ 进行迭代的时候 x==z 成立,那么 x in y 会返回True,如果在迭代过程中引发异常,则会抛出该 in 异常。
c.对于定义了__getitem__()方法的类:当且仅当含有一个非负的整数下标 i 使得 x == y[i] 成立,那么 x in y 才会返回True,所有较低的整数索引不会引发IndexError异常。(如果有任何其他的异常出现,也会出现 in 操作出现异常)
“not in” 操作和 “in” 操作产生的结果相反
看完官方文档后,对于判断“String”类型的时候,可以通过 y.find(x) != -1 来测试其是否成立,但是这个原理是怎么来的,还是想进一步进行探究,下面查看Python2.7的源码:
首先,猜测在源码中首先应该和对象类型有关系,然后找到发现有typeobject.c文件,浏览后发现,含有如下代码:
SQSLOT("__contains__", sq_contains, slot_sq_contains, wrap_objobjproc, "x.__contains__(y) <==> y in x"),
然后接下来推测去找跟__contains__方法有关的和 上面说到的 find() 方法有关的源码:
在stringlib头文件文件夹中,发现有 find.h 文件,然后在其中发现了如下函数:
Py_LOCAL_INLINE(int) stringlib_contains_obj(PyObject* str, PyObject* sub) { return stringlib_find( STRINGLIB_STR(str), STRINGLIB_LEN(str), STRINGLIB_STR(sub), STRINGLIB_LEN(sub), 0 ) != -1; }
然后进一步去找到 stringlib_find() 的定义:
Py_LOCAL_INLINE(Py_ssize_t) stringlib_find(const STRINGLIB_CHAR* str, Py_ssize_t str_len, const STRINGLIB_CHAR* sub, Py_ssize_t sub_len, Py_ssize_t offset) { Py_ssize_t pos; if (str_len < 0) return -1; if (sub_len == 0) return offset; pos = fastsearch(str, str_len, sub, sub_len, -1, FAST_SEARCH); if (pos >= 0) pos += offset; return pos; }
从这里可以看到 当str_len == 0的时候,返回 offset,而 offset 已经初始化为了 0,从这里也可以大概得出:y.find(x) != -1,当 ’x‘ 为 ’空字符串‘ 时返回 0;当 ’x‘ 存在 ‘y‘ 中的时候,返回 对应的偏移量。然后接下来就会判断返回True 还是False。
因为源码关联性的原因,接下来可以在 stringobject.c 文件中,结合 find.h 进行对于其返回值的原理查看,这里就不一一列出来了。
源码目录:
Objects/Stringlib/find.h
Objects/typeobject.c
Objects/stringobject.c
由 '' in 'abc' return True 引发的思考----Python 成员测试操作