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流畅的Python读书笔记(二)序列：元组

初学Python时，常常会听到被人将元组称作 不可变的列表。 不可变是元组的一个重要特性，但是并不是它的全部。元组还能够作为一种记录——没有字段名的记录。

元组不仅仅是不可变的列表

元组的不可变，是最广为人知的特性。现在主要介绍其记录的作用。如下一段代码，声明了一个point元组类型的变量，用于记录一个点的二维坐标。

point = (3, 4)
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这里的元组就充当了记录的作用。

你可能会问。什么？就这？我用列表也可以啊。

使用列表的确同样可以达到记录的效果，但是列表是可变序列，而元组是不可变序列。这个不可变很重要。这意味着，你不能随意修改已经创建好的元组中元素的值，也不能随意删除或添加元素，去破坏这项记录的结构。也就是说，用元组记录数据比列表更"安全"。

所以，从上面的描述中可以看出，对于比较重要的数据记录，我们最好使用元组去存储它们。

元组拆包

很多时候，我们会将序列中的元素取出并保存到其他变量中。如下

point = (3, 4)
x = point[0]
y = point[1]
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这样做就实现了获取元组中的元素值。但是这种写法太过冗余。元组拆包能让我们写得更为优雅。

point = (3, 4)
x, y = point
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实际上，元组拆包并不仅仅能够用于元组这一数据类型，元组拆包可以应用到任何可迭代对象上。唯一的硬性要求便是：需要使用相同数量的变量来接收可迭代对象拆包后的所有元素。当然，如果我们只需要拆包后的一部分元素，也可以使用*来解决，这点后面介绍。

tips：由于拆包并不是只能用于元组，所以现在可迭代元素拆包这种表达也逐渐流行起来。

元组拆包的使用

• 平行赋值

最常见的拆包方式，就是平行赋值。

point = 3, 4
x, y = point  #元组拆包
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还有一种元组拆包最优雅的使用，那便是交换两个变量的值:

x, y = 3, 4
x, y = y, x
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• 忽略不关心的值

我们知道，Python中有一个特殊的标识符，_空白标识符，可以处理不需要的数据。

point = (3, 4)
#我们不关心y坐标的值
x, _ = point
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• *的特殊作用

  • 作为函数参数显式拆包

    • 对于一个函数fun(a, b)，需要两个参数，而我们此时有一个可迭代对象x = (3, 4)，刚好其中的两个元素可以作为参数传入函数中。

    fun(*x)
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    • 示例:

    >>> divmod(20, 8)
    (2, 4)
    >>> t = (20, 8)
    >>> divmod(*t)
    (2, 4)
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  • 用来处理拆包后多余的元素

    • 示例

    >>> a, b, *rest = range(5)
    >>> a, b, rest
    (0, 1, [2, 3, 4])
    >>> a, b, *rest = range(3)
    >>> a, b, rest
    (0, 1, [2])
    >>> a, b, *rest = range(2)
    >>> a, b, rest
    (0, 1, [])
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    对于上面那个前面加上了*的变量rest，它会容纳下剩余所有的元素。这个加了*的变量我们先称其为特殊变量。

    • 特殊变量(带*前缀的变量)使用规则

      1. 在平行赋值中，特殊变量只能出现一个，即不能出现a, b, *rest1, *rest2 = range(10)这样的代码，因为特殊变量超过了1个；

      2. 特殊变量可以出现在等式左值中的任意位置。

      >>> a, *rest, b = range(5)
      >>> a, rest, b
      (0, [1, 2, 3], 4)
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嵌套元组拆包

本来想自己创造一个简单的例子，但是还是为了深入理解，使用书上稍微复杂一点的例子。

metro_areas = [
    ('Tokyo','JP',36.933,(35.689722,139.691667)),
    ('Delhi NCR', 'IN', 21.935, (28.613889, 77.208889)),
    ('Mexico City', 'MX', 20.142, (19.433333, -99.133333)),
    ('New York-Newark', 'US', 20.104, (40.808611, -74.020386)),
    ('Sao Paulo', 'BR', 19.649, (-23.547778, -46.635833)),
]

print('{:15} | {:^9} | {:^9}'.format('', 'lat.', 'long.'))
fmt = '{:15} | {:9.4f} | {:9.4f}'
for name, cc, pop, (latitude, longitude) in metro_areas:  
    if longitude <= 0:  
        print(fmt.format(name, latitude, longitude))
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上面代码并不难，我们只抽取涉及到元组拆包的部分，由于使用了循环，我们分析第一次循环的拆包过程。

name, cc, pop, (latitude, longitude) = metro_areas[0]
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name指城市名，cc指城市所在国家，pop指人口数，latitude，longitude分别指经度和纬度。

关于拆包的一点个人理解

从开始的平行赋值处开始：

point = (3, 4)
x, y = point
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拆包的主要目的，是将一个数据集合拆开，将集合中的元素抽取出来并将它们单独作为个体来使用。我们对上面的代码做点小的改动。

point = (3, 4)
(x, y) = point
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对的，将等号左值用括号括起来，这样拆包的代码可以看成这样

(x, y) = (3, 4)
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通过观察，可以发现，等号左值和右值具有相同的结构，由于具有相同的结构，Python解释器便能够将“包”中的元素对应到变量中。

同样的，嵌套拆包也可以做这样的处理。

仍然使用前面出现过的代码:

name, cc, pop, (latitude, longitude) = ('Tokyo','JP',36.933,(35.689722,139.691667))
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很显然， 将等号左值加上括号后，等号两侧结构相同，解释器便能够对其进行拆包赋值。

(name, cc, pop, (latitude, longitude)) = ('Tokyo','JP',36.933,(35.689722,139.691667))
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参考资料

• 流畅的Python