如何理解Python中的容器对象

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参考：

• 语言参考 3.1. Objects, values and types
• 标准库 8.4. collections.abc — Abstract Base Classes for Containers
• Iterables vs. Iterators vs. Generators
• 完全理解 Python 迭代对象、迭代器、生成器

在某些对象中会包含对其它对象的引用，这样的对象被称作容器(containers)。因此，我们可以把容器视作用于组织各种元素的数据结构。

下面是一些常见的容器对象：

• list, deque, …
• set, frozensets, …
• dict, defaultdict, OrderedDict, Counter, …
• tuple, namedtuple, …
• str

另外，容器是存储在内存中的数据结构，并且通常会将全部的值都保存在内存中(也有一些特例，并不是所有的元素都放在内存，比如迭代器和生成器对象)。

在某些对象中会包含对其它对象的引用，这样的对象被称作容器(containers)。元组、列表、字典都属于容器。部分容器值可能是指向其它对象的引用。在大多数情况下，当谈到某个容器的值时，我们谈论的仅是值，而不是所包含的对象的 ID(identities)；但是，在讨论容器的可变性时，则只是在谈论容器中直接包含的对象的 ID。因此，如果不可变容器(比如，元组)中包含了对可变对象的引用，那么当被引用的可变对象发生改变时，相应的容器值也将发生改变。

从技术角度来说，容器是实现了 __contains__ 方法的对象，也就是说容器对象肯定可以执行成员测试。

import collections.abc as abc


class Fib(object):
    def __reset(self):
        self.a = 1
        self.b = 1

    def __init__(self):
        self.__reset()

    def __contains__(self, item):
        print("调用 __contains__")
        self.__reset()
        while True:
            self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
            if item == self.a:
                return True
            elif item < self.a:
                return False


a_fib = Fib()
assert isinstance(a_fib, abc.Container)

注意：尽管绝大多数容器都提供了某种方式来获取其中包含的每一个元素，但这并不是容器本身提供的能力，而是 iterable 赋予了容器这种能力。容器并不一定都是 iterable，比如：Bloom filter ，虽然 Bloom filter 可以检测某个元素是否存在于容器中，但是并不能从容器中获取其中的每一个值，因为 Bloom filter 并没有把元素存储在容器中，而是通过一个散列函数映射成一个值保存在数组中。