Python len() 函数

Python len() 语法

len() 是 Python 的一个内置函数，它用于获取一个对象的长度（即元素个数），该对象可以是以下类型：

• 序列类型：列表、元组、字符串、bytes、bytearray、range 对象等。
• 映射类型：字典、集合、frozenset 等。
• 自定义对象：实现了 __len__() 方法的任意对象。

语法：

len(object)

说明：

len() 函数接收单个参数。

• object（必选）：可以是上面提到的任意一种类型。

Python len() 摘要

Python len() 示例

接下来，我们通过几个简单的例子来讲解一下 Python len() 函数是如何使用的。

示例 1：len() 用于序列类型（列表、元组、字符串）

# 列表
a = ['红', '绿', '蓝']
print(len(a))

# 元组
b = ('红', '绿', '蓝')
print(len(b))

# 字符串
c = '绿叶网'
print(len(c))

运行结果如下。

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示例 2：len() 用于映射类型（字典、集合）

# 字典
a = {'Jack': 1001, 'Lucy': 1002}
print(len(a))

# 集合
b = {'red', 'green', 'blue'}
print(len(b))

运行结果如下。

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示例 3：len() 用于 range 对象

result = range(1, 10)
print(len(result))

运行结果如下。

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示例 4：len() 用于 frozenset

result = frozenset(range(5))
print(len(result))

运行结果如下。

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分析：

如果小伙伴们不了解 frozenset 类型，请先阅读：Python frozenset() 函数。

示例 5：len() 用于 bytes 和 bytearray

b1 = bytes('lvyenet', 'utf-8')
b2 = bytearray('lvyenet', 'utf-8')

print(len(b1))
print(len(b2))

运行结果如下。

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7

分析：

如果小伙伴们对 bytes 和 bytearray 这 2 种类型并不熟悉，请先阅读以下 2 篇文章。

Python bytes() 函数

Python bytearray() 函数

深入了解 len()

只有实现了 __len__() 方法的对象，才能使用 len() 函数计算长度。如果一个对象没有实现 __len__() 方法，那么调用 len() 函数会抛出 TypeError 异常。

示例 6：对象实现了 __len__() 方法

class Session:
    def __init__(self, number = 0):
        self.number = number
    
    def __len__(self):
        return self.number

s1 = Session()
print(len(s1))

s2 = Session(6)
print(len(s2))

运行结果如下。

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示例 7：对象没有实现 __len__() 方法

class Session:
    pass

s = Session()
print(len(s))

运行结果如下。

(报错) TypeError: object of type 'Session' has no len()

len() 性能建议

虽然 len() 函数本身效率很高（通常是 O(1)），但在某些特定场景下，不恰当的使用方式仍然可能影响程序性能。了解以下这些建议，可以帮助我们写出更高效的 Python 代码。

1. 避免重复调用 len()

对于可变对象（如列表），重复调用 len() 可能会导致不必要的性能开销，尤其是在循环中。因为我们更加推荐先将长度值存储到一个变量中，然后在循环中使用该变量。

比如，length = len(lst) 比在每次迭代中调用 len(lst) 更高效，因为前者只需计算一次长度，而后者会重复计算多次。

# 不推荐（每次循环都会重新计算 len）
i = 0
while i < len(lst):
    print(lst[i])
    i += 1

# 推荐（只计算一次）
length = len(lst)
i = 0
while i < length:
    print(lst[i])
    i += 1

需要注意的是，对于 for i in range(len(lst)): 这种写法，len(lst) 只会在循环开始前被计算一次，因此不存在重复计算的性能问题。

2. 生成器表达式

生成器表达式是惰性计算的，不会立即生成所有值，因此无法直接使用 len() 函数计算其长度。如果需要计算生成器的长度，可以先将其转换为列表，然后再调用 len() 函数。

比如在下面代码中，len(list(gen)) 会将生成器 gen 的所有值加载到列表中，然后计算其长度，但要注意这会消耗生成器的所有元素。

gen = (x for x in range(5))
print(len(list(gen)))      # 输出 5

def total_len(obj):
    if isinstance(obj, (list, tuple, set)):
        return sum(total_len(item) for item in obj)
    else:
        return 1

nested_list = [[1, 2], [3, [4, 5]]]
print(total_len(nested_list))      # 输出：5