Ответ.

Списковые выражения (list comprehensions) — это лаконичный способ создания списков на основе существующих итерируемых объектов с помощью короткого синтаксиса:

squares = [x**2 for x in range(10)]

Эта запись эквивалентна:

squares = []
for x in range(10):
    squares.append(x**2)

У list comprehensions есть несколько преимуществ:

Краткость и читаемость (особенно для простых трансформаций);
Возможность включать условия (filter): evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0];
Выражения возвращают список сразу, их результат можно использовать далее.

Аналог с map():

def f(x): return x**2
squares = list(map(f, range(10)))

map быстрее на больших данных, если используется функция, уже существующая на C, и подходит для применения одной функции ко всем элементам. List comprehension — для любых выражений, а не только готовых функций. Фор-цикл гибче, но громоздок.

Вопрос с подвохом.

Почему в выражении вида [x for x in range(10)] переменная x после выполнения списка оказывается доступна вне выражения в Python2, но не в Python3?

Ответ: В Python2 переменная цикла (x) сохраняет своё значение после выполнения list comprehension. В Python3 — она "изолируется" и вне списка недоступна, что предотвращает нежелательные побочные эффекты.

Пример:

# Python 2.x:
[x for x in range(3)]
print(x)  # x == 2

# Python 3.x:
[x for x in range(3)]
print(x)  # NameError: name 'x' is not defined

Примеры реальных ошибок из-за незнания тонкостей темы.

История 1

Один разработчик на крупном проекте хотел фильтровать и создавать новый список через list comprehension:

my_list = [item.transform() for item in data if item.is_valid()]

Но операция item.transform() вызывала ошибку, если item.is_valid() возвращал False. Однако функция проверки была написана с потенциальным side effect, и в итоге list comprehension неочевидно ломал части кода с побочными эффектами.

История 2

В проекте при миграции с Python2 на Python3 разработчик был уверен, что переменная цикла останется доступной:

[x for x in range(5)]
print(x)  # Ожидал получить 4, но получил NameError.

Это вызвало баг в циклической логике, где переменная должна была оставаться востребованной вне comprehension.

История 3

Использование вложенных списковых выражений без явного указания уровней:

def flatten(matrix):
    return [cell for row in matrix for cell in row]

У новичков часто возникают ошибки из-за ошибочного порядка обхода (например, [cell for cell in row for row in matrix] или лишнего вложения), что приводит к неверному результату — одномерный список вместо двумерного или наоборот.