Почему я могу использовать одно и то же имя для итератора и последовательности в цикле Python for?

используя Ваш пример кода в качестве основной ссылки

x = [1,2,3,4,5]
for x in x:
    print x
print x

Я хотел бы, чтобы вы ссылались на раздел 7.3. The for statement в руководстве

выдержка 1

список выражений вычисляется один раз; он должен давать итерационный объект. Итератор создается для результата expression_list.

это означает, что переменная x, что является символическим именем объекта list:[1,2,3,4,5] вычисляется для итерационного объекта. Даже если переменная, символическая ссылка изменяет свою верность, как expression-list не оценивается снова, нет никакого влияния на итерационный объект, который уже был оценен и сгенерирован.

Примечание

• все в Python является объектом, имеет идентификатор, атрибуты и методы.
• переменные-это символьное имя, ссылка на один и только один объект в каждом конкретном случае.
• переменные во время выполнения могут изменять свою верность, т. е. могут ссылаться на какой-либо другой объект.

Отрывок 2

затем набор выполняется один раз для каждого элемента, предоставленного итератор, в порядке возрастания индексов.

ЗДЕСЬ Набор ссылается на итератор, а не на список выражений. Таким образом, для каждой итерации итератора для получения следующий пункт вместо ссылки на исходное выражение-список.

это необходимо для того, чтобы работать таким образом, если вы думаете об этом. Выражение для последовательности for петли может быть что угодно:

binaryfile = open("file", "rb")
for byte in binaryfile.read(5):
    ...

мы не можем запрашивать последовательность на каждом проходе через цикл, или здесь мы закончим чтение из далее пакет из 5 байт второй раз. Естественно, Python должен каким-то образом хранить результат выражения в частном порядке до начала цикла.

---

они в разных области?

нет. Чтобы подтвердить это, вы можете сохранить ссылку на исходный словарь scope (местные жители()) и обратите внимание, что вы на самом деле используете те же переменные внутри цикла:

x = [1,2,3,4,5]
loc = locals()
for x in x:
    print locals() is loc  # True
    print loc["x"]  # 1
    break

---

что происходит под капотом, что позволяет что-то подобное работа?

Шон Виейра показал точно, что происходит под капотом, но описать его в более читаемом python код for цикл по существу эквивалентен этому while петли:

it = iter(x)
while True:
    try:
        x = it.next()
    except StopIteration:
        break
    print x

это отличается от традиционного подхода индексирования к итерации, который вы видели бы в более старых версиях Java, например:

for (int index = 0; index < x.length; index++) {
    x = x[index];
    ...
 }

этот подход потерпит неудачу, когда переменная элемента и переменная последовательности одинаковы, потому что последовательность x больше не будет доступен для поиска следующего индекса после первого раза x был переведен в первый пункт.

при первом подходе, однако, первая строка (it = iter(x)) просит итератор объекта что на самом деле отвечает за предоставление следующего пункта с тех пор. Последовательность, которая x первоначально указанная больше не нуждается в прямом доступе.

это разница между переменной (x) и объектом, на который она указывает (список). Когда цикл for запускается, Python захватывает внутреннюю ссылку на объект, на который указывает x. он использует объект, а не то, что x происходит со ссылкой в любой момент времени.

Если вы переназначите x, цикл for не изменится. Если x указывает на изменяемый объект (например, список) и вы изменяете этот объект (например, удаляете элемент), результаты могут быть непредсказуемыми.

в основном, цикл for принимает в списке x, а затем, сохраняя это как временную переменную, reназначение x для каждого значения временной переменной. Таким образом,x теперь последнее значение в списке.

>>> x = [1, 2, 3]
>>> [x for x in x]
[1, 2, 3]
>>> x
3
>>> 

---

так же, как в этом:

>>> def foo(bar):
...     return bar
... 
>>> x = [1, 2, 3]
>>> for x in foo(x):
...     print x
... 
1
2
3
>>> 

в этом примере x хранящийся в foo() как bar, хотя x - это было перераспределено, оно до сих пор существует(ЭД) в foo() так что мы могли бы использовать его, чтобы вызвать наши for петли.

x больше не относится к оригиналу x список, и поэтому нет путаницы. В принципе, python помнит, что он повторяет исходный x список, но как только вы начинаете присваивать значение итерации (0,1,2, и т. д.) на имя x, это не относится к оригиналу x список. Имя получает переназначенное значение итерации.

In [1]: x = range(5)

In [2]: x
Out[2]: [0, 1, 2, 3, 4]

In [3]: id(x)
Out[3]: 4371091680

In [4]: for x in x:
   ...:     print id(x), x
   ...:     
140470424504688 0
140470424504664 1
140470424504640 2
140470424504616 3
140470424504592 4

In [5]: id(x)
Out[5]: 140470424504592