all() в Python: как проверить все элементы сразу

Функция all() в Python возвращает True, когда каждый элемент итерируемого объекта истинен, и False, как только находит первый ложный. В статье разобраны синтаксис, неочевидный результат для пустой коллекции, особенности строк и словарей и практические задачи: проверка ввода, сортировки и типов данных.

Как работает all()

Функция встроенная и принимает ровно один аргумент - итерируемый объект. Результат всегда True или False. Внутри происходит простой перебор: каждый элемент проверяется на истинность, и при первом ложном работа заканчивается.

def my_all(iterable):
    for element in iterable:
        if not element:
            return False
    return True

Такой код ведет себя так же, как настоящая all(), только медленнее, потому что встроенная функция написана на C. Из этой схемы сразу видны два следствия: перебор останавливается досрочно, а пустая коллекция дает True.

print(all([1, 3, 4, 5]))     # True
print(all([1, 3, 4, 0]))     # False: 0 ложный
print(all([0, False]))       # False
print(all(['True', 'False']))  # True: обе строки непустые
print(all([[]]))             # False: единственный элемент - пустой список

Строки 'True' и 'False' истинны одинаково, поскольку функция смотрит не на текст, а на то, пустая ли строка. Список правил истинности для всех типов собран в статье о функции bool.

Почему all() для пустой коллекции возвращает True

Вызов all([]) дает True, и это не ошибка. Функция ищет контрпример, то есть ложный элемент. В пустой коллекции его нет, значит, утверждение "все элементы истинны" не опровергнуто. В логике это называют истинностью на пустом множестве.

print(all([]))    # True
print(all(''))    # True
print(all({}))    # True
print(all(set())) # True

На практике это источник багов. Например, проверка "все оценки положительные" пройдет для студента без оценок. Если пустой набор должен считаться ошибкой, добавьте явную проверку длины:

scores = []
ok = bool(scores) and all(s > 0 for s in scores)
print(ok)  # False

Строки, кортежи, множества и словари

С кортежами и множествами функция работает так же, как со списками. Отличия появляются у строк и словарей из-за того, что именно отдается при переборе.

Строка перебирается по символам. Каждый символ - непустая строка, поэтому для любой непустой строки ответ True, даже для '000'. Проверять содержимое строки нужно через методы: all(map(str.isalpha, 'Привет')) вернет True, если в строке только буквы.

Словарь отдает ключи, значения при этом не проверяются. Для проверки значений вызывают метод values().

d = {1: 0, 2: ''}
print(all(d))           # True: ключи 1 и 2 истинны
print(all(d.values()))  # False: значения 0 и '' ложны
print(all({0: 'x'}))    # False: ключ 0 ложный

Проверка условий через генератор

Главная сила all() раскрывается в паре с выражением-генератором. Одна строка заменяет цикл с флагом и break.

temps = [21, 23, 19, 25]
print(all(18 <= t <= 26 for t in temps))  # True: все в норме

items = [1, 2, True]
print(all(isinstance(x, int) for x in items))  # True: bool - подкласс int

nums = [3, 5, 8, 12]
print(all(a <= b for a, b in zip(nums, nums[1:])))  # True: отсортирован

Последний пример проверяет сортировку без вызова sorted(): функция zip() составляет пары соседних элементов, и каждая пара сравнивается. С Python 3.10 то же самое короче пишется через itertools.pairwise(nums). Работа zip() подробно разобрана в статье zip и map в Python.

Пример с isinstance показывает ловушку: True проходит проверку на int, потому что тип bool наследуется от int. Если логические значения нужно отсеять, добавьте условие not isinstance(x, bool).

Валидация данных формы

Типичное применение - проверить, что пользователь заполнил все обязательные поля. Здесь удобно перебирать список имен полей, а не все значения словаря: необязательные поля могут оставаться пустыми.

form = {'name': 'Аня', 'email': 'a@mail.ru', 'phone': ''}
required = ('name', 'email')

if all(form.get(field, '').strip() for field in required):
    print('Форма заполнена')
else:
    missing = [f for f in required if not form.get(f, '').strip()]
    print('Не заполнены:', missing)

Метод strip() отсекает строки из одних пробелов, а get() с пустой строкой по умолчанию защищает от KeyError, если поля нет в словаре совсем.

Чем all() отличается от any()

Обе функции перебирают коллекцию и останавливаются досрочно, но ищут противоположное. all() останавливается на первом ложном элементе, any() на первом истинном.

Функции связаны законами де Моргана: all(x) равно not any(not e for e in x). Подробно вторая функция описана в статье про any() в Python.

Частые вопросы

Ответы на вопросы, которые чаще всего возникают при работе с all().

Как проверить, что все элементы списка одинаковые?

Сравните каждый элемент с первым: all(x == lst[0] for x in lst). Для хешируемых значений короче вариант len(set(lst)) <= 1, он также вернет True для пустого списка.

Как проверить, что все числа в списке положительные?

Передайте в функцию генератор с условием: all(x > 0 for x in numbers). Если список может быть пустым и это недопустимо, добавьте проверку numbers and ....

Почему all() с генератором работает быстрее, чем со списком?

Генератор вычисляет элементы по одному, и при первом ложном значении остальные вообще не вычисляются. Списковое включение в квадратных скобках сначала строит весь список, и только потом all() начинает проверку.

Чем all() отличается от оператора and?

Оператор and соединяет заранее известное число выражений и возвращает один из операндов, а не обязательно bool. all() принимает коллекцию любой длины и всегда возвращает True или False.