序列賦值引發(fā)的Python列表陷進(jìn)
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序列賦值是Python默認(rèn)操作，如果使用不當(dāng)，有可能會(huì)掉入語法陷阱。
+
+是指把兩個(gè)序列的元素拼接在一起。通常+號兩側(cè)的序列由相同類型的數(shù)據(jù)所構(gòu)成，在拼接的過程中，兩個(gè)被操作的序列都不會(huì)被修改，Python會(huì)新建一個(gè)包含同樣類型數(shù)據(jù)的序列作為拼接的結(jié)果。比如：
- a = [1]
- b = [2]
- c = a + b
- print(a, b, c)
- print(id(a), id(b), id(c))
結(jié)果為：
- [1] [2] [1, 2]
- 2409610524480 2409610523520 2409610523648
*
如果想要把一個(gè)序列復(fù)制幾份然后再拼接起來，更快捷的做法是把這個(gè)序列乘以一個(gè)整數(shù)。同樣，這個(gè)操作會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新序列：
- >>> l = [1]
- >>> l * 5
- [1, 1, 1, 1, 1]
- >>> 5 * "a"
- 'aaaaa'
+和*都遵循這個(gè)規(guī)律，不修改原有的操作對象，而是構(gòu)建一個(gè)全新的序列。
列表套列表的陷進(jìn)
猜猜這個(gè)結(jié)果會(huì)是啥：
- x = ["x"]
- my_list = [x] * 3
- print(my_list) # [['x'], ['x'], ['x']]
- x2 = my_list[2]
- x2[0] = "y"
- print(my_list)
講道理，應(yīng)該是[['x'], ['x'], ['y']]，但是錯(cuò)了，實(shí)際是：
- [['y'], ['y'], ['y']]
Unbelievable!給my_list的最后一個(gè)元素的列表賦值，結(jié)果所有三個(gè)元素的列表都被賦值了!這反映出my_list這三個(gè)元素不是3個(gè)列表，而是3個(gè)列表引用，指向了同一個(gè)相同的列表。相當(dāng)于：
- x = ["x"]
- my_list = []
- for i in range(3):
- my_list.append(x) # 追加相同對象
- x2 = my_list[2]
- x2[0] = "y"
- print(my_list) # [['y'], ['y'], ['y']]
每次都追加了同一個(gè)對象到my_list。如果想生成3個(gè)不同列表，那么需要在每次迭代中新建列表：
- my_list = []
- for i in range(3):
- x = ["x"] # 新建列表
- my_list.append(x)
- x2 = my_list[2]
- x2[0] = "y"
- print(my_list) # [['x'], ['x'], ['y']]
這樣就符合預(yù)期了?？梢杂昧斜硗茖?dǎo)簡化代碼：
- x = ["x"]
- my_list = [x for i range(3)]
- x2 = my_list[2]
- x2[0] = "y"
- print(my_list) # [['x'], ['x'], ['y']]
教訓(xùn)：
新建列表中的列表，使用列表推導(dǎo)，不要使用*運(yùn)算符。
如果a * n這個(gè)語句中，序列a里的元素是對其他可變對象的引用的話，就需要格外注意了，這可能不是你想要的效果。
+=
a += b雖然意思是a = a + b，但是它背后的特殊方法是__iadd__，如果一個(gè)類沒有實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法的話，Python才會(huì)退一步調(diào)用__add__。__iadd__方法會(huì)直接在原對象中追加，__add__方法會(huì)先生成新對象再賦值。
*=
+=的這些概念也適用于*=，只是后者對應(yīng)的是__imul__。追加還是新對象，在作用到可變序列和不可變序列時(shí)效果明顯，示例：
- # 可變序列，追加
- >>> l = [1, 2, 3]
- >>> id(l)
- 2135319475136
- >>> l *= 2
- >>> l
- [1, 2, 3, 1, 2, 3]
- >>> id(l)
- 2135319475136 # id一樣
- # 不可變序列，新對象
- >>> t = (1, 2, 3)
- >>> id(t)
- 2135322139520
- >>> t *= 2
- >>> id(t)
- 2135321695424 # id不一樣
元組套列表的陷進(jìn)
- >>> t = (1, 2, [30, 40])
- >>> t[2] += [50, 60]
猜猜會(huì)發(fā)生下面4種情況中的哪一種?a.t變成(1, 2, [30, 40, 50, 60])b.因?yàn)閠uple不支持對它的元素賦值，所以會(huì)拋出TypeError異常c.以上兩個(gè)都不是d.a和b都是對的因?yàn)樵M不能賦值，所以我會(huì)毫不猶豫的選擇b。但實(shí)際上答案是d!a和b都是對的，既會(huì)賦值成功，也會(huì)報(bào)錯(cuò)：
- >>> t = (1, 2, [30, 40])
- >>> t[2] += [50, 60]
- Traceback (most recent call last):
- File "<input>", line 1, in <module>
- TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
- >>> t
- (1, 2, [30, 40, 50, 60])
Oh No!為什么?一、賦值成功，因?yàn)閠[2]指向的是一個(gè)可變對象(列表[30, 40])，可變對象是能賦值的。二、報(bào)錯(cuò)，因?yàn)榭勺儗ο筚x值給了不可變對象(元組t)，不可變對象不能賦值。
寫成t[2].extend([50, 60])能避免這個(gè)異常。
教訓(xùn)：
- 不要把可變對象放在元組里面。
- +=不是一個(gè)原子操作，雖然拋出了異常，但還是完成了操作。
這位巴西作者說到，在他15年的Python生涯中，他還沒見過誰在這個(gè)地方吃過虧。
小結(jié)
本文分別介紹了+、*和列表套列表的陷阱，+=、*=和元組套列表的陷阱，并分別得出了教訓(xùn)。這是動(dòng)態(tài)語言的弊端，在運(yùn)行后才能知道有沒有類型錯(cuò)誤，只能積累代碼經(jīng)驗(yàn)來避免。魚與熊掌不可兼得，在享受Python語法簡潔的便利同時(shí)，也得付出運(yùn)行報(bào)錯(cuò)排查麻煩的代價(jià)。
參考資料：《流暢的Python》
