Python 表达式 i += x
与 i = i + x
等价吗?如果你的回答是 yes ,那么恭喜你正确了 50%,为什么说只对了一半呢? 按照我们的一般理解它们俩是等价的,整数操作时两者没什么异同,但是对于列表操作,是不是也一样呢?先看下面两段代码:
代码 1
>>> l1 = range(3)
>>> l2 = l1
>>> l2 += [3]
>>> l1
[0, 1, 2, 3]
>>> l2
[0, 1, 2, 3]
代码 2
>>> l1 = range(3)
>>> l2 = l1
>>> l2 = l2 + [3]
>>> l1
[0, 1, 2]
>>> l2
[0, 1, 2, 3]
代码 1 与代码 2 中的l2
的值是一样的,但是l1
的值却不一样,说明 i += x
与 i = i + x
是不等价的,那什么情况下等价,什么情况下不等价呢?
弄清楚这个问题之前,首选得明白两个概念:可变对象( mutable )与不可变对象( immutable )。在 Python 中任何对象都有的三个通用属性:唯一标识、类型、值。
唯一标识:用于标识对象的在内存中唯一性,它在对象创建之后就不会再改变,函数 id()
可以查看对象的唯一标识
类型:决定了该对象支持哪些操作,不同类型的对象支持的操作就不一样,比如列表可以有 length 属性,而整数没有。同样地对象的类型一旦确定了就不会再变,函数 type()
可以返回对象的类型信息。
对象的值与唯一标识不一样,并不是所有的对象的值都是一成不变的,有些对象的值可以通过某些操作发生改变,值可以变化的对象称之为可变对象( mutable ),值不能改变的对象称之为不可变对象( immutable )
对于不可变对象,值永远是刚开始创建时候的值,对该对象做的任何操作都会导致一个新的对象的创建。
>>> a = 1
>>> id(a)
32574568
>>> a += 1
>>> id(a)
32574544
整数 “ 1 ” 是一个不可变对象,最初赋值的时候,a
指向的是整数对象 1 ,但对变量 a 执行 +=
操作后, a 指向另外一个整数对象 2 ,但对象 1 还是在那里没有发生任何变化,而 变量 a 已经指向了一个新的对象 2 ,常见的不可变对象有: int 、 tuple 、 set 、 str 。
可变对象的值可以通过某些操作动态的改变,比如列表对象,可以通过 append 方法不断地往列表中添加元素,该列表的值就在不断的处于变化中,一个可变对象赋值给两个变量时,他们共享同一个实例对象,指向相同的内存地址,对其中任何一个变量操作时,同时也会影响另外一个变量。
>>> x = range(3)
>>> y = x
>>> id(x)
139726103041232
>>> id(y)
139726103041232
>>> x.append(3)
>>> x
[0, 1, 2, 3]
>>> y
[0, 1, 2, 3]
>>> id(x)
139726103041232
>>> id(y)
139726103041232
执行 append 操作后,对象的内存地址不会改变, x 、 y 依然指向的是原来同一个对象,只不过是他的值发生了变化而已。
理解完可变对象与不可变对象后,回到问题本身,+=
与 +
的区别在哪里呢?
+=
操作首先会尝试调用对象的 __iadd__
方法,如果没有该方法,那么尝试调用__add__
方法,先来看看这两个方法有什么区别
>>> hasattr(int, '__iadd__')
False
>>> hasattr(list, '__iadd__')
True
显然,整数对象是没有__iadd__的,而列表对象提供了__iadd__方法。
>>> l2 += [3] # 使用__iadd__, l2 的值原地修改
代码 1 中的 += 操作调用的是__iadd__方法,他会原地修改 l2 指向的那个对象本身的值
>>> l2 = l2 + [3] # 调用 __add__,创建了一个新的列表,赋值给了 l2
而代码 2 中的 + 操作调用的是 __add__ 方法,该方法会返回一个新的对象,原来的对象保持不变, l1 还是指向原来的对象,而 l2 已经指向一个新的对象。
以上就是表达式 i += x 与 i = i + x 的区别。因此对于列表进行 += 操作时,会存在潜在的 bug ,因为 l1 会因为 l2 的变化而发生改变,就像函数的参数不宜使用可变对象作为关键字参数一样。
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