python-进阶-对象变动 a += 1与a = a+1区别

Python中可变(mutable)与不可变(immutable)的数据类型让新手很是头痛。简单的说,可变(mutable)意味着"可以被改动",而不可变(immutable)的意思是“常量(constant)”。想把脑筋转动起来吗?考虑下这个例子:

foo = ['hi']
print(foo)
# Output: ['hi']

bar = foo                     # bar 和 foo 指向同一个对象list,id( )内存地址相同
bar += ['bye']
print(foo)
# Output: ['hi', 'bye']

刚刚发生了什么?我们预期的不是那样!

这不是一个bug。这是对象可变性(mutability)在作怪。每当你将一个变量赋值为另一个可变类型的变量时,对这个数据的任意改动会同时反映到这两个变量上去。新变量只不过是老变量的一个别名而已。这个情况只是针对可变数据类型

再来一例

In [24]: def add_to(num, target = []):
    ...:     target.append(num)
    ...:     return target
    ...:

In [25]: add_to(1)
Out[25]: [1]

In [26]: add_to(2)
Out[26]: [1, 2]

In [27]: test1 = add_to(1)

In [28]: test1
Out[28]: [1, 2, 1]

In [29]: test2 = add_to

In [30]: test2(3)
Out[30]: [1, 2, 1, 3]

啊哈!这次又没有达到预期,是列表的可变性在作怪。在Python中当函数被定义时,默认参数只会运算一次,而不是每次被调用时都会重新运算。你应该永远不要定义可变类型的默认参数,除非你知道你正在做什么。你应该像这样做:

def add_to(element, target=None):
    if target is None:
        target = []
    target.append(element)
    return target

现在每当你在调用这个函数不传入target参数的时候,一个新的列表会被创建。举个例子:

add_to(42)
# Output: [42]

add_to(42)
# Output: [42]

add_to(42)
# Output: [42]



自己再举一例

In [52]: list1 = [1,2]

In [53]: list2 = list1

In [54]: list3 = [3]

In [55]: list1 += list3

In [56]: list1
Out[56]: [1, 2, 3]

In [57]: list2       # 此时list1与list2 值相同,指向地址相同
Out[57]: [1, 2, 3]

In [58]: list4 = [5]

In [59]: list1 = list1 + list4      #  算法上说 list1 += list3 与该式相同,但意义不同了,地址改变了

In [60]: list1
Out[60]: [1, 2, 3, 5]

In [61]: list2
Out[61]: [1, 2, 3]

为什么会出现这样?

a+=b

>>> a1 = range(3)
>>> a2 = a1
>>> a2 += [3]
>>> a1
[0, 1, 2, 3]
>>> a2
[0, 1, 2, 3]

a=a+b

>>> a1 = range(3)
>>> a2 = a1
>>> a2 = a2 + [3]
>>> a1
[0, 1, 2]
>>> a2
[0, 1, 2, 3]

显然,两者是有区别的,而这种区别只出现在可变对象上(为什么是可变对象后面再说),是什么原因造成了两者的区别呢?

+= 操作调用__iadd__方法,没有该方法时,再尝试调用__add__方法

a1 = [0, 1, 2]
a1 += [3]
# 等价于
a1.__iadd__([3]) 
print(a1) #[0, 1, 2, 3]

__iadd__方法直接在原对象a1上进行更新,该方法的返回值为None

+操作调用__add__方法

a1 = [0, 1, 2]
a1 = a1 + [3]
# 等价于
a1 = a1.__add__([3])

__add__方法会返回一个新的对象,原对象不修改,因为这里 a1被重新赋值了,a1指向了一个新的对象,所以出现了文章开头a1不等于a2的情况

a1 = [0, 1, 2]
print(a1.__add__([3]))  # [0, 1, 2, 3]
print(a1)  # [0, 1, 2]

为什么前面我说这种差异只会发生的可变对象身上?因为对于不可变对象,根本没有__iadd__方法,所以+=+的效果是一样的,因为调的都是 __add__方法

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