python - 为什么原来的名单变了？

Question

运行这个：

a = [[1], [2]]
for i in a:
    i *= 2
print(a)

给

[[1, 1], [2, 2]]

我希望得到原始列表，就像这里发生的那样：

a = [1, 2]
for i in a:
    i *= 2
print(a)

这使：

[1, 2]

为什么要修改第一个示例中的列表？

Answer 1

您正在使用扩充的赋值语句。这些对左侧命名的对象进行操作，使该对象有机会就地更新：

像 x += 1 这样的扩充赋值表达式可以重写为 x = x + 1 以实现类似但不完全相等的效果。在增强版本中，x 只被评估一次。此外，如果可能，实际操作会在原地执行，这意味着不是创建新对象并将其分配给目标，而是修改旧对象。

（粗体强调我的）。

这是通过让对象实现__i[op]__方法来实现的，因为=*这就是__imul__钩子：

调用这些方法来实现增强的算术赋值（+=, -=, *=, @=, /=, //=, %=, **=, <<=, >>=, &=, ^=, |=）。这些方法应该尝试就地执行操作（修改self）并返回结果（可以是，但不一定是self）。

在列表上使用会将该列表对象*=相乘并返回相同的列表对象 ( ) 以“分配”回相同的名称。self

另一方面，整数是不可变的对象。整数的算术运算返回新的整数对象，所以int对象甚至不实现__imul__钩子；在这种情况下，Python 必须回退到执行i = i * 3。

所以对于第一个例子，代码：

a = [[1], [2]]
for i in a:
    i *= 2

确实是这样做的（出于说明目的，展开了循环）：

a = [[1], [2]]
i = a[0].__imul__(2)  # a[0] is altered in-place
i = a[1].__imul__(2)  # a[1] is altered in-place

该list.__imul__方法将更改应用于列表对象本身，并返回对列表对象的引用。

对于整数，将改为执行：

a = [1, 2]
i = a[0] * 2  # a[0] is not affected
i = a[1] * 2  # a[1] is not affected

所以现在新的整数对象被分配给i，它独立于a.

Answer 2

每个示例的结果不同的原因是因为list 是可变的，但整数不是。

这意味着当您就地修改整数对象时，运算符必须返回一个新的整数对象。但是，由于列表是可变的，因此更改只是添加到已经存在的列表对象中。

当您*=在第一个示例中使用 for 循环时，Python 会修改已经存在的列表。但是当您使用*=整数时，必须返回一个新的整数对象。

这也可以通过一个简单的例子来观察：

>>> a = 1
>>> b = [1]
>>> 
>>> id(a)
1505450256
>>> id(b)
52238656
>>> 
>>> a *= 1
>>> b *= 1
>>> 
>>> id(a)
1505450256
>>> id(b)
52238656
>>>

正如你在上面看到的，a当我们就地相乘时，内存地址发生了变化。所以*=返回了一个新对象。但是列表的内存没有改变。这意味着*=就地修改了列表对象。

Answer 3

在第一种情况下，你i的for循环是一个list. 所以你是在告诉 python 嘿，拿这个ith列表并重复两次。您基本上是重复列表 2 次，这就是*操作员对列表所做的操作。
在第二种情况下，你i是一个值，所以你申请*的是一个值，而不是一个列表。