唐磊的个人博客

python中a+=b与a=a+b详解

在上一篇文章中谈到了我碰到的关于python里a+=b和a=a+b问题。在知乎上也问了这个问题,看了各位大侠的解释,现在似乎明白了,得赶紧记下来总结下,不然以后又忘了。

总体上讲,a+=b是改变了a原始的值,而a=a+b是计算出a+b后,a在指向那个值。这个也跟a和b的类型有关。当a和b是int或者string不可改变的时候,二者效果一样。后面给出详细解释。

海坡也提出了问题的关键在于递归到i=1时,subset += (elements[0:size])这句代码。这句话将 elements 里的“指针”复制到subset“数组”里,即将 elements[0] ~ elements[size-1] 的引用添加进 subset 中,这相当于 subset += [elements[0], elements[1], … , elements[size-1]] 。这意味着 subset 这个 List 中的新添加元素与 elements[0] ~ elements[size-1] 绑定的是同样的对象。 subset 并没有获得 elements 的引用,是 subset 的新添加元素得到了 elements 中的元素的引用。哎呀,复杂了。看代码吧。解释原因写在注释里面了。

简单点,我想下面这个应该容易理解:

>>> a=[1,2,3,4]
>>> b=a
>>> a+=[5]
>>> a,b
([1, 2, 3, 4, 5], [1, 2, 3, 4, 5])#a,b的“地址”一样
>>> a=[1,2,3,4]
>>> b=a
>>> a=a+[5]#a+[5]后有一个新地址,再使a指向这个新地址,因此a不再是以前的a,而b还是以前的那个a//b,所以b不变
>>> a,b
([1, 2, 3, 4, 5], [1, 2, 3, 4])

再看看下面几句代码:

>>> a=[[1],[2]]
>>> b=[]
>>> b+=a[0:1]#这句将列表a中第一个元素的“指针”给了b[0],此时a[0]和b[0]是一样的
>>> a,b
([[1], [2]], [[1]])
>>> b[0][0]='change'#b[0]就相当于取到了a里面的第一个元素,也是一个列表。b[0][0]也就定位到了a[0][0],对应的内容就是1
>>> a,b
([['change'], [2]], [['change']])#因此b[0][0]改了,a[0][0],也相应的改了。
>>> id(b[0][0]);id(a[0][0])#不用说,地址一样
11534048
11534048
>>> id(b[0]);id(a[0])
12903888
12903888
>>> b[0],a[0]
(['change'], ['change'])
>>> b[0]='another'#这里应该是有一块新地址,再让b[0]指向这个新地址。
>>> a,b
([['change'], [2]], ['another'])# 因此a中的值没有变
>>> a[0]
['change']
>>> id(b[0]);id(a[0]) #此时,b[0]跟a[0]的地址不一样
13056672
12903888

有了对上面这些的正确理解,就不难理解前面的提到的问题了。在底层递归中,返回了elements中元素的“指针”,在外层里通过这样调用set[j] = set[j] + (elements[i]),没问题,因为elements没变(set[j]指向新的地址而已)。而用set[j] += elements[i]可能会等价于elements[*] += elements[i]就是在原地址中改变内容了。

以上就差不多解释清楚了。期间,还遇到一个问题:看如下代码

>>> a=[1,2]#初始化a,为列表[1,2]
>>> a+='3' #直接+=方式,追加元素”3”
>>> a
[1, 2, '3']
>>> a+=['4'] #追加列表,比上面的‘3’ 多了个[]。
>>> a
[1, 2, '3', '4']#同样能追加成功,怎么感觉有无[]没有区别啊?
>>> a+'5'#当然,直接+字符串,就抛异常了。
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

要解释这个问题,看看python里的源码即可。知道+=这个操作实际上是调用了__iadd__方法(可以用此重载操作符,stackoverflow上有这个重载+=的问题).而在__iadd__方法内部,是直接调用了extend()方法,而a.extend(‘3’)和a.extend([‘3’])没有区别吗?表面上看来是没有区别的。

>>> a=[1,2]
>>> a.extend('3')
>>> a
[1, 2, '3']
>>> a.extend(['3'])
>>> a
[1, 2, '3', '3']
>>>

而实际上,在extend(arg)方法内部,又去调用了append方法

def extend(self, values):
for v in values:
self.append(v)

这样,’3’ 和 [‘3’] 就没区别被append进去了。字符串会被当作数组append进去。

>>> a
[1, 2, '3', '3']
>>> a.extend('abc')
>>> a
[1, 2, '3', '3', 'a', 'b', 'c']
>>> a.extend(['23','ab'])
>>> a
[1, 2, '3', '3', 'a', 'b', 'c', '23', 'ab']

现在应该差不多了。

再次感谢知乎上的各位悉心解答。

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