Bagaimanakah Python menukar nilai tuple tanpa menggunakan pembolehubah sementara?

Bertukar Nilai dalam Tuples: A Peek Inside

Dalam Python, menukar nilai dua pembolehubah menggunakan tugasan tuple seperti (a, b) = (b, a) mungkin kelihatan seperti helah mudah, tetapi bagaimanakah ia berfungsi secara dalaman tanpa pembolehubah sementara?

Timbunan Manipulasi

Python menilai ungkapan sebelah kanan tugasan secara berasingan daripada sebelah kiri. Setelah bahagian sebelah kanan dikira, hasilnya disimpan pada timbunan. Kemudian, nama sebelah kiri diberikan menggunakan opcode yang beroperasi terus pada tindanan.

Untuk tugasan tuple dengan dua atau tiga item, Python menggunakan tindanan terus menggunakan ROT_TWO atau ROT_THREE opcode untuk menukar elemen. Contohnya:

def foo(a, b):
    a, b = b, a

Menyahpasang fungsi ini menggunakan dis.dis(foo) mendedahkan perkara berikut:

  2           0 LOAD_FAST                1 (b)
              3 LOAD_FAST                0 (a)
              6 ROT_TWO             
              7 STORE_FAST               0 (a)
             10 STORE_FAST               1 (b)
             13 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE        

Di sini, ROT_TWO menukar dua nilai teratas pada tindanan, dengan berkesan membalikkan pesanan a dan b.

Pembinaan Tuple dan Membongkar

Untuk tugasan yang melibatkan lebih daripada tiga elemen, Python membina tuple perantaraan pada timbunan. Pertimbangkan contoh ini:

def bar(a, b, c, d):
    d, c, b, a = a, b, c, d

Pembubarannya menunjukkan:

  2           0 LOAD_FAST                0 (a)
              3 LOAD_FAST                1 (b)
              6 LOAD_FAST                2 (c)
              9 LOAD_FAST                3 (d)
             12 BUILD_TUPLE              4
             15 UNPACK_SEQUENCE          4
             18 STORE_FAST               3 (d)
             21 STORE_FAST               2 (c)
             24 STORE_FAST               1 (b)
             27 STORE_FAST               0 (a)
             30 LOAD_CONST               0 (None)
             33 RETURN_VALUE        

BUILD_TUPLE membina tuple daripada nilai pada tindanan dalam susunan terbalik. Kemudian, UNPACK_SEQUENCE memunculkan tuple dan meletakkan elemennya kembali ke tindanan untuk tugasan ke pembolehubah sebelah kiri.

Pengoptimuman

Sementara UNPACK_SEQUENCE kelihatan berlebihan untuk tugasan dua atau tiga item, a langkah pengoptimuman kemudian menggantikan kombo BUILD_TUPLE/UNPACK_SEQUENCE dengan lebih banyak opcode ROT_TWO atau ROT_THREE yang cekap, memastikan mekanisme pertukaran adalah diperkemas yang mungkin.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Python menukar nilai tuple tanpa menggunakan pembolehubah sementara?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!