前言
本文透過在一段範例程式碼中發現的問題,來給大家詳細介紹了Python中的連接符(+、+=),下面話不多說,來看詳細的介紹吧。
假設有下面一段程式碼:
a = [1, 2, 3, 4] b = [5, 6, 7, 8, 9] c = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20] for item in (a, b, c): item += [0] * (10 - len(item)) print a print b print c
這段程式碼的意思是,有三個列表,需要在長度不為 10 的列表尾部填充 0,讓其長度變為10。
輸出如下:
[1, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0] [5, 6, 7, 8, 9, 0, 0, 0, 0, 0] [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
這裡沒什麼問題,一切正常。但是,現在變了需求,需要在長度不為 10 的清單的前面填充 0。
那麼,我們嘗試做如下的改動:
a = [1, 2, 3, 4] b = [5, 6, 7, 8, 9] c = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20] for item in (a, b, c): item = [0] * (10 - len(item)) + item print a print b print c
直接來看一下輸出:
[1, 2, 3, 4] [5, 6, 7, 8, 9] [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
結果卻不是我們想像的那樣。如果你沒有發現問題的所在,就繼續往下看吧。當然,如果你已經看出了其中的端倪,那就不需要在這裡浪費時間了。
按照我們固有的思維,上面的方法是可行,例如下面的實例:
>>> l = [1, 2, 3, 4, 5] >>> l = [0]*5 + l >>> l [0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5]
這樣的操作讓列表如願以償的得到我們所期望的改變。
但是,如果我們在其中多加幾個步驟呢:
>>> l = [1, 2, 3, 4, 5] >>> id(l) 139935500860952 >>> l = [0]*5 + l >>> l [0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5] >>> id(l) 139935500783272
到此,是不是已經看出問題所在了呢。透過 id() 方法的輸出可以看到,後邊的 “l” 已經不是前邊的 “l” 了。
再看看下邊的例子:
>>> l = [1, 2, 3, 4, 5] >>> id(l) 139935500861024 >>> l += [0]*5 >>> l [1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0] >>> id(l) 139935500861024
當用 += 時, “l” 前後是一個。此時,我們應該要明白一個事實,文章開頭的例子並非莫名其妙,而是有原因的。
別著急,我們再來看看例子:
>>> t = (1, 2, 3, 4, 5) >>> id(t) 139935501840656 >>> t += (0,)*5 >>> t (1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0) >>> id(t) 139935502151336
可以看到,當我們把列表換成元組時,結果又發生了變化。
那我們對元組使用 + 操作呢:
>>> t = (1, 2, 3, 4, 5) >>> id(t) 139935501081200 >>> t = (0,)*5 + t >>> t (0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5) >>> id(t) 139935502151336
這與列表結果是一樣的,沒有什麼不同。
那麼,再來看看字串呢:
>>> s = "hello" >>> id(s) 139935500909712 >>> s += "world" >>> s 'helloworld' >>> id(s) 139935500909664
結果如同元組,「s」 在使用 += 拼接一個字串後,被重新賦了值,已然不是之前的變數。反映在記憶體中就是,「s」 被另外開啟了一個儲存空間來存放值。
這裡,我們要談的 Python 連接符就是 + 與 +=。注意在 Python 中這兩個符號有成意義,一個是運用在數學中的加法運算,一個是用在序列類型上的拼接功能。不過,作為加法運算子時,也遵循本文討論的使用規則。因為討論這兩個符號,本質上是討論 Python 的 immutable 和 mutable,即可變型別與不可變型別。對可變類型也說,我們可以在原地被變數進行修改,也就是說它的儲存空間是可讀可寫的,例如list;而對於不可變類型來說,它的儲存空間則是唯讀的,無法對其進行修改,如果需要對不可變類型進行某些操作來得到新的結果,則需要重新開闢一份存儲空間來存放這個新產生的結果。
由上述列舉的例子,我們可以得到如下的結論:
對於可變類型:
+: 代表連接操作,其結果會建立一個新的物件。
+=: 代表追加操作,即 in-place 操作,在原地把另一個物件的內容追加到物件中。
對於不可變類型: + 與 += 都代表連接或求和操作,兩者沒有什麼區別,其操作的結果都會產生一個新的物件。
下面我們來分析一下文章開頭的例子,由於for 迭代相當於賦值,為了簡單起見,我們只分析a,如下所示:
>>> a = [1, 2, 3, 4] >>> t = a >>> id(a) 139712695835400 >>> id(t) 139712695835400 >>> t += [0]*6 >>> t [1, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0] >>> id(t) 139712695835400 >>> id(a) 139712695835400 >>> a [1, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0] >>> >>> >>> a = [1, 2, 3, 4] >>> t = a >>> id(a) 139712695835464 >>> id(t) 139712695835464 >>> t = [0]*6 + t >>> t [0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4] >>> a [1, 2, 3, 4] >>> id(a) 139712695835464 >>> id(t) 139712695835400
這裡, t 是對a 的一個引用,就相當於文章開頭例子的item。用+= 對t 進行操作實際上是對a 進行操作,而+= 是原地操作,所以改變t 時,a 也隨之變化;如果用+ 對t 進行操作,在將結果賦值給t,那麼此時的t 就不再指向a 了,而是指向[0]*6 + t,所以a 沒有被改變。
總結
以上就是這篇文章的全部內容了,這裡討論的只是一個簡單的問題,而我卻用了這麼長的篇幅來談論這個問題,所以我想說的是,對於這些小問題,如果你沒有完全理解,那麼在程式設計過程中可能會給你帶來麻煩。
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