Python表達式 i += x 與 i = i + x 等價嗎？

Python 表達式 i += x 與 i = i + x 等價嗎？如果你的答案是yes，那麼恭喜你正確了50%，為什麼說只對了一半呢？ 照我們的一般理解它們兩個是等價的，整數操作時兩者沒什麼異同，但是對於列表操作，是不是也一樣呢？先看下面兩段程式碼：

程式碼1

>>> l1 = range(3)
>>> l2 = l1
>>> l2 += [3]
>>> l1
[0, 1, 2, 3]
>>> l2
[0, 1, 2, 3]

程式碼2

>>> l1 = range(3)
>>> l2 = l1
>>> l2 = l2 + [3]
>>> l1
[0, 1, 2]
>>> l2
[0, 1, 2, 3]

程式碼1與程式碼2中的l2的值是一樣的，但是l1的值卻不一樣，說明 i += x 與 i = i + x是不等價的，那什麼情況下等價，什麼情況下不等價呢？

弄清楚這個問題之前，首選得明白兩個概念：可變物件與不可變物件。

在 Python 中任何物件都有的三個通用屬性：唯一標識、類型、值。

唯一識別：用於識別物件的在記憶體中唯一性，它在物件建立之後就不會再改變，函數 id()可以查看物件的唯一識別

類型：決定了該物件支援哪些操作，不同類型的物件支援的操作就不一樣，例如列表可以有length屬性，而整數沒有。同樣地物件的類型一旦確定了就不會再變，函數 type()可以傳回物件的類型資訊。

物件的值與唯一標識不一樣，並不是所有的物件的值都是一成不變的，有些物件的值可以透過某些操作改變，值可以變化的物件稱之為可變物件（mutable），值不能改變的對象稱之為不可變對象（immutable）

不可變對象（immutable）

對於不可變對象，值永遠是剛開始創建時候的值，對該對像做的任何操作都會導致一個新的物件的創建。

>>> a = 1
>>> id(a)
32574568
>>> a += 1
>>> id(a)
32574544

整數「1」 是一個不可變對象，最初賦值的時候，a 指向的是整數對象1 ，但對變數a執行 +=操作後， a 指向另外一個整數對象2 ，但對象1 還是在那裡沒有發生任何變化，而變數a 已經指向了一個新的物件2。常見的不可變物件有：int、tuple、set、str。

可變對象（mutable）

可變對象的值可以透過某些操作動態的改變，例如列表對象，可以透過append方法不斷地往列表中添加元素，該列表的值就在不斷的處於變化中，當一個可變對象賦值給兩個變數時，他們共享同一個實例對象，指向相同的記憶體位址，對其中任何一個變數操作時，同時也會影響另一個變數。

>>> x = range(3)
>>> y = x
>>> id(x)
139726103041232
>>> id(y)
139726103041232
>>> x.append(3)
>>> x
[0, 1, 2, 3]
>>> y
[0, 1, 2, 3]
>>> id(x)
139726103041232
>>> id(y)
139726103041232

+= 作業首先會嘗試呼叫物件的 __iadd__方法，如果沒有此方法，那麼試著呼叫__add__方法，先來看看這兩個方法有何不同

__add__和__iadd__  區別

__add__ 方法接收兩個參數，傳回它們的和，兩個參數的值都不會改變。

__iadd__ 方法同樣接收兩個參數，但它是屬於in-place 操作，就是說它會改變第一個參數的值，因為這需要物件是可變的，所以對於不可變物件沒有__iadd__方法。

>>> hasattr(int, '__iadd__')
False
>>> hasattr(list, '__iadd__')
True

顯然，整數物件是沒有__iadd__的，而列表物件提供了__iadd__方法。

>>> l2 += [3]  # 代码1：使用__iadd__，l2的值原地修改

代碼1中的+= 操作調用的是__iadd__方法，他會原地修改l2指向的那個物件本身的值

>>> l2 = l2 + [3]  # 代码2：调用 __add__，创建了一个新的列表，赋值给了l2

而代碼2中的+ 操作調用的是__add__ 方法，此方法會傳回一個新的對象，原來的對象保持不變，l1還是指向原來的對象，而l2已經指向一個新的對象。

以上就是表達式 i += x 與 i = i + x 的差別。因此對於列表進行 += 操作時，會存在潛在的bug，因為l1會因為l2的變化而改變，就像函數的參數不宜使用可變物件作為關鍵字參數一樣。