一个关于 += 的谜题
共 2324字，需浏览 5分钟
·
2022-03-01 03:45
今天在看书过程中发现了一个问题，还挺有意思的，分享给大家。
下面两个 Python 表达式会产生什么结果？
t = (1, 2, [3, 4])
t[2] += [5, 6]
给四个备选答案：
t变成(1, 2, [3, 4, 5, 6])。因为 tuple 不支持对它的元素赋值，所以会抛出 TypeError异常。以上两个都不是。 以上两个都是对的。
当时看到这个问题，第一反应就是选 2。因为 tuple 是不可变对象，不支持对它的元素赋值，会报错。
但事实上，这道题的正解是 4。
在终端里验证一下：
Python 3.8.2 (default, Oct 2 2020, 10:45:42)
[Clang 12.0.0 (clang-1200.0.32.27)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
>>> t = (1, 2, [3, 4])
>>> t[2] += [5, 6]
Traceback (most recent call last):
File "" , line 1, in
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
结果是没问题的，t 被修改了，但是也报错了。
还可以在 Python Tutor 上分析一下：
网站地址： https://pythontutor.com/
这个网站可以可视化分析 Python 的运行过程和原理。
执行第一个表达式：
执行第二个表达式：
为什么会这样呢？可以从两个方面来解释：
一、对象类型
Python 中的对象可以分成两类，可变对象和不可变对象，比如一些内置类型：
可变对象：list，set，dict。 不可变对象：int，float，bool，string，tuple。
举一个例子：
可变对象：
>>> a = [1, 2, 3]
>>> id(a)
2139167246856
>>> b = a
>>> id(b)
2139167246856
>>> a[1] = 4
>>> a
[1, 4, 3]
>>> b
[1, 4, 3]
>>> id(a)
2139167246856
>>> id(b)
2139167246856
可以看到，改变 a 的同时 b 也跟着变，因为他们始终指向同一个地址。
不可变对象：
>>> a = (1, 2, 3)
>>> id(a)
2139167074776
>>> b = a
>>> a = (4, 5, 6)
>>> a
(4, 5, 6)
>>> b
(1, 2, 3)
>>> id(a)
2139167075928
>>> id(b)
2139167074776
可以看到，a 的值改变后，它的地址也发生了变化，而 b 还是原来的地址，并且原地址中的内容也没有发生变化。
二、字节码
首先解释一下字节码是什么？
Python 执行程序时会把源码文件编译成字节码文件，存放在 __pycahe 目录内，文件用 .pyc 结尾。之后如果不再修改源码文件，运行时则直接使用 .pyc 文件编译成机器码，这样不但运行速度快，而且支持多个操作系统。
字节码，其实就是一种中间代码。
下面用 dis 模块来看一下表达式 s[a] += b 的执行过程：
>>> import dis
>>> dis.dis('s[a] += b')
1 0 LOAD_NAME 0 (s)
2 LOAD_NAME 1 (a)
4 DUP_TOP_TWO
6 BINARY_SUBSCR
8 LOAD_NAME 2 (b)
10 INPLACE_ADD
12 ROT_THREE
14 STORE_SUBSCR
16 LOAD_CONST 0 (None)
18 RETURN_VALUE
>>>
通过分析字节码，可以看到其中的关键三步：
4 DUP_TOP_TWO：将s[a]存入 TOS（Top Of Stack）。10 INPLACE_ADD：执行TOS += b，带入到文章开头的表达式，就相当于向t[2]中添加元素，因为t[2]是 list，可变对象，所以这一操作没有问题。14 STORE_SUBSCR：将结果保存回s[a] = TOS，这相当于将结果重新赋值回t，由于t是 tuple，不可变对象，所以报错。
虽然这个问题在平时开发中可能并不常见，但通过分析还是有不少知识点可以深挖的。
简单总结以下三点：
不要把可变对象放在元组里面。 增量赋值不是一个原子操作。我们刚才也看到了，它虽然抛出了异常，但还是完成了操作。 查看 Python 的字节码并不难，而且它对我们了解代码背后的运行机制很有帮助。
以上就是本文的全部内容，如果觉得还不错的话，欢迎点赞和转发，多谢
推荐阅读：