如果Python中的字典是可变的，为什么编辑包含在第二个字典中的字典不会改变第二个字典？

Question

我刚开始学习Python，正在了解不可变对象和可变对象（在我的有限编程经验中，从未遇到过这种情况，比如MATLAB和C#）。

我想知道为什么，如果Python中的字典是可变的，那么编辑包含在第二个字典中的字典为什么不会改变第二个字典？

下面是一个示例，其中将一个字典（蝙蝠侠）添加到超级英雄名称的字典中。当后来更改蝙蝠侠时，它没有反映在超级英雄名称字典中。如果字典像字符串一样是不可变的，那么这对我来说是有意义的，但它们是可变的，所以为什么会发生这种情况？

super_hero_names = {
    'Superman' : 'Clark Kent',
    'Spiderman' : 'Peter Parker'
}

batman = {'Batman' : 'Bruce'}

super_hero_names.update(batman)

batman['Batman'] = 'Bruce Wayne' # (edited)

print(super_hero_names)

# Output: {'Superman': 'Clark Kent', 'Spiderman': 'Peter Parker', 'Batman': 'Bruce'}

- Jakey

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为什么在Python中，如果字典是可变的，那么编辑包含在第二个字典中的字典不会改变第二个字典呢？因为batman没有包含在super_hero_names中。 - juanpa.arrivillaga

那是因为使用dict.update()不会引用batman对象，不像更改之前放入（引用）第二个列表中的列表也会更改第二个列表一样。 - Jakey

.update() 方法将新的 值 插入字典中，而不是插入 引用。 - JJJ

此外，示例有些错误，因为您将一个新字典分配给batman变量，而不是更改旧字典，但这并不会真正改变结果。 - JJJ

好的，谢谢！我刚刚编辑了问题，修复了那个破损的部分（我想）。 - Jakey

你可能会发现这篇文章有帮助：关于Python名称和值的事实与神话，它是由SO老手Ned Batchelder撰写的。 - PM 2Ring

Answer 1

可变名称

你代码中的问题在于字符串是不可变的：你不能将字符串'Bruce'修改为'Bruce Wayne'。你只能替换它，然后引用就消失了。如果你使用一个可变对象作为值，就可以实现所需的结果：

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __repr__(self):
        return repr(self.name)


super_hero_names = {
    'Superman': Person('Clark Kent'),
    'Spiderman': Person('Peter Parker')
}

bruce = Person('Bruce')
batman = {'Batman': bruce}

super_hero_names.update(batman)

bruce.name = 'Bruce Wayne'

print(super_hero_names)
# {'Superman': 'Clark Kent', 'Spiderman': 'Peter Parker', 'Batman': 'Bruce Wayne'}

您在Ruby中的示例

Ruby和Python的语法往往非常相似。Ruby字符串是可变的，因此您的代码在Ruby中可以工作，只需要进行很少的修改：

super_hero_names = {
    'Superman' => 'Clark Kent',
    'Spiderman' => 'Peter Parker'
}

batman = {'Batman' => 'Bruce'}

super_hero_names.update(batman)

batman['Batman'] << ' Wayne' # Mutates the string, doesn't replace it!

print(super_hero_names)
# {"Superman"=>"Clark Kent", "Spiderman"=>"Peter Parker", "Batman"=>"Bruce Wayne"}

- Eric Duminil

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谢谢，这回答了我的问题。我认为这是最直接的答案，但其他答案也非常好！ - Jakey

Answer 2

你可以通过将名称存储在列表中来实现你想要的内容，但由于额外的间接层，这会使代码变得更加混乱和低效。

super_hero_names = {
    'Superman' : ['Clark Kent'],
    'Spiderman' : ['Peter Parker'],
}

batman = {'Batman' : ['Bruce']}
super_hero_names.update(batman)

batman['Batman'][0] = 'Bruce Wayne'
print(super_hero_names)

输出

{'Superman': ['Clark Kent'], 'Spiderman': ['Peter Parker'], 'Batman': ['Bruce Wayne']}

我们也可以使用以下方式进行更新

batman['Batman'][0] += ' Wayne'

- PM 2Ring

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确实。这些值需要是可变的。你使用了一个列表，而我使用了一个自定义类，但原则是相同的。 - Eric Duminil

@EricDuminil 同意。对于这种简单情况，您的类使代码有点冗长，但它很干净，并且可以轻松地扩展到更复杂的情况。 - PM 2Ring

Answer 3

每次创建字典batman时，实际上是在创建一个字典并将其分配给变量batman。

我相信你想要做的是这样的：

super_hero_names = {
    'Superman' : 'Clark Kent',
    'Spiderman' : 'Peter Parker'}
batman = {'Batman' : 'Bruce'}
super_hero_names.update(batman)
super_hero_names['Batman'] =  'Bruce Wayne'
print(super_hero_names)

在这种情况下的输出将是：

{'Superman': 'Clark Kent', 'Spiderman': 'Peter Parker', 'Batman': 'Bruce Wayne'}

- RussellB.

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是的，那个做到了我想要的，但是我真的想弄清楚改变原始字典如何改变第二个字典。有没有另一种方法可以合并字典来实现这一点？ - Jakey

不，这两个字典从未“链接”在一起。你可以将一个新字典分配给原始字典，但是在更新后，Python 就认为它的工作完成了。 - RussellB.

Answer 4

希望这个解释回答了您的问题。当您更新一个字典时，它会用另一个字典的值来更新字典，这就是合并。但如果您将一个字典插入到其他字典中，则会存在可变性。

super_hero_names = {
    'Superman' : 'Clark Kent',
    'Spiderman' : 'Peter Parker'
}

batman = {'Batman' : 'Bruce'}

super_hero_names['new'] = batman

print(super_hero_names)

batman['Batman'] = 'Bruce Wayne'

print(super_hero_names)

batman = {'Batman' : 'Bruce Wayne'}

print(super_hero_names)

输出

{'Spiderman': 'Peter Parker', 'new': {'Batman': 'Bruce'}, 'Superman': 'Clark Kent'}
{'Spiderman': 'Peter Parker', 'new': {'Batman': 'Bruce Wayne'}, 'Superman': 'Clark Kent'}
{'Spiderman': 'Peter Parker', 'new': {'Batman': 'Bruce Wayne'}, 'Superman': 'Clark Kent'}

- Tilak Putta

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谢谢，我懂了那个解释。那么，通过合并字典没有任何可变性的方法吗？ - Jakey

不，合并是不可变的。 - Tilak Putta

如果您已经理解，请通过接受答案来关闭此问题 :) - Tilak Putta

Answer 5

在这种情况下，update() 的行为如下：

for key, value in batman.items():
    super_hero_names[key] = value

在这里，super_hero_names.update(batman) 首先检查 super_hero_names 是否有 'Batman' 键。如果存在，则覆盖（或更新）该值。如果不存在，则创建 'Batman' 并将值分配给该键。

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添加：

这里是一个示例代码。我使用列表来保存多个超人字典，而不是使用字典作为数据容器。正如你所说，字典是可变的，因此更新方法会修改super_hero_names列表中的内容。

superman = {'Superman' : 'Clark Kent'}
spiderman = {'Spiderman' : 'Peter Parker'}

super_hero_names = [
    superman,
    spiderman
]

batman = {'Batman' : 'Bruce'}
super_hero_names.append(batman)
print(super_hero_names)
# [{'Superman': 'Clark Kent'}, {'Spiderman': 'Peter Parker'}, {'Batman': 'Bruce'}]

batman.update({'Batman': 'test'})

print(super_hero_names)
# [{'Superman': 'Clark Kent'}, {'Spiderman': 'Peter Parker'}, {'Batman': 'test'}]

- dkato

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啊，谢谢！那就搞清楚了update()在这种情况下的工作方式，那么除了把一个字典放在另一个字典中之外，还有其他可以组合这两个字典以实现可变性的方法吗？ - Jakey

更新的答案。这个怎么样？ - dkato

但这样做会使在super_hero_names中进行关键字搜索变得不可能。如果您想要这样做，我建议参考@Eric Duminil的答案。 - dkato

非常感谢您更新的答案！我选择了@Eric Duminil的答案，因为它似乎是最直接和有用的，但是您的回答也解答了我的问题。我还发现了update（）的解释非常有启发性。 - Jakey