更新一个切片列表

Question

我以为我懂Python的切片操作，但当我尝试更新一个被切片的列表时，我感到困惑：

>>> foo = [1, 2, 3, 4]
>>> foo[:1] = ['one'] # OK, foo updated
>>> foo
['one', 2, 3, 4] 
>>> foo[:][1] = 'two' # why foo not updated?
>>> foo
['one', 2, 3, 4] 
>>> foo[:][2:] = ['three', 'four'] # Again, foo not updated
>>> foo
['one', 2, 3, 4] 

为什么在foo[:][1] = 'two'之后，foo没有更新？

更新: 可能我没有清楚地解释我的问题。我知道切片时会创建一个新列表。我的疑问是为什么切片赋值会更新列表（例如foo[:1] = ['one']），但如果有两层切片，它不会更新原始列表（例如foo[:][2:] = ['three', 'four']）。

- Peng Li

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你之前使用过 numpy 吗？Numpy 数组在切片上与 Python 列表有所不同。 - Martijn Pieters

请阅读https://en.wikipedia.org/wiki/Value_(computer_science)#lrvalue。 - Dima Tisnek

恭喜！你已经发现了如何克隆或复制一个列表的方法！接下来问一下，这个复制有多深？ - uhoh

Answer 1

foo[:] 是 foo 的一个副本。你改变了这个副本。

- TigerhawkT3

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https://en.wikipedia.org/wiki/Value_(computer_science)#lrvalue 值得在这里补充一下，foo[:] 看起来可能相同，但它是 foo[:] = ... 中的左值，在 foo[:][2:] = ... 中则是右值。 - Dima Tisnek

@qarma，在Python中讲论lvalues和rvalues是不正确的。Python并不具备这些概念。在Python中，"[]="只是一个与"[]"不同的操作符。 - Jan Hudec

是的，那是正确的，请在答案中提供解释以供其他人查看。 - Dima Tisnek

@qarma：我觉得你把两个不同的人搞混了。Jan Hudec的回答已经解释了所有这些内容。 - ruakh

@qarma - 如果你有重要的贡献要做，为什么不创建自己的答案呢？没有必要在你的努力/想法中提及我的名字。 :) - TigerhawkT3

Answer 2

这是因为 Python 没有可以被赋值的 l-values，相反，一些表达式具有赋值形式，其不同于常规的赋值。

foo[something] 是以下语法糖：

foo.__getitem__(something)

但是foo[something] = bar实际上是一种不同的语法糖：

foo.__setitem__(something, bar)

其中，切片仅仅是 something 的一种特殊情况，因此 foo[x:y] 扩展为

foo.__getitem__(slice(x, y, None))

foo[x:y] = bar 扩展为：

foo.__setitem__(slice(x, y, None), bar)

现在使用切片的__getitem__返回一个新列表，它是指定范围的副本，因此修改它不会影响原始数组。赋值的工作原理是通过__setitem__成为一个不同的方法，并且可以简单地执行其他操作。

但是特殊的赋值处理仅适用于最外层操作。组成部分是普通表达式。因此，当您编写以下代码时：

foo[:][1] = 'two'

它会被扩展为

foo.__getitem__(slice(None, None, None)).__setitem__(1, 'two')

foo.__getitem__(slice(None, None, None)) 部分创建了一份副本，而该副本将被 __setitem__ 修改。但原始数组不会被修改。

- Jan Hudec

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但是为什么部分切片，比如foo[:1]=['one']，会起作用呢？ - Liang

任何切片都可以。不过，双重切片就不行了。 - Jan Hudec

可能这也会有所帮助...... - Bhuro

Answer 3

这里需要注意的主要是 foo [:] 将返回它自己的一个副本，然后对返回的复制列表应用索引 [1]。

# indexing is applied on copied list
(foo[:])[1] = 'two'
    ^
copied list

如果你保留对已复制列表的引用，就可以查看这个。因此，foo[:][1] = 'two' 操作可以重写为：

foo = [1, 2, 3, 4]

# the following is similar to foo[:][1] = 'two'

copy_foo = foo[:]  
copy_foo[1] = 'two'

现在，copy_foo已经被更改：

print(copy_foo)
# [1, 'two', 3, 4]

但是，foo保持不变：

print(foo)
# [1, 2, 3, 4]

在您的情况下，您没有为使用foo[:]复制foo列表时命名中间结果，也就是说，您没有保留对它的引用。在使用foo[:][1] = 'two'进行赋值之后，中间复制的列表将不再存在。

- Dimitris Fasarakis Hilliard

Answer 4

使用

foo[1]  = 'two'

并且

foo[2:] = ['three', 'four']

并且它有效。

为什么的答案在上面的评论中（因为你正在使用副本）

- CodeMonkey