Python列表：为什么在连接操作后会创建新的列表对象？

Question

我正在阅读《Python学习手册》第五版中关于列表的主题。我注意到如果我们对列表进行拼接操作，它会创建一个新的对象。而extend方法不会创建新的对象，而是在原地进行改变。那么在拼接操作中实际上发生了什么呢？

例如：

l = [1,2,3,4]
m = l
l = l + [5,6]
print l,m

#output
([1,2,3,4,5,6], [1,2,3,4])

如果我使用增强赋值运算符，代码如下：

l = [1,2,3,4]
m = l
l += [5,6]
print l,m

#output
([1,2,3,4,5,6], [1,2,3,4,5,6])

在这两种操作中，后台发生了什么？

- Yudi

Answer 1

在这里使用了两种方法：__add__和__iadd__。l + [5, 6]是l.__add__([5, 6])的简写。因此，l的__add__ 方法返回与其他内容相加的结果。因此，l = l + [5, 6]将l重新分配为l和[5, 6]相加的结果。它不会影响m，因为你没有改变对象，而是重新定义名称。l += [5, 6] 是 l.__iadd__( [5, 6] ) 的简写。在这种情况下，__iadd__ 更改了列表。由于m指向相同的对象，因此m也受到影响。 编辑: 如果未实现__iadd__，例如对于不可变类型（如tuple和str），则Python将使用__add__。例如，x += y将转换为x = x + y。另外，在x + y中，如果x未实现__add__，则将使用y.__radd__(x)（如果可用）。因此，x += y实际上在后台可能是x = y.__radd__(x)。

- zondo

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注意，这里有一个重要的警告：不可变类型不实现__iadd__方法，而对于任何具有__add__但没有__iadd__的对象，Python会默默地使用__add__来执行操作。因此，在元组中，当您执行a = (1, 2)、b=a和 a +=（3, 4）时，由于元组是不可变的，实际上就像最后一个语句是a = a + (3, 4)一样，即a被替换为一个全新的元组，而b继续引用原始的(1, 2)元组。 - ShadowRanger

不错。我喜欢在__radd__上的添加。 - ShadowRanger

Answer 2

您可以通过检查内存中引用的对象来更好地理解这一点。让我们使用 id 进行检查 在第一种情况下：

>>> l = [1,2,3,4]
>>> id(l)
4497052232
>>> m = l
>>> id(m)
4497052232
>>> l = l + [5,6]
>>> id(l)
4497052448
>>> print l, id(l), m, id(m)
[1, 2, 3, 4, 5, 6] 4497052448 [1, 2, 3, 4] 4497052232
>>> 

请注意，l = l + [5,6]会在内存中创建一个新对象，并且l将引用该对象。

在第二种情况下：

>>> l = [1,2,3,4]
>>> id(l)
4497052520
>>> m = l
>>> id(m)
4497052520
>>> l += [5,6]
>>> id(l)
4497052520
>>> print l, id(l), m, id(m)
[1, 2, 3, 4, 5, 6] 4497052520 [1, 2, 3, 4, 5, 6] 4497052520
>>> 

l += [5,6] 引用了内存中相同的对象。 因此得到了这个结果。 因此，基本上 += 等同于就地添加.. 可以在此处阅读更多内容

- karthikr