为什么在Python中列表和字符串不能使用“+”运算符进行连接？

Question

我想解释一下list +='a'和list=list+'a'之间的区别。比如说，如果我执行以下操作：

li=[]
for i in 'string':
    li+=i

我没有收到错误信息，但是如果使用第二个选项，按照惯例应该是相同的，但会出现错误。

li=[]
for i in 'string':
    li=li+i

TypeError: 只能将列表 (list) 与列表相加，不能将字符串 (str) 与列表相加。 正确的做法是像下面这样：

li=[]
for i in 'string':
    li=li+[i]

我想知道+= 运算符是如何工作的？它是如何获取列表中的字符串，它会将字符串转换为列表吗？

- M_S_N

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+= 的返回类型是明确的：它是左操作数的类型。+ 的返回类型不清楚。程序员期望 list + str 返回一个列表还是字符串？ - khelwood

为什么在列表上使用+=会出现意外行为？ - Sayse

@khelwood 应该返回 list。 - M_S_N

这个回答解决了你的问题吗？为什么在列表上使用+=会出现意外行为？ - Meha Parekh

@M_S_N 是的，我明白这是你在这种用例中想要的。但并不适用于每个开发者在每种可能的用例中。 - khelwood

Answer 1

我想知道 += 操作符是如何工作的？

就地赋值操作符 += 有两种方式（来自文档）：

1. 对于不可变对象

对于不可变目标，如字符串、数字和元组，会计算更新后的值，但不会将其分配回输入变量。

这意味着每次使用 += 时（如果您的对象是不可变的），都会创建一个新的对象。

2. 对于可变对象

对于可变目标，如列表和字典，就地方法将执行更新，因此不需要后续赋值。

这意味着每次使用 += 时（如果您的对象是可变的），都不会创建一个新的对象。

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在你的例子中，如果要使用 li+=i，你必须确保 i 是一个列表，否则将无法工作。

li = []
for i in 'string':
    li = li + [i]

你正在连接两个列表，但每次都创建一个新的列表li，你可以使用内置函数id来检查：

li=[]
for i in '1':
    print(id(li))
    li=li+[i]
    print(id(li))

输出：

140661631713104
140661644452240

您可以像这样使用就地赋值操作符+=：

li=[]
for i in '1':
    print(id(li))
    li += [i]
    print(id(li))

输出：

140661641698592
140661641698592

如您所见，元素被添加到li列表中而不创建新的li列表，这更有效率，这与list.extend完全相同。

要添加另一个元素到您的列表中，而不使用列表，您可以使用list.append。

- kederrac

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你的回答很有道理，但这仍然是一个非常奇怪的设计选择，特别是来自另一种语言，其中类似 a+=a 的东西等同于 a= a+a。 - M_S_N

Answer 2

Python文档表示：

要了解这种情况发生的原因，您需要知道：(a)如果一个对象实现了__iadd__魔术方法，则在执行+=增强赋值时会调用它，并且它的返回值是在赋值语句中使用的；而(b)对于列表，__iadd__等效于在列表上调用extend并返回列表。这就是为什么我们说对于列表，+=是list.extend的“简写”的原因。

由于list.extend期望一个迭代器，而字符串是可迭代的，所以在您给出的示例中，+=有效。这意味着，您甚至不需要for循环，因为list.extend将遍历字符串并将元素添加到列表中。 li=[] li += "string" 输出: ['s', 't', 'r', 'i', 'n', 'g']

列表只能连接（+）列表。

Source:
https://docs.python.org/3/tutorial/datastructures.html https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html#emulating-numeric-types https://docs.python.org/3/faq/programming.html#faq-augmented-assignment-tuple-error

- Cihat