Python中的连接符(+、+=)示例详解
前言
本文通过在一段示例代码中发现的问题,来给大家详细介绍了Python中的连接符(+、+=),下面话不多说,来看详细的介绍吧。
假设有下面一段代码:
a = [1, 2, 3, 4] b = [5, 6, 7, 8, 9] c = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20] for item in (a, b, c): item += [0] * (10 - len(item)) print a print b print c
这段代码的意思是,有三个列表,需要在长度不为 10 的列表尾部填充 0,让其长度变为10。
输出如下:
[1, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0] [5, 6, 7, 8, 9, 0, 0, 0, 0, 0] [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
这里没什么问题,一切正常。但是,现在变了需求,需要在长度不为 10 的列表的前面填充 0。
那么,我们尝试做如下的改动:
a = [1, 2, 3, 4] b = [5, 6, 7, 8, 9] c = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20] for item in (a, b, c): item = [0] * (10 - len(item)) + item print a print b print c
直接来看一下输出:
[1, 2, 3, 4] [5, 6, 7, 8, 9] [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
结果却不是我们想象的那样。如果你没有发现问题的所在,就继续往下看吧。当然,如果你已经看出了其中的端倪,那就不需要在这里浪费时间了。
按照我们固有的思维,上面的方法是可行,例如下面的实例:
>>> l = [1, 2, 3, 4, 5] >>> l = [0]*5 + l >>> l [0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5]
这样的操作让列表如愿以偿的得到我们所期望的改变。
但是,如果我们在其中多加几个步骤呢:
>>> l = [1, 2, 3, 4, 5] >>> id(l) 139935500860952 >>> l = [0]*5 + l >>> l [0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5] >>> id(l) 139935500783272
到此,是不是已经看出问题所在了呢。通过 id()
方法的输出可以看到,后边的 “l” 已经不是前边的 “l” 了。
再看看下边的例子:
>>> l = [1, 2, 3, 4, 5] >>> id(l) 139935500861024 >>> l += [0]*5 >>> l [1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0] >>> id(l) 139935500861024
当用 += 时, “l” 前后是一个。此时,我们应该明白一个事实,文章开头的例子并非莫名其妙,而是有原因的。
别着急,我们再来看看例子:
>>> t = (1, 2, 3, 4, 5) >>> id(t) 139935501840656 >>> t += (0,)*5 >>> t (1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0) >>> id(t) 139935502151336
可以看到,当我们把列表换成元组时,结果又发生了变化。
那么我们对元组使用 + 操作呢:
>>> t = (1, 2, 3, 4, 5) >>> id(t) 139935501081200 >>> t = (0,)*5 + t >>> t (0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5) >>> id(t) 139935502151336
这与列表结果是一样的,没有什么不同。
那么,再来看看字符串呢:
>>> s = "hello" >>> id(s) 139935500909712 >>> s += "world" >>> s 'helloworld' >>> id(s) 139935500909664
结果如同元组,“s” 在使用 += 拼接一个字符串后,被重新赋了值,已然不是之前的变量。反映在内存中就是,“s” 被另外开辟了一个存储空间来存放值。
这里,我们要谈的 Python 连接符就是 + 与 +=。要注意在 Python 中这两个符号有成含义,一个是运用在数学中的加法运算,一个是用在序列类型上的拼接功能。不过,作为加法运算符时,也遵循本文讨论的使用规则。因为讨论这两个符号,本质上是讨论 Python 的 immutable 和 mutable,即可变类型与不可变类型。对可变类型也说,我们可以在原地被变量进行修改,也就是说它的存储空间是可读可写的,例如 list;而对于不可变类型来说,它的存储空间则是只读的,无法对其进行修改,如果需要对不可变类型进行某些操作来得到新的结果,则需要重新开辟一份存储空间来存放这个新产生的结果。
由以上列举的例子,我们可以得到如下的结论:
对于可变类型:
- +: 代表连接操作,其结果会创建一个新的对象。
- +=: 代表追加操作,即 in-place 操作,在原地把另一个对象的内容追加到对象中。
对于不可变类型: + 与 += 都代表连接或求和操作,两者没有什么区别,其操作的结果都会产生一个新的对象。
下面我们来分析一下文章开头的例子,由于 for 迭代相当于赋值,为了简单起见,我们只分析 a,如下所示:
>>> a = [1, 2, 3, 4] >>> t = a >>> id(a) 139712695835400 >>> id(t) 139712695835400 >>> t += [0]*6 >>> t [1, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0] >>> id(t) 139712695835400 >>> id(a) 139712695835400 >>> a [1, 2, 3, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0] >>> >>> >>> a = [1, 2, 3, 4] >>> t = a >>> id(a) 139712695835464 >>> id(t) 139712695835464 >>> t = [0]*6 + t >>> t [0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4] >>> a [1, 2, 3, 4] >>> id(a) 139712695835464 >>> id(t) 139712695835400
这里, t 是对 a 的一个引用,就相当于文章开头例子的 item。用 += 对 t 进行操作实际上是对 a 进行操作,而 += 是原地操作,所以改变 t 时,a 也随之变化;如果用 + 对 t 进行操作,在将结果赋值给 t,那么此时的 t 就不再指向 a 了,而是指向 [0]*6 + t,所以 a 没有被改变。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,这里讨论的只是一个简单的问题,而我却用了这么长的篇幅来谈论这个问题,所以我想说的是,对于这些小问题,如果你没有完全理解,那么在程序设计过程中可能会给你带来麻烦。
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