python不支持i++运算原理实例解析

引言

在 C/C++/Java 等语言中，整型变量的自增或自减操作是标准的。它们可以分为前缀操作（++i和--i）和后缀操作（i++和i--），它们有细微的区别和不同的用途。

那么为什么在 python 中不支持 i++ 等操作呢。

Python 中的整数是不可变类型

当我们定义 i = 1000 时，不同的语言会有不同的处理。

• 像 C 这样的语言（写为 int i = 1000）会分配一块内存并将其 “绑定” 到变量 i，同时写入可变值 1000。这里，i 的地址和类型是固定的，而值是可变的（在一定范围内）。

• Python（写成 i = 1000）也会分配一块内存，但它会被 “绑定” 到数字 1000 上。这个 1000 的地址和类型是固定的（不可变的），而 i 只是一个附在上面的名字标签，1000 没有固定地址和类型。

所以当我们增加 i (i = i + 1) 时，它们的处理是不同的：

• 在像 C 这样的语言中，它首先找到存储在 i 地址处的值，然后将其加 1。操作完成后，新值替换旧值。

• 在Python中，该过程包括将 i 指向的数字加1，然后将结果绑定到新分配的内存块，然后将名称标签 i 附加到这个新数字。新旧数字可以共存；它们不会互相替代。

有了上面的理解，我们再来看看i++，不难发现：

• 在C语言中，i++可以表示 i 的数值属性的增加。它不会分配新的内存空间或创建新的一等公民。

• 在像 Python 这样的语言中，如果 i++ 是对其 name 属性的操作，那么它将毫无意义（你不能只是按字母顺序将 i 更改为 j ）。如果理解为对数字实体的操作，那么情况就变得复杂了：它会创建一个新的一等公民 1001，因此需要为其分配内存地址。此时如果占用1000 的地址，就涉及到旧对象的回收，所有已经存在的与1000的引用关系都会受到影响。因此，只有分配新的内存空间才能给出1001。

如果 python 支持 i++，它的运算过程会比 C 的 i++ 更复杂，其含义将不再是 “将数字增加1”（增量），而是“创建一个新数字”（加法）。在这种情况下，“增量运算符” 就不再名副其实了。

Python 理论上可以实现 i++ 的操作，但是接下来它必须重新定义“自增运算符”，这可能会给有其他语言经验的人造成误解。大家最好直接写成 i+=1 或者 i=i+1。

Python 有可迭代对象

在 C/C++ 等语言中设计 i++ 的主要目的是方便使用 for循环。

for(int i = 0; i < 100; i++){ 
    // 执行 xxx 
}

该程序涉及数字的自增过程，其中数字的加法与程序体的执行相关联。

python 没有这种结构语法。相反，它提供了一种更优雅的方式：

for i in range(100): 
    # 执行 xxx 

my_list = ["Hello", "I'm boleo", "Please follow me!"] 
for info in my_list: 
    print(info)

这体现了不同的思维方式。它关注的是在数值范围内迭代，不需要也不关心手动添加数字。

Python 的可迭代对象/迭代器/生成器提供了非常好的迭代/遍历用法，可以完全替代 i++。

例如，在上面的示例中，它实现了列表内值的遍历。Python 还可以使用 enumerate() 同时遍历索引和特定值。

my_list = ["Hello", "I'm boleo", "Please follow me!"]
for i, info in enumerate(my_list):
    print(i, info)

比如对于字典的遍历，python 提供了 keys()、values()、items() 等方法，非常有用。

my_dict = {'a': '1', 'b': '2', 'c': '3'}
for key in my_dict.keys():
    print(key)

for key, value in my_dict.items():
    print(key, value)

总之，Python 不支持增量运算符，因为它的整数是不可变的一等公民。支持增量运算 (++) 会带来歧义。此外，它还有更合适的实现，例如可迭代对象，为遍历操作提供了良好的支持。

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