關(guān)于 Python 元組的不可變屬性特例

元組可以被看做為不可變列表,也就是說元組的里的元素是不能隨意改變的。但是,元組是可以接受一個可變對象——列表作為元素的。這會產(chǎn)生一些意想不到的邊界效果。摘自《流暢的 Python》第 2.6 章節(jié)。

1 一個謎題

定義一個接受可變對象——列表作為元素的元組,然后利用切片操作列表對象。

>>> t = (1, 2 ,[ 30, 40])
>>> t[2] += [50, 60]

到底會發(fā)生下面 4 種情況的哪一種?

A. t 變成 (1, 2 , [30, 40, 50, 60])。

B. 因為 tuple 不支持對它的元素賦值,所以會拋出 TypeError 異常。

C. 以上兩個都不是。

D. A 和 B 都對。

2 正確答案

D。t[2] 被改動了,但是也有異常拋出。

>>> t[2] += [50, 60]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> t
(1, 2, [30, 40, 50, 60])

3 解惑

下面來看看 Python 為表達式 t[2] += [50, 60] 生成的字節(jié)碼,可能這個現(xiàn)象背后的原因會變得清晰起來。

>>> import dis
>>> dis.dis('t[2] += [50, 60]')
  1           0 LOAD_NAME                0 (t)
              2 LOAD_CONST               0 (2)
              4 DUP_TOP_TWO
              6 BINARY_SUBSCR                       ①
              8 LOAD_CONST               1 (50)
             10 LOAD_CONST               2 (60)
             12 BUILD_LIST               2
             14 INPLACE_ADD                         ②
             16 ROT_THREE
             18 STORE_SUBSCR                        ③
             20 LOAD_CONST               3 (None)
             22 RETURN_VALUE

① 將 t[2] 的值存入 TOS (Top Of Stack,棧的頂端)。

② 計算 TOS += b。這一步能夠完成, 是因為 TOS 指向的是一個可變對象(也就是實例中的列表)。

③ t[2] = TOS 賦值。這一步失敗,是因為 t 是不可變的元組。

4 教訓(xùn)

  • 不要把可變對象放在元組里。
  • 增量賦值不是一個原子操作。我們剛才也看到了,它雖然拋出了異常,但還是完成了操作。
  • 產(chǎn)看 Python 的字節(jié)碼并不難,而且它對我們了解代碼背后的運行機制很有幫助。

5 選修題

** 如果寫成 t[2].extend([50, 60]) 就能避免這個問題,為什么?**

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