python - 不可变容器内的可变类型

Question

我对修改元组成员有点困惑。以下不起作用:

>>> thing = (['a'],)
>>> thing[0] = ['b']
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> thing
(['a'],)

但这确实有效:

>>> thing[0][0] = 'b'
>>> thing
(['b'],)

也有效:

>>> thing[0].append('c')
>>> thing
(['b', 'c'],)

不起作用，但起作用(哈？!):

>>> thing[0] += 'd'
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> thing
(['b', 'c', 'd'],)

看似等同于以前的，但有效:

>>> e = thing[0]
>>> e += 'e'
>>> thing
(['b', 'c', 'd', 'e'],)

那么游戏规则到底是什么，什么时候可以修改元组中的某些内容？这似乎更像是禁止对元组成员使用赋值运算符，但最后两种情况让我感到困惑。

Answer 1

您可以始终修改元组中的可变值。您看到的令人费解的行为

>>> thing[0] += 'd'

是由+=引起的。 += 运算符执行就地加法，但也是 赋值 — 就地加法只对文件有效，但赋值失败，因为元组是不可变的。想起来像

>>> thing[0] = thing[0] + 'd'

更好地解释了这一点。我们可以使用 dis module从标准库中查看从两个表达式生成的字节码。使用 += 我们得到一个 INPLACE_ADD 字节码:

>>> def f(some_list):
...     some_list += ["foo"]
... 
>>> dis.dis(f)
  2           0 LOAD_FAST                0 (some_list)
              3 LOAD_CONST               1 ('foo')
              6 BUILD_LIST               1
              9 INPLACE_ADD         
             10 STORE_FAST               0 (some_list)
             13 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE        

使用 + 我们得到一个 BINARY_ADD:

>>> def g(some_list):
...     some_list = some_list + ["foo"]
>>> dis.dis(g)
  2           0 LOAD_FAST                0 (some_list)
              3 LOAD_CONST               1 ('foo')
              6 BUILD_LIST               1
              9 BINARY_ADD          
             10 STORE_FAST               0 (some_list)
             13 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE        

请注意，我们在两个 地方都得到了一个STORE_FAST。这是当您尝试存储回元组时失败的字节码 — 之前出现的 INPLACE_ADD 工作正常。

这解释了为什么“不起作用，但起作用”的情况会留下修改后的列表:元组已经引用了列表:

>>> id(thing[0])
3074072428L

然后 INPLACE_ADD 修改列表，STORE_FAST 失败:

>>> thing[0] += 'd'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

所以元组仍然引用相同列表，但列表已就地修改:

>>> id(thing[0])
3074072428L
>>> thing[0] 
['b', 'c', 'd']