使用乘法（*）生成子列表意外行为[重复]

Question

我确信这个问题已经在某个地方得到了回答，但我不确定如何描述它。

假设我想创建一个包含 3 个空列表的列表，如下所示：

lst = [[], [], []]

我以为我这样做很聪明：

lst = [[]] * 3

但我发现，在调试一些奇怪的行为后，这会导致对一个子列表进行追加更新，例如

lst[0].append(3)

，以更新整个列表，使其成为

[[3], [3], [3]]

而不是

[[3], [], []]

。

但是，如果我用

初始化列表

lst = [[] for i in range(3)]

然后做

lst[1].append(5)

给出预期的

[[], [5], []]

我的问题是为什么会发生这种情况？有趣的是，如果我这样做

lst = [[]]*3
lst[0] = [5]
lst[0].append(3)

然后单元格 0 的“链接”被破坏，我得到

[[5,3],[],[]]

，但是

lst[1].append(0)

仍然导致

[[5,3],[0],[0]

。

我最好的猜测是，使用

[[]]*x

形式的乘法会导致Python存储对单个单元格的引用......？

Answer 1

我最好的猜测是，使用

[[]] * x

形式的乘法会导致Python存储对单个单元格的引用......？

是的。你可以自己测试一下

>>> lst = [[]] * 3
>>> print [id(x) for x in lst]
[11124864, 11124864, 11124864]

这表明所有三个引用都引用同一个对象。请注意，发生这种情况真的完全有道理¹。它只是复制值，在本例中，值是引用。这就是为什么您会看到相同的引用重复三次。

有趣的是如果我这样做

lst = [[]]*3
lst[0] = [5]
lst[0].append(3)

然后单元格 0 的“链接”被破坏，我得到

[[5,3],[],[]]

，但是

lst[1].append(0)

仍然导致

[[5,3],[0],[0]

。

您更改了占据

lst[0]

的引用；也就是说，您为 lst[0] 分配了一个新的

value

。但是您没有更改其他元素的value，它们仍然引用它们引用的同一个对象。并且

lst[1]

和

lst[2]

仍然引用完全相同的实例，因此当然将一个项目附加到

lst[1]

会导致

lst[2]

也看到该更改。

这是人们在使用指针和引用时犯的一个典型错误。这是一个简单的类比。你有一张纸。在上面，你写下某人房子的地址。现在，您拿起那张纸，复印两次，最终得到三张纸，上面写着相同的地址。现在，拿出第一张纸，写下上面写的地址，然后写一个到别人房子的新地址。另外两张纸上写的地址有没有变？不。不过，这正是您的代码所做的。这就是为什么其他两项没有改变。此外，想象一下第二张纸上地址为“still”的房子的主人在他们的房子里建造了一个附加车库。现在我问你，第第三纸上地址的房子有附加车库吗？是的，确实如此，因为它与地址写在“第二张”纸上的房子“一模一样”。这解释了关于第二个代码示例的一切。 1：你没想到 Python 会调用“复制构造函数”，是吗？呕吐。 这是因为序列乘法只是重复引用。当您编写

[[]] * 2

时，您创建了一个包含两个元素的新列表，但这两个元素都是内存中的 ^same 对象，即空列表。因此，一个方面的变化会反映在另一个方面。相比之下，推导式在每次迭代时都会创建一个

新的、独立的

Answer 2

>>> l1 = [[]] * 2
>>> l2 = [[] for _ in xrange(2)]
>>> l1[0] is l1[1]
True
>>> l2[0] is l2[1]
False

他们引用相同的列表。 还有类似的问题

这里

和

这里

Answer 3

来自

常见问题解答

： " * 不创建副本，它只创建对现有的引用 物体。”

您对使用 [[]] * x 形式的乘法导致 Python 存储对单个单元格的引用的猜测是正确的。

因此，您最终会得到对同一列表的 3 个引用的列表。

Answer 4

>>> a = []
>>> b = [a]
>>> c = b * 3  # c now contains three references to a
>>> d = [ a for _ in xrange(4) ]  # and d contains four references to a
>>> print c
[[], [], []]
>>> print d
[[], [], [], []]
>>> a.append(3)
>>> print c
[[3], [3], [3]]
>>> print d
[[3], [3], [3], [3]]
>>> x = [[]] * 3  # shorthand equivalent to c
>>> print x
[[], [], []]
>>> x[0].append(3)
>>> print x
[[3], [3], [3]]

上面相当于你的第一个例子。现在每个列表都有自己的变量，希望更清楚原因。

c[0] is c[1]

Answer 5

True

，因为两个表达式计算结果为同一个对象 (

a

)。

您的第二个示例创建了多个不同的内部列表对象。

>>> c = [[], [], []]  # this line creates four different lists
>>> d = [ [] for _ in xrange(3) ]  # so does this line
>>> c[0].append(4)
>>> d[0].append(5)
>>> print c
[[4], [], []]
>>> print d
[[5], [], []]