Python的列表+和+=操作的区别

今天我们主要探讨的是：python - If x is list, why does x += “ha” work, while x = x + “ha” throw an exception?

问题

众所周知，在 python 中，+运算符可以使用在列表上，+运算符只需要第二个操作数是可迭代的，那么 + 显然可以运算在 “ha” 上。

代码：

In [1]: x = []

In [2]: x += "ha"

In [3]: x
Out[3]: ['h', 'a']
  
In [4]: x = x + "ha"
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-caa641c05918> in <module>
----> 1 x = x + "ha"

TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

解答

当我们在列表 list 上使用+=的时候，其实相当于调用函数 extend()，而不是使用的+。

你可以在一个可迭代(iterable)对象上调用 extend()。
但是，当您使用+时，另一个操作数必须是列表(list)。

为什么 python 会如此诡异，也许是出于性能方面的考虑。调用+时，将会创建一个新的对象，并复制里面的所有内容。但是当调用extend()函数时，将可以使用现有的空间。

这样就会产生另一个副作用：如果你写 X += Y，在其他对列表的引用(reference)中，会看到变化；但如果你使用 X = X + Y，就不会。

下面的代码说明了这一点：

In [7]: x = ['a','b']

In [8]: y = ['c', 'd']

In [9]: z = x

In [10]: x += y

In [11]: z
Out[11]: ['a', 'b', 'c', 'd']

使用 += 不会新创建对象，对列表的引用都能感知到列表的变化。

In [12]: x = ['a','b']

In [13]: y = ['c', 'd']

In [14]:  z = x

In [15]: x = x + y

In [16]: z
Out[16]: ['a', 'b']

使用+ 要求两边都是列表，并且新建了对象，旧的引用关系不会指向新的列表。

python += 的源代码:

static PyObject *
list_inplace_concat(PyListObject *self, PyObject *other)
{
    PyObject *result;

    result = listextend(self, other);
    if (result == NULL)
        return result;
    Py_DECREF(result);
    Py_INCREF(self);
    return (PyObject *)self;
}

python+的源代码:

static PyObject *
list_concat(PyListObject *a, PyObject *bb)
{
    Py_ssize_t size;
    Py_ssize_t i;
    PyObject **src, **dest;
    PyListObject *np;
    if (!PyList_Check(bb)) {
        PyErr_Format(PyExc_TypeError,
                  "can only concatenate list (not \"%.200s\") to list",
                  bb->ob_type->tp_name);
        return NULL;
    }

    // etc ...