一个关于|一个关于 += 的谜题一个关于+=的谜题

原文链接：一个关于 += 的谜题
今天在看书过程中发现了一个问题，还挺有意思的，分享给大家。
下面两个 Python 表达式会产生什么结果？

t = (1, 2, [3, 4]) t[2] += [5, 6]

给四个备选答案：

t 变成 (1, 2, [3, 4, 5, 6])。
因为 tuple 不支持对它的元素赋值，所以会抛出 TypeError 异常。
以上两个都不是。
以上两个都是对的。

【一个关于|一个关于 += 的谜题】当时看到这个问题，第一反应就是选 2。因为 tuple 是不可变对象，不支持对它的元素赋值，会报错。
但事实上，这道题的正解是 4。
在终端里验证一下：

Python 3.8.2 (default, Oct2 2020, 10:45:42) [Clang 12.0.0 (clang-1200.0.32.27)] on darwin Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> >>> t = (1, 2, [3, 4]) >>> t[2] += [5, 6] Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

结果是没问题的，t 被修改了，但是也报错了。
还可以在 Python Tutor 上分析一下：
网站地址： https://pythontutor.com/
这个网站可以可视化分析 Python 的运行过程和原理。
执行第一个表达式：

文章图片

执行第二个表达式：

文章图片

为什么会这样呢？可以从两个方面来解释：
一、对象类型 Python 中的对象可以分成两类，可变对象和不可变对象，比如一些内置类型：

可变对象：list，set，dict。
不可变对象：int，float，bool，string，tuple。

举一个例子：
可变对象：

>>> a = [1, 2, 3] >>> id(a) 2139167246856 >>> b = a >>> id(b) 2139167246856 >>> a[1] = 4 >>> a [1, 4, 3] >>> b [1, 4, 3] >>> id(a) 2139167246856 >>> id(b) 2139167246856

可以看到，改变 a 的同时 b 也跟着变，因为他们始终指向同一个地址。
不可变对象：

>>> a = (1, 2, 3) >>> id(a) 2139167074776 >>> b = a >>> a = (4, 5, 6) >>> a (4, 5, 6) >>> b (1, 2, 3) >>> id(a) 2139167075928 >>> id(b) 2139167074776

可以看到，a 的值改变后，它的地址也发生了变化，而 b 还是原来的地址，并且原地址中的内容也没有发生变化。
二、字节码首先解释一下字节码是什么？
Python 执行程序时会把源码文件编译成字节码文件，存放在 __pycahe 目录内，文件用 .pyc 结尾。之后如果不再修改源码文件，运行时则直接使用 .pyc 文件编译成机器码，这样不但运行速度快，而且支持多个操作系统。
字节码，其实就是一种中间代码。
下面用 dis 模块来看一下表达式 s[a] += b 的执行过程：

>>> import dis >>> dis.dis('s[a] += b') 10 LOAD_NAME0 (s) 2 LOAD_NAME1 (a) 4 DUP_TOP_TWO 6 BINARY_SUBSCR 8 LOAD_NAME2 (b) 10 INPLACE_ADD 12 ROT_THREE 14 STORE_SUBSCR 16 LOAD_CONST0 (None) 18 RETURN_VALUE >>>

通过分析字节码，可以看到其中的关键三步：

4 DUP_TOP_TWO：将 s[a] 存入 TOS（Top Of Stack）。
10 INPLACE_ADD：执行 TOS += b，带入到文章开头的表达式，就相当于向 t[2] 中添加元素，因为 t[2] 是 list，可变对象，所以这一操作没有问题。
14 STORE_SUBSCR：将结果保存回 s[a] = TOS，这相当于将结果重新赋值回 t，由于 t 是 tuple，不可变对象，所以报错。