填充列表——python在做什么？

Question

我认为我已经解决了我自己的问题，但我正在寻求更好地理解原因，或者得到启发/纠正。

我有一个我称之为 vec 的列表：

vec = [0.0, 0.0] 

在读入数据时改变值。

为了比较当前值和以前的值，我有另一个列表，我称之为 oldvec。 如果我将 oldvec 定义为

oldvec = vec

然后每次 vec 更改值时它都会更改值，因此比较是无用的——它们总是相同的。

但是，如果我改为写

oldvec = [vv for vv in vec] 

我没有这个问题——即使 vec 发生变化，oldvec 也会保持其值，因此当前向量和先前向量之间的比较可以按我的需要进行，即它实际上检测到重复和非重复！ ...为什么？

Answer 1

查看幕后情况的一种方法是使用id 函数。这显示了一个对象的内存地址。内存地址是指对象在物理内存中的存储位置。

如果我们为这三个命令运行它，并查看不同的地址（这只是在我的电脑上；如果你自己运行它会得到不同的数字）：

>>> vec = [0.0, 0.0]
>>> print id(vec)
4501729936

>>> oldvec1 = vec
>>> print id(oldvec1)
4501729936

>>> oldvec2 = [vv for vv in vec]
>>> print id(oldvec2)
4502046984

我们看到vec 和oldvec1 指的是同一个地址，所以它们是同一个对象的两个不同标签。在底层，Python 正在处理地址为4501729936 的对象：变量名称vec 和oldvec1 只是我们使用的方便标签。它们不是指“不同”的对象。

相比之下，oldvec2 则完全不同。当 Python 运行列表推导时，它不知道这会发生与以前相同的列表，因此它会创建该列表的新副本。

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这是一个快速的、肮脏的图片来展示正在发生的事情。尽管红色 blob 和绿色 blog 恰好包含相同的信息，但它们是两个不同的 blob。 vec 和 oldvec1 都指向同一个红色 blob，因此对其中任何一个的任何操作都会影响底层的红色 blob，并反映在另一个上。相比之下，oldvec2 指向一个完全不同的绿色 blob，它恰好是红色 blob 中信息的副本，但对绿色 blob 的更改不会影响红色 blob。

Answer 2

将 oldvec 设置为 vec 确实使 oldvec 指向 vec。你还没有创建一个新列表，你只是为它取了另一个名字。通过使用列表推导，您可以显式创建列表的新副本，相当于 vec.copy()。

Answer 3

在 Python 中，变量是“引用”，这意味着您可以有两个变量引用同一个对象。在您的第一个示例中，正在发生的事情是：同一个列表有两个名称。

如果您需要第二个实际列表，您可以“复制”第一个。具体方法见这里：How to clone or copy a list?

请注意，这也适用于列表中的项目——如果它们是更复杂的对象，您可以选择对列表进行“深度复制”，复制每个元素的每个部分，或者“浅拷贝”，只复制引用，所以你会有一个包含对原始对象的新引用的新列表。您需要为每个用例选择正确的方法。

Answer 4

您应该将 Python 列表视为一个对象：在内存中某处实例化的东西，用一个或多个指针存储其内存地址 - 即，当您说 [] 时，您正在内存中的某处分配一些新空间。因此，当您调用vec = [0.0, 0.0] 时，它会在内存中的某处创建一个新列表，并且它的地址 存储在vec 变量中。因此，当您执行oldvec = vec 时，您只是将地址从vec 复制到oldvec。

让我用一个例子来说明：例如，假设您的列表[0.0, 0.0] 存储在地址0x0800。当你说vec = [0.0, 0.0] 时，vec 变量现在接收到0x0800。当您说oldvec = vec 时，oldvec 收到相同的0x0800。因此，当您访问oldvec 的第一个元素时，您确实在访问vec 指向的same 列表。

现在，想想你的新线路：oldvec = [vv for vv in vec]。当您执行[] 时，它会在内存中的其他位置创建一个新列表，对吗？正如for 命令所说，这个列表填充了vec 的元素。因此，它会在内存中的其他位置创建一个新列表，存储0.0 和0.0（以及稍后的新元素，如果我理解正确的话）。这就是 Python 在内部处理您的命令的方式。

希望对您有所帮助。