序列增量赋值的一个谜题: +=

读完下面的代码，然后回答这个问题：示例 2-14 中的两个表达式到底

会产生什么结果？ 5回答之前不要用控制台去运行这两个式子。

感谢 Leonardo Rochael 在 2013 年的 Python 巴西会议上提到这个谜题。

示例 2-14　一个谜题 +=

>>> t = (1, 2, [30, 40])
>>> t[2] += [50, 60]
到底会发生下面 4 种情况中的哪一种？
a. t 变成 (1, 2, [30, 40, 50, 60])。
b. 因为 tuple 不支持对它的元素赋值，所以会抛出 TypeError 异
常。
c. 以上两个都不是。
d. a 和 b 都是对的。
我刚看到这个问题的时候，异常确定地选择了 b，但其实答案是 d，也
就是说 a 和 b 都是对的！示例 2-15 是运行这段代码得到的结果，用的
Python 版本是 3.4，但是在 2.7 中结果也一样。6 6有读者提出，如果写成 t[2].extend([50, 60]) 就能避免这个异常。确实是这样，但这
个例子是为了展示这种奇怪的现象而专门写的。
示例 2-15　没人料到的结果：t[2] 被改动了，但是也有异常抛出
>>> t = (1, 2, [30, 40])
>>> t[2] += [50, 60]
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> t
(1, 2, [30, 40, 50, 60])
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Python Tutor（http://www.pythontutor.com）是一个对 Python 运行原理进行
可视化分析的工具。图 2-3 里是两张截图，分别代表示例 2-15 中 t 的
初始和最终状态。
图 2-3：元组赋值之谜的初始和最终状态（图表由 Python Tutor 网站
生成）


下面来看看示例 2-16 中 Python 为表达式 s[a] += b 生成的字节码，
可能这个现象背后的原因会变得清晰起来。
示例 2-16 s[a] = b 背后的字节码

>>> dis.dis('s[a] += b')
 1 0 LOAD_NAME 0(s)
 3 LOAD_NAME 1(a)
 6 DUP_TOP_TWO
 7 BINARY_SUBSCR ➊
 8 LOAD_NAME 2(b)
 11 INPLACE_ADD ➋
 12 ROT_THREE
 13 STORE_SUBSCR ➌
 14 LOAD_CONST 0(None)
 17 RETURN_VALUE

➊ 将 s[a] 的值存入 TOS（Top Of Stack，栈的顶端）。
➋ 计算 TOS += b。这一步能够完成，是因为 TOS 指向的是一个可变
对象（也就是示例 2-15 里的列表）。
➌ s[a] = TOS 赋值。这一步失败，是因为 s 是不可变的元组（示例
2-15 中的元组 t）。
这其实是个非常罕见的边界情况

至此我得到了 3 个教训。

• 不要把可变对象放在元组里面。
• 增量赋值不是一个原子操作。我们刚才也看到了，它虽然抛出了异
  常，但还是完成了操作。
• 查看 Python 的字节码并不难，而且它对我们了解代码背后的运行机
  制很有帮助。

序列的增量赋值

增量赋值运算符 += 和*= 的表现取决于它们的第一个操作对象.
+=背后的特殊方法是__iadd__.但是如果一个类没有实现这个方法的话,Python会退一步调用__add__.
考虑下面简单的表达式
a+=b
如果a实现了__iadd__方法(可变序列 list、btypearray 会就地修改,就像调用a.extend(a) ),就会调用这个方法. 如果a没有实现__iadd__的话, a+=b这个表达式的效果就跟 a=a+b一样:首先a+b,得到一个新的对象,然后赋值给a.