如何检查Python中的可变性？

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提问于 2025-04-16 08:09

考虑一下这个代码：

a = {...} # a is an dict with arbitrary contents
b = a.copy()

字典中的键和值的可变性有什么作用？
我怎么才能确保一个字典的键或值的变化不会影响到另一个字典？
这和字典键的可哈希限制有什么关系？
在Python 2.x和Python 3.x之间有没有行为上的区别？

我怎么检查一个类型在Python中是否是可变的？

键值对字典数据类型版本兼容性类型检查行为差异可哈希性可变性

7 个回答

在Python的一个叫做collections的模块里，有一些东西叫做MutableSequence、MutableSet和MutableMapping。这些东西可以用来检查一些现成类型是否是可变的。

issubclass(TYPE, (MutableSequence, MutableSet, MutableMapping))

如果你想在自己定义的类型上使用这个功能，那么这个类型必须要么是从这些类型中继承的，要么是注册为一个虚拟子类。

class x(MutableSequence):
    ...

或者

class x:
    ...

abc.ABCMeta.register(MutableSequence,x)

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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在Python的语言层面，其实并没有什么可变性和不可变性。某些对象是无法被改变的（比如字符串和元组），所以它们在实际使用中是“不可变”的，但这只是个概念；在语言层面并没有什么属性来表示这一点，对你的代码和Python本身都是如此。

不可变性对字典其实并不重要；用可变的值作为键是完全可以的。关键在于比较和哈希：对象必须始终和它自己相等。例如：

class example(object):
    def __init__(self, a):
        self.value = a
    def __eq__(self, rhs):
        return self.value == rhs.value
    def __hash__(self):
        return hash(self.value)

a = example(1)
d = {a: "first"}
a.data = 2
print d[example(1)]

在这里，example并不是不可变的；我们通过a.data = 2在修改它。然而，我们在哈希中使用它作为键时没有任何问题。为什么呢？因为我们改变的属性对相等性没有影响：哈希值没有改变，example(1)始终等于example(1)，不管其他属性如何。

这种情况最常见的用法是缓存和记忆化：一个属性是否被缓存并不会在逻辑上改变对象，通常也不会影响相等性。

（我就说到这里——请不要一次问五个问题。）

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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键必须是可哈希的——这就是你需要遵守的规则。特别是，你可以有一个用户自定义的类，它的实例是可哈希的，但也可以是可变的——不过这通常不是个好主意。
通过不在两个字典之间共享值来实现。这通常可以共享键，因为它们应该是可变的（内置类型就是如此）。复制字典，使用copy标准库模块的方式，绝对是安全的。这里调用字典构造函数也可以：b = dict(a)。你也可以使用不可变的值。
所有内置的不可变类型都是可哈希的。所有内置的可变类型都不是可哈希的。字典键的限制只是要求内置的hash函数能在这个键上工作，而这又要求它的类实现__hash__这个特殊方法。

不过，如果一个对象的哈希值在其生命周期内可能会改变，代码可能会出现微妙或意外的错误。举个极端的例子：
```
>>> import random
>>> class x:
...     def __hash__(self): return random.randint(0, 100)
... 
>>> a, b = x(), x()
>>> c = {a:1, b:2}
>>> c[a]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: <__main__.x object at ...>
```
这就是为什么试图创建一个可变的、可哈希的类型是不明智的：哈希值应该保持不变，但也应该反映对象的状态。
不。

如果一个类型不是不可变的，那它就是可变的。如果一个类型是内置的不可变类型，比如str、int、long、bool、float、tuple，还有可能有其他我忘记的类型，那它就是不可变的。用户自定义的类型总是可变的。

如果一个对象不是不可变的，那它就是可变的。如果一个对象递归地只由不可变类型的子对象组成，那它就是不可变的。因此，一个包含列表的元组是可变的；你不能替换元组中的元素，但你可以通过列表接口修改它们，从而改变整体数据。

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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