仅仅使用 += "语法糖" 如何导致无限循环？

Question

设定一个列表 a = [-1, -2, -3]。我想把这个列表修改成 a == [-1, -2, -3, 1, 2, 3]，并且想用 map 来实现这个目标。

我写了以下几段代码来尝试实现这个功能：

1. a = a + map(abs, a)
2. a = a + list(map(abs, a))
3. a += map(abs, a)
4. a += list(map(abs, a))

结果如下：

1. TypeError: can only concatenate list (not "map") to list
2. 正常工作：a = [-1, -2, -3, 1, 2, 3]
3. 无限挂起，最后被终止，没有错误信息（可能是内存不够了？）
4. 正常工作：a = [-1, -2, -3, 1, 2, 3]

我原以为 a += b 只是 a = a + b 的一种简写方式，但根据（1）和（3）的表现，显然并不是这样。

为什么（1）会报错，而（3）似乎进入了无限循环，尽管一般来说它们应该是同一种写法的不同表现？

Answer 1

从例子可以看出，a += b 和 a = a + b 是不一样的，而且这个回答解释了原因.

简单来说，a += b 会调用 __iadd__，当 a 是一个列表时，它会逐个遍历 b 中的元素，把每个元素加到 a 里去。但是，a = a + b 会在第二个 a 上调用 __add__，这会试图把 b 一下子加到第二个 a 上，但这个方法会发现 b 不是一个 list，所以会失败。

在 a += b 的情况下，会导致无限循环，因为 map 在遍历时，每次只计算并返回一个元素。因此，它会先返回第一个数字 abs(-1) == 1，这个数字会被加到 a 中，所以此时 a == [-1, -2, -3, 1]。然后，在添加之后，它会被要求返回第二个数字 abs(-2) == 2，这时 a == [-1, -2, -3, 1, 2]。这个过程会一直继续，直到 a == [-1, -2, -3, 1, 2, 3]，然后还会继续（因为 a 中的值已经比最开始的三个值多了）。所以 map 接下来会返回 abs(1) == 1，这时 a == [-1, -2, -3, 1, 2, 3, 1]，然后在下一步，a == [-1, -2, -3, 1, 2, 3, 1, 2]，如此继续，直到内存用完。

总之，+= 调用 __iadd__，而 + 调用 __add__，它们的实现方式不同。 __iadd__ 函数可以在任何可迭代的对象上运行，但 __add__ 会进行类型检查，以确保它要连接的东西是一个列表。因此，+= 会导致无限循环，而 + 则会出现错误。