为什么Python字典在这个脚本中不独立对待键？

Question

我希望我的烦恼能被一些启发所取代——下面是一个简化版的脚本，用来展示我遇到的问题：

首先，我创建了一个字典：

dic  = {
    'foo':{}, 
    'bar':{}
    }

接着，我们创建一个模板字典，可以逐步添加到 dic 的键中：

appendic= {  
    'is':'',       #  '' is a terminal value to be replaced later
}

所以在这里，我们把 appendic 添加到 dic 中每个键的后面：

dic['foo'] = appendic
dic['bar'] = appendic

现在，我们把最后的值 '' 替换成一些有意义的内容：

dic['foo']['is'] = 'foo'
dic['bar']['is'] = 'bar' 

到这个时候，我的直觉告诉我，如果我们调用：

print(dic['foo']['is'])，应该会得到 'foo'

但是实际上，Python 返回的是 'bar'……对我这个没有经验的人来说，这实在是让人困惑。

问题：

• 我该如何告诉 Python 让 dic 的键保持独立？
• 为什么这是默认的行为？这种情况有什么用处？

Answer 1

dic['please_make_me_Foo']= appendic
dic['dont_make_him_Bar'] = appendic

dic['please_make_me_Foo']= appendic.copy()
dic['dont_make_him_Bar'] = appendic.copy()

appendic 是一个对象 - 你把同一个对象的引用赋值给了 dic 中的两个键。所以当你改变一个的时候，另一个也会跟着改变。

试试这个：

Answer 2

好的，我来补充一下其他答案的内容。当你操作一个字典时，其实是在操作一个实例的引用，这就是你出错的根本原因。通过使用 hex(id(foo))，你可以得到 foo 的内存地址。接下来，我们用一个例子来展示 d 实例的地址，让这个概念更容易理解：

>>> hex(id(d))
'0x10bd95e60'
>>> hex(id(e[1]))
'0x10bd95e60'
>>> hex(id(f[1]))
'0x10bd95e60'

所以，当你在 e[1] 中添加或删除值时，其实是在改变和 d 指向的同一个实例。因为字典是可变的，也就是说，你可以在里面更改值。

你可能会问，为什么处理整数时不会出现这种情况？其实，整数也是会发生这种情况，只是整数是不可变的：

>>> i = 1
>>> hex(id(i))
'0x10ba51e90'
>>> j = i
>>> hex(id(j))
'0x10ba51e90'
>>> i = 2
>>> hex(id(i))
'0x10ba51eb0'

也就是说，i 指向了内存中的另一个地方。

不过，你可以通过使用一个类来创建一个可变的整数：

>>> class Integer:
...   def __init__(self, i):
...     self.i = i
... 
>>> i = Integer(2)
>>> hex(id(i))
'0x10bd9b410'
>>> j = i
>>> hex(id(j))
'0x10bd9b410'
>>> j.i = 2
>>> i.i
2
>>> hex(id(i))
'0x10bd9b410'

要创建一个新的字典实例，你需要使用字典的 copy() 方法：

>>> hex(id(d))
'0x10bd95e60'
>>> w = d.copy()
>>> x = d.copy()
>>> y = d.copy()
>>> hex(id(w))
'0x10bd96128'
>>> hex(id(x))
'0x10bd95f80'
>>> hex(id(y))
'0x10bd96098'

Answer 3

你创建了一个字典：

appendic= {  
    'Python_made_me':''
}

然后把它添加到另一个字典里两次

dic['please_make_me_Foo']= appendic
dic['dont_make_him_Bar'] = appendic

并把这个字典的 Python_made_me 值设置为两次

dic['please_make_me_Foo']['Python_made_me'] = 'Foo'
dic['dont_make_him_Bar']['Python_made_me']  = 'Bar' 

但是因为它们是同一个字典，所以第二次的操作会覆盖第一次的

如果你需要复制这个字典，你需要使用 copy 方法：

dic['please_make_me_Foo']= appendic.copy()
dic['dont_make_him_Bar'] = appendic.copy()

Answer 4

当你把一个叫做 appendic 的东西赋值给两个不同的键时，Python 并不会复制这个东西，而是给它们都指向同一个地方。

所以，dic['please_make_me_Foo'] 和 dic['dont_make_him_Bar'] 实际上指向的是 同一个对象。它们不是两个不同的字典，而是同一个对象，appendic 也指向这个对象。

如果你希望它们是两个独立的字典，那就需要先复制 appendic。可以使用 dict.copy() 方法来创建一个字典的浅拷贝：

dic['please_make_me_Foo']= appendic.copy()
dic['dont_make_him_Bar'] = appendic.copy()

浅拷贝的意思是会创建一个新的字典，并把原字典里的键和值的引用都复制过去。

不过，如果 appendic 里面的值本身也是字典，这些值就不会被复制。新的拷贝和 appendic 还是会指向同样的值。在大多数情况下，这并不是问题，因为大部分基本数据类型（比如字符串、整数等）是不可变的，所以当你用新值替换这些值时，你不会注意到它们是共享的引用。