為什么兩級字典的值都指向Python 2.7中的同一個對象？

Question

我試圖定義一個函數來創建一個雙層字典，所以它應該生成格式

dict = {tier1:{tier2:value}}.

代碼是：

def two_tier_dict_init(tier1,tier2,value):
    dict_name = {}
    for t1 in tier1:
        dict_name[t1] = {}
        for t2 in tier2:
            dict_name[t1][t2] = value
    return dict_name

所以下面的例子

tier1 = ["foo","bar"]
tier2 = ["x","y"]
value = []
foobar_dict = two_tier_dict_init(tier1,tier2,value)

從它的表面產生我想要的東西：

foobar_dict =  {'foo':{'x': [],'y':[]},
                'bar':{'x': [],'y':[]}}                   }

但是，當附加任何值時

foobar_dict["foo"]["x"].append("thing")

所有值都被附加，因此結果為：

foobar_dict =  {'foo':{'x': ["thing"],'y':["thing"]},
                'bar':{'x': ["thing"],'y':["thing"]}}

起初我假設由於我的定義構建字典的方式，所有值都指向內存中的相同空間，但我無法弄清楚為什么會出現這種情況。 然后我發現如果我將值從空列表更改為整數，當我執行以下操作時，

foobar_dict["foo"]["x"] +=1

僅更改所需的值。

因此，我必須得出結論，這與list.append方法有關，但我無法弄清楚。 解釋是什么？

注意我需要這個函數來構建大型字典詞典，其中每個層都有數百個元素。 我也使用相同的方法來構建一個出現相同問題的三層版本。

Answer 1

您只傳入了一個列表對象，而第二層字典僅存儲了對該對象的引用。

如果需要存儲不同的列表，則需要為每個條目創建一個新列表。 您可以為此使用工廠函數：

def two_tier_dict_init(tier1, tier2, value_factory):
    dict_name = {}
    for t1 in tier1:
        dict_name[t1] = {}
        for t2 in tier2:
            dict_name[t1][t2] = value_factory()
    return dict_name

然后使用：

two_tier_dict_init(tier1, tier2, list)

讓它創建空列表。 您可以在此處使用任何可調用的值工廠，包括lambda如果要存儲字符串或整數之類的不可變對象）：

two_tier_dict_init(tier1, tier2, lambda: "I am shared but immutable")

您可以使用dict理解來簡化您的功能：

def two_tier_dict_init(tier1, tier2, value_factory):
    return {t1: {t2: value_factory() for t2 in tier2} for t1 in tier1}

Answer 2

之所以發生這種情況，是因為您使用作為值傳遞的相同列表填充所有第二層dicts，並且所有條目都指向相同的列表對象。

一種解決方案是復制每個屬性的列表：

dict_name [t1] [t2] =值[：]

這僅在您確定值始終為列表時才有效。

可以復制任何對象（包括嵌套列表和字典）的另一個更通用的解決方案是深度復制：

dict_name [t1] [t2] = copy.deepcopy（value）

如果用不可變對象（如數字或字符串）填充dicts，內部所有條目也會引用同一個對象，但不會發生不良影響，因為數字和字符串是不可變的。

Answer 3

所有值都引用相同的列表對象。 當您在該列表對象上調用append()時，所有字典值似乎都在同時更改。

創建列表更改的副本

        dict_name[t1][t2] = value

至

        dict_name[t1][t2] = value[:]

或者

        dict_name[t1][t2] = copy.deepcopy(value)

前者將制作淺層（即一層）副本，后者將進行深層復制。

Answer 4

之所以對int起作用，是因為它們是不可變的，並且增強的賦值（ +=和朋友）會像普通的賦值語句一樣重新命名（可能會返回到同一對象）。 當你這樣做：

foobar_dict["foo"]["x"] +=1

你最終用另一個替換舊的int對象。 int不具備就地更改值的功能，因此加法生成（或可能找到，因為CPython實習了某些int）具有新值的另一個int。

因此，即使foobar_dict["foo"]["x"]和foobar_dict["foo"]["y"]以相同的int開頭（並且他們確實如此），添加其中一個使它們現在包含不同的 int。

如果您使用更簡單的變量進行嘗試，您可以看到這種差異：

>>> a = b = 1
>>> a is b
True
>>> a += 1
>>> a 
2
>>> b
1

另一方面， list是可變的， 並且調用append不會進行任何重新綁定。 因此，正如您所懷疑的那樣，如果foobar_dict["foo"]["x"]和foobar_dict["foo"]["y"]是相同的列表（並且它們是 - 請用is檢查），並附加到它，他們仍然是同一個名單。