Question

我在Python 2.6和3.2中遇到了令我惊讶的行为：

>>> xs = dict.fromkeys(range(2), [])
>>> xs
{0: [], 1: []}
>>> xs[0].append(1)
>>> xs
{0: [1], 1: [1]}

然而，3.2中的dict理解显示出更礼貌的举止：

>>> xs = {i:[] for i in range(2)}
>>> xs
{0: [], 1: []}
>>> xs[0].append(1)
>>> xs
{0: [1], 1: []}
>>>

为什么fromkeys表现得那样？

Answer 1

您的Python 2.6示例等同于以下内容，这可能有助于澄清：

>>> a = []
>>> xs = dict.fromkeys(range(2), a)

结果字典中的每个条目都将引用同一个对象。正如您所见，通过每个字典条目可以看到变异该对象的效果，因为它是一个对象。

>>> xs[0] is a and xs[1] is a
True

使用dict理解，或者如果你坚持使用Python 2.6或更早版本且你没有字典理解，你可以通过dict()使用生成器表达式获得dict理解行为：

xs = dict((i, []) for i in range(2))

Answer 2

在第一个版本中，您使用相同的空列表对象作为两个键的值，因此如果您更改了一个，则也会更改另一个。

看看这个：

>>> empty = []
>>> d = dict.fromkeys(range(2), empty)
>>> d
{0: [], 1: []}
>>> empty.append(1) # same as d[0].append(1) because d[0] references empty!
>>> d
{0: [1], 1: [1]}

在第二个版本中，在dict理解的每次迭代中都会创建一个 new 空列表对象，因此它们彼此独立。

至于“为什么”fromkeys()就是这样的 - 好吧，如果不能那样工作就会令人惊讶。 fromkeys(iterable, value)使用来自 iterable 的键构造一个新的dict，它们都具有值value。如果该值是一个可变对象，并且您更改了该对象，那么您还可以合理地预期会发生什么？

Answer 3

要回答实际提出的问题：fromkeys之所以这样，是因为没有其他合理的选择。让fromkeys决定您的论点是否可变并每次都创建新副本是不合理的（甚至是不可能的）。在某些情况下，这是没有意义的，而在其他情况下，这是不可能的。

因此，您传入的第二个参数只是一个引用，因此被复制。在Python中分配[]的意思是“对新列表的单个引用”，而不是“每次访问此变量时都创建新列表”。替代方法是传入一个生成新实例的函数，该函数决定了理解为您提供的功能。

以下是用于创建可变容器的多个实际副本的一些选项：

正如您在问题中提到的，dict理解使您可以为每个元素执行任意语句：
```
d = {k: [] for k in range(2)}
```
这里重要的是，这等效于将分配k = []放入for循环中。每次迭代都会创建一个新列表并将其分配给一个值。
使用@Andrew Clark建议的dict构造函数的形式：
```
d = dict((k, []) for k in range(2))
```
这将创建一个生成器，该生成器在执行时再次为每个键值对分配一个新列表。
使用collections.defaultdict代替常规的dict：
```
d = collections.defaultdict(list)
```
此选项与其他选项略有不同。每次您访问尚不存在的键时，defaultdict都会调用list，而不是预先创建新的列表引用。您可以在那里随意添加键，有时这会非常方便：
```
for k in range(2):
    d[k].append(42)
```
由于您已经设置了新元素的工厂，因此实际上其行为将与您在原问题中fromkeys预期的完全一样。
访问潜在的新密钥时，请使用dict.setdefault。这样做的作用类似于defaultdict，但是在一定程度上它具有受控制的优势，因为只有您要创建新键的访问才能真正创建它们：
```
d = {}
for k in range(2):
    d.setdefault(k, []).append(42)
```
缺点是每次调用该函数时都会创建一个新的空列表对象，即使它从未分配给值。这不是一个大问题，但是如果您经常调用它和/或您的容器不如list那么简单，它可能会加起来。

使用fromkeys和可变对象创建字典。惊喜

3 个答案: