使用 fromkeys 和可变对象创建字典。令人惊讶的是 [重复]

问题描述：

我在 Python 2.6 和 3.2 中遇到了这种令我惊讶的行为：

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

然而，dict3.2 中的推导式表现出了更加礼貌的态度：

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

为什么会fromkeys这样？

解决方案 1：

您的 Python 2.6 示例相当于以下内容，这可能有助于澄清：

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

生成的字典中的每个条目都将引用同一个对象。正如您所见，改变该对象的效果将通过每个字典条目可见，因为它是一个对象。

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

使用字典推导，或者如果你停留在 Python 2.6 或更早版本并且没有字典推导，你可以通过使用dict()生成器表达式来获得字典推导行为：

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

解决方案 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，在字典推导的每次迭代中都会创建一个新的空列表对象，因此两者彼此独立。

至于“为什么”fromkeys()会这样工作 - 嗯，如果它不这样工作，那将是令人惊讶的。使用来自iterablefromkeys(iterable, value)的键构造一个新的 dict ，所有键都具有值。如果该值是一个可变对象，并且您更改了该对象，您还能合理地期望发生什么？value

解决方案 3：

回答实际的问题：fromkeys这样做是因为没有其他合理的选择。决定fromkeys你的参数是否可变并每次都制作新的副本是不合理的（甚至不可能）。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，并按原样复制。Python[]中的赋值表示“对新列表的单一引用”，而不是“每次访问此变量时都创建一个新列表”。另一种方法是传入一个生成新实例的函数，这是字典推导为您提供的功能。

以下是创建可变容器的多个实际副本的一些选项：

1. 正如您在问题中提到的，字典理解允许您为每个元素执行任意语句：

d = {k: [] for k in range(2)}

这里最重要的是，这相当于将赋值放在k = []一个for循环中。每次迭代都会创建一个新的列表并将其赋值给一个值。

1. 使用@Andrew Clarkdict建议的构造函数形式：

d = dict((k, []) for k in range(2))

这将创建一个生成器，当执行时，它会再次为每个键值对分配一个新列表。

1. 使用collections.defaultdict而不是常规的dict：

d = collections.defaultdict(list)

此选项与其他选项略有不同。它不会预先创建新的列表引用，而是在每次访问尚不存在的键时defaultdict调用list。因此，您可以根据需要随意添加键，这有时非常方便：

for k in range(2):
    d[k].append(42)

由于您已经为新元素设置了工厂，因此这实际上将完全按照您fromkeys在原始问题中预期的方式运行。

1. 当您访问可能的新密钥时使用dict.setdefault。这和上面的类似defaultdict，但它的优点是更受控制，因为只有您想要创建新密钥的访问才会真正创建它们：

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，即使它从未被赋值。这不是一个大问题，但如果你频繁调用它和/或你的容器不像那么简单，它可能会累积起来list。