变量不是盒子

1997 年夏天，我在 MIT 学了一门 Java 课程。Lynn Andrea Stein 教授
（一位获奖的计算机科学教育工作者，目前在欧林工程学院教书）指
出，人们经常使用“变量是盒子”这样的比喻，但是这有碍于理解面向对
象语言中的引用式变量。Python 变量类似于 Java 中的引用式变量，因此
最好把它们理解为附加在对象上的标注。

在示例 8-1 所示的交互式控制台中，无法使用“变量是盒子”做解释。图
8-1 说明了在 Python 中为什么不能使用盒子比喻，而便利贴则指出了变
量的正确工作方式。

示例 8-1　变量 a 和 b 引用同一个列表，而不是那个列表的副本

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> a.append(4)
>>> b
[1, 2, 3, 4]

图 8-1：如果把变量想象为盒子，那么无法解释 Python 中的赋值；
应该把变量视作便利贴，这样示例 8-1 中的行为就好解释了

Stein 教授还反复讲解了赋值方式。例如讲到 seesaw 对象时，她会说“把
变量 s 分配给 seesaw”，绝不会说“把 seesaw 分配给变量 s”。对引用式
变量来说，说把变量分配给对象更合理，反过来说就有问题。毕竟，对
象在赋值之前就创建了。示例 8-2 证明赋值语句的右边先执行。

示例 8-2　创建对象之后才会把变量分配给对象

>>> class Gizmo:
... def __init__(self):
... print('Gizmo id: %d' % id(self))
...
>>> x = Gizmo()
Gizmo id: 4301489152 ➊
>>> y = Gizmo() * 10 ➋
Gizmo id: 4301489432 ➌
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for *: 'Gizmo' and 'int'
>>>
>>> dir() ➍
['Gizmo', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__spec__', 'x']

❶ 输出的 Gizmo id: … 是创建 Gizmo 实例的副作用。
❷ 在乘法运算中使用 Gizmo 实例会抛出异常。
❸ 这里表明，在尝试求积之前其实会创建一个新的 Gizmo 实例。
❹ 但是，肯定不会创建变量 y，因为在对赋值语句的右边进行求值时抛
出了异常。

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为了理解 Python 中的赋值语句，应该始终先读右边。对象在
右边创建或获取，在此之后左边的变量才会绑定到对象上，这就像
为对象贴上标注。忘掉盒子吧！