+ 和 * 和 +=

结论先说

+ 和 * 都造新对象，不动操作数。听起来很安全，但有两个坑：

[[]] * 3 造出的是三份同一个列表的引用，改一行三行都变。
t[2] += [...] 会改成功一半又抛异常。

陷阱一：`*` 造出的别名

想初始化一个 3×3 的棋盘，直觉写法是错的：

>>> weird_board = [['_'] * 3] * 3
>>> weird_board[1][2] = 'O'
>>> weird_board
[['_', '_', 'O'], ['_', '_', 'O'], ['_', '_', 'O']]

改成用推导式：

>>> board = [['_'] * 3 for i in range(3)]
>>> board[1][2] = 'X'
>>> board
[['_', '_', '_'], ['_', '_', 'X'], ['_', '_', '_']]

两者为什么不同，看等价的 for 循环就清楚了：

写法	等价于	结果
`[['_'] * 3] * 3`	先造一行 `row`，再 `append(row)` 三次	三行是同一个对象
`[['_'] * 3 for i in range(3)]`	每次迭代都 `row = ['_'] * 3` 造新的	三行互不相干

我在测试里直接断言了这个区别：

assert bad[0] is bad[1]   # True —— 错误写法里三行是同一个对象

陷阱二：`+=` 对元组做了什么

书里有一道题，先别看答案：

>>> t = (1, 2, [30, 40])
>>> t[2] += [50, 60]

t 会变成什么？

A. t 变成 (1, 2, [30, 40, 50, 60])
B. 抛 TypeError
C. 都不对
D. A 和 B 都对

正确答案是 D。我把实际结果跑出来了：

t = (1, 2, [30, 40])
try:
    t[2] += [50, 60]
except TypeError as e:
    print(type(e).__name__)     # TypeError
print(t)                        # (1, 2, [30, 40, 50, 60])

异常抛出来了，但那个 list 已经被改掉了。

为什么

看 s[a] += b 生成的字节码：

  1           0 LOAD_NAME        0 (s)
              2 LOAD_NAME        1 (a)
              4 DUP_TOP_TWO
              6 BINARY_SUBSCR
              7 LOAD_NAME        2 (b)
              9 INPLACE_ADD          <-- 第一步：TOS += b，成功了
             10 ROT_THREE
             11 STORE_SUBSCR         <-- 第二步：s[a] = TOS，失败

分两步：

INPLACE_ADD —— 取出 t[2] 那个 list，对它做原地 +=。成功，因为 list 可变。
STORE_SUBSCR —— 把结果写回 t[2]。失败，因为元组不支持元素赋值。

第一步的副作用不会因为第二步失败而回滚。这也说明了一件事： 增强赋值不是原子操作。

三条教训

别往元组里放可变元素。
+= 不是原子的，中途可能失败并留下痕迹。
看字节码没那么难，dis.dis() 一眼就能看出这类问题。

`+=` 对可变和不可变序列的区别

+= 靠 __iadd__ 实现。如果没有 __iadd__，Python 退回到 __add__：

a += b

a 有 __iadd__（list、bytearray、array 都有）→ 原地改，id(a) 不变。
a 没有 __iadd__（tuple、str 没有）→ 等价于 a = a + b，造新对象，id(a) 变了。

实测：

>>> l = [1, 2, 3]
>>> id(l)
4311953800
>>> l *= 2
>>> id(l)
4311953800        # 还是同一个对象

>>> t = (1, 2, 3)
>>> id(t)
4312681568
>>> t *= 2
>>> id(t)
4301348296        # 换了新对象

性能上的后果

不可变序列做重复拼接是很亏的：不能就地追加，只能把整个序列复制一遍再把新内容接上去。所以 s = s + x 写在循环里，复杂度是 O(n²)。

我验证的

test_augmented_assignment_puzzler_is_both —— 断言既抛异常又改了值，两个都成立
test_board_wrong_aliases_all_rows —— 错误写法改一行三行都变
test_boards_comparison_shows_aliasing —— 断言 bad[0] is bad[1]
test_iadd_on_mutable_is_in_place / test_iadd_on_immutable_creates_new_object —— 比较 id 是否变化