反转时Python列表和矩阵的指针地址

我试图理解Python矩阵与Java/C风格的2D数组相比是如何实现的

具体而言，我面临的问题是：

给定一个矩阵（列表列表），我被要求将矩阵中的各个列表颠倒过来。我想出了以下代码：

CODE 1
------

def flip(matrix):
    for list in matrix:
        list=list[::-1]

matrix=[[1,0,0],[0,0,1]]
flip(matrix)
print(matrix) # Outputs "[[1,0,0],[0,0,1]]" i.e. does not reverse

如果我稍微修改一下代码

CODE 2
------

def flip(matrix):
    for list in matrix:
        list.reverse()

matrix=[[1,0,0],[0,0,1]]
flip(matrix)
print(matrix) # Outputs "[[0,0,1],[1,0,0]]" i.e. works correctly this time

我知道

list.reverse（）

执行就地操作，并且

list[：-1]

创建一个浅拷贝。但是，在

code 1

中，我仅将浅层副本的地址分配给同一变量（

list

）。因此变量

矩阵

应该得到有效的更改。因为变量矩阵[i]

是变量列表。因此，如果
列表
被修改，那么
矩阵也应该被修改

为了说明我前面的观点，提供了以下代码：

CODE 3
------

def test(matrix):
    for i, list in enumerate(matrix):
        print(matrix[i] is list)

matrix=[[1,0,0],[0,0,1]]
test(matrix) # Outputs "True True"

如果
矩阵[i]是列表
，则更改
列表
意味着更改
矩阵[i]
，更改
矩阵[i]
意味着更改
矩阵

如果我修改
code 1
，使
list
不被分配新创建的反向列表的地址，而
matrix[I]
被分配该地址，那么令人惊讶的是，它工作了

CODE 4
------

def flip(matrix):
    for i, list in enumerate(matrix):
        # Instead of  list=list[::-1]
        matrix[i]=list[::-1] 

matrix=[[1,0,0],[0,0,1]]
flip(matrix)
print(matrix) # Correctly Outputs [[0,0,1], [1,0,0]]

我想解释一下为什么
code 1
不起作用，为什么
code 4
起作用。
在第一次循环中，
list
只是
矩阵[0]
的一个名称

突变
列出
名称的对象（如代码2中）显然会突变
矩阵[0]
名称的对象，因为它们命名的是同一个对象

但是仅仅将
列表
重新绑定到不同的对象，就像在代码1中一样，不会以任何方式改变
矩阵[0]
。如果你仔细想想，这是有道理的。毕竟，在下一次循环中，
list
将反弹到
matrix[1]
，您肯定不希望这会改变
matrix[0]
中的内容，对吗

在C语言中（如果您使用的是普通的CPython实现，这是事实），作为同一对象的名称意味着作为指向同一对象的指针。如果
列表
是一个
列表*
，则分配给
列表
不会对
*列表
中的任何内容执行任何操作

那么，为什么代码4可以工作呢？好的，在代码4中，您仍然没有改变列表，但是您正在重新绑定
矩阵[0]
，而不是
列表
，当然，重新绑定
矩阵[0]

我猜，尽管谈到“java／c”，你真的用C++来思考。在C++中，＝/Cord>是一个运算符，可以重载。另外，您不仅有指针，还有引用，它们可以神奇地工作，而不需要显式地取消引用它们。因此，如果
list
是对列表对象的引用，而不是指针，
list=
并没有将其更改为对另一个列表对象的引用，而是调用一个特殊方法，
ListType:：operator=
。这其实很奇怪。Java中没有这样的东西。或者C.比Python中更多


有关封面下发生的事情的更多详细信息：

如果您想用C语言来理解它，那么main（CPython）实现使用的实际C API可能会在这里说明问题


函数的局部变量只是指向Python对象的指针数组。矩阵
是
局部变量[0]
，
列表
是
局部变量[1]
，等等

*locals[0]
是一个
PyListObject
struct，其中包含指向Python对象数组的指针。每个都指向另一个
PyListObject
struct。但在这些内部列表的数组中是指向
PyLongObject
structs的指针，它只包含数字
的
循环比这复杂一点，但假设它只是在执行
局部变量[1]=（*局部变量[0]）元素[0]
，然后执行
局部变量[1]=（*局部变量[0]）。元素[1]
，等等
因此，分配给
列表
只是改变
局部变量[1]
，而不是
*局部变量[1]
，因此它不会改变
*局部变量[0]。元素[0]
但分配给
*局部变量[0]。元素[0]
则是另一回事
调用
reverse
方法也是如此。当您这样做时，
self
只是作为指向同一对象的另一个指针结束，但它的实现在
*self
上发生了变化
如果你在Java 2D数组中尝试，它也不会起作用。那么你的意思是说列表和矩阵[0]是不同的变量，它们在内存中占据不同的地址？@SounakBhattacharya不完全一样，但对于理解C语义并被Python搞糊涂的人来说，这是一个很好的类比。实际上，
list
是一个在局部数组中转换为索引的名称，
matrix[0]
是一个复杂的目标，它实际上通过
矩阵进行赋值。但就我们的目的而言，是的，它们就像指向同一事物的两个独立指针变量。