Python嵌套字典赋值异常：为何不同长度字典赋值后结果一致？

以下是问题代码：

main = ['S1', 'S2']
my_dict = dict.fromkeys(main, {})

CHANNELS_S1 = {'CH1': {'Unit': 'A', 'RANGE': '0.2'},
               'CH2': {'Unit': 'B', 'RANGE': '0.3'},
               'CH3': {'Unit': 'C', 'RANGE': '0.4'}}

CHANNELS_S2 = {'CH1': {'Unit': 'X', 'RANGE': '.2'}}


my_dict['S1']['CHANNELS'] = CHANNELS_S1
my_dict['S2']['CHANNELS'] = CHANNELS_S2

运行后实际结果：

{'S1': {'CHANNELS': {'CH1': {'Unit': 'X', 'RANGE': '.2'}}},
 'S2': {'CHANNELS': {'CH1': {'Unit': 'X', 'RANGE': '.2'}}}}

期望结果：

{'S1': {'CHANNELS': {'CH1': {'Unit': 'A', 'RANGE': '0.2'},
                     'CH2': {'Unit': 'B', 'RANGE': '0.3'},
                     'CH3': {'Unit': 'C', 'RANGE': '0.4'}}},
 'S2': {'CHANNELS': {'CH1': {'Unit': 'X', 'RANGE': '.2'}}}}

原因分析 #

dict.fromkeys(main, {}) 会为所有键创建同一个空字典的引用，而非每个键对应独立的空字典。当你执行my_dict['S1']['CHANNELS'] = CHANNELS_S1时，是给这个共享字典添加键值对；后续执行my_dict['S2']['CHANNELS'] = CHANNELS_S2时，会覆盖共享字典里的CHANNELS值，最终所有键指向的都是最后修改的那个字典。

解决方法 #

方法1：使用字典推导式生成独立字典 #

用字典推导式为每个键创建全新的空字典，避免引用共享：

main = ['S1', 'S2']
my_dict = {key: {} for key in main}

CHANNELS_S1 = {'CH1': {'Unit': 'A', 'RANGE': '0.2'},
               'CH2': {'Unit': 'B', 'RANGE': '0.3'},
               'CH3': {'Unit': 'C', 'RANGE': '0.4'}}

CHANNELS_S2 = {'CH1': {'Unit': 'X', 'RANGE': '.2'}}

my_dict['S1']['CHANNELS'] = CHANNELS_S1
my_dict['S2']['CHANNELS'] = CHANNELS_S2

方法2：逐个初始化每个键的字典 #

手动为每个键分配独立的空字典：

main = ['S1', 'S2']
my_dict = {}
my_dict['S1'] = {}
my_dict['S2'] = {}

# 后续赋值代码同上

方法3：直接创建包含完整配置的字典 #

如果提前知道所有配置，可以一步到位创建目标字典，避免后续嵌套赋值：

CHANNELS_S1 = {'CH1': {'Unit': 'A', 'RANGE': '0.2'},
               'CH2': {'Unit': 'B', 'RANGE': '0.3'},
               'CH3': {'Unit': 'C', 'RANGE': '0.4'}}

CHANNELS_S2 = {'CH1': {'Unit': 'X', 'RANGE': '.2'}}

my_dict = {
    'S1': {'CHANNELS': CHANNELS_S1},
    'S2': {'CHANNELS': CHANNELS_S2}
}

以上三种方法都能得到期望的结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者marekp3