为何全局字典变量inside_dictionary的值会意外改变？

需求与预期结果 #

我们需要构建一个存储父子关系的字典，预期输出为：

{'Ben': {'child': 'John'}, 'jonathan': {'child': 'benjamin'}}

编写的代码 #

main_dictionary = {}
inside_dictionary = {}
parent_key = 'Ben'
child_key = 'child'


def addtoDictionary():
    parent_key = 'jonathan'
    child_name = 'benjamin'
    main_dictionary[parent_key] = inside_dictionary # 预期这里是空字典{}
    print("inside fcn: ",main_dictionary)
    main_dictionary[parent_key][child_key] = child_name # 预期child值为"benjamin"
    print("inside fcn: ",main_dictionary)
    return()

main_dictionary[parent_key] = inside_dictionary
child_name = 'John'
main_dictionary[parent_key][child_key] = child_name # 注释中笔误，实际应为"John"
print(main_dictionary)

addtoDictionary()

实际运行结果 #

{'Ben': {'child': 'John'}}
inside fcn:  {'Ben': {'child': 'John'}, 'jonathan': {'child': 'John'}}
inside fcn:  {'Ben': {'child': 'benjamin'}, 'jonathan': {'child': 'benjamin'}}

疑问解答 #

为什么函数内的inside_dictionary不是空字典？ #

核心原因是Python中字典是可变对象，赋值操作传递的是对象的引用，而不是创建新的副本。

你定义的inside_dictionary是一个全局的空字典，主代码中第一次执行main_dictionary[parent_key] = inside_dictionary时，是把这个空字典的引用绑定到了main_dictionary['Ben']上。之后你给main_dictionary['Ben']['child']赋值为'John'，本质是直接修改了inside_dictionary这个字典本身——因为两者指向内存中同一个对象。

当你在函数里执行main_dictionary[parent_key] = inside_dictionary时，你并没有拿到一个新的空字典，而是把已经被修改过的inside_dictionary的引用又绑定到了main_dictionary['jonathan']上。此时main_dictionary['Ben']和main_dictionary['jonathan']指向同一个字典对象，所以修改任意一个的child值，另一个都会同步变化。

为什么改成main_dictionary[parent_key] = {}就正常？ #

因为{}每次都会创建一个全新的空字典对象，每个父键对应的都是独立的字典实例，互相之间没有引用关联，修改其中一个不会影响其他的。

如何复用类似inside_dictionary的变量？ #

不能直接复用同一个全局字典对象，而是每次需要的时候生成新的空字典实例：

• 可以直接在赋值时用{}创建新字典，就像你测试的正确写法那样。
• 如果需要复用一个"模板"（比如后续字典需要固定键结构），可以定义一个生成字典的函数，比如：

  def create_child_dict():
      return {}  # 或者返回带初始结构的字典，比如{'child': None}
  

  之后在需要的地方调用这个函数获取新字典：

  main_dictionary[parent_key] = create_child_dict()
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Roberto