Python列表乘法创建类实例为何指向同一对象？求相关文档

假设我们定义一个Python类A：

>>> class A:
...     pass
...

想要创建包含3个A类实例的列表，使用列表乘法语法：

>>> some_a = [A(),] * 3
>>> len(some_a)
3

从长度看确实得到了3个元素，但打印后发现列表里是同一实例的3个引用：

>>> repr(some_a)
'[<__main__.A object at 0x7fc6fec7e290>, <__main__.A object at 0x7fc6fec7e290>, <__main__.A object at 0x7fc6fec7e290>]'

问题 #

该行为的原因及设计逻辑是什么？同时请指出Python语言参考中列表乘法的相关文档位置。

行为原因 #

列表乘法[x] * n的执行逻辑是：先计算x的值（这里就是调用A()创建的单个实例），然后将这个同一个对象引用重复n次放入新列表中。它并不会对x进行n次求值，所以最终列表里的所有元素都是指向同一个对象的指针。

设计逻辑 #

• 性能优先：对于不可变对象（如整数、字符串、元组），重复创建完全相同的对象会额外增加计算开销，列表乘法直接复用引用能保证操作的高效性，这也是最常见的使用场景。
• 逻辑一致性：Python中所有序列类型（列表、元组、字符串）的乘法操作都遵循“复制引用而非复制对象”的规则，统一的行为降低了语言的学习和理解成本。
• 意图明确性：如果需要创建多个独立实例，Python提供了列表推导式[A() for _ in range(3)]这种更清晰的写法，直接表达“多次创建新对象”的意图，避免语法歧义。

Python语言参考相关位置 #

在Python官方语言参考的序列类型章节里，「通用序列操作」小节明确说明：序列乘法s * n或n * s会创建新序列，原序列的元素会被重复n次。这里的“元素”指的是原序列中元素的引用，而非元素的副本。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Antoine