Python for循环中调用list.append为何触发无限循环

注：以下示例会将代码中的变量名list替换为my_list——list是Python内置的列表类型关键字，直接作为变量名使用会覆盖内置功能，属于不规范编码习惯。

核心执行逻辑 #

三个问题的根源完全一致，先明确Python遍历列表的底层规则：
Python用for i in 列表遍历列表时，不会在循环启动时拷贝一份初始列表的固定快照，也不会提前记住初始列表长度，整个遍历过程直接操作原列表，执行逻辑非常简单：

• 循环启动时生成一个指向原列表的迭代器，内部只维护一个「当前遍历位置」的指针，初始指向下标0
• 每轮循环开始先做判断：如果当前指针位置 >= 列表当前的实际长度，就结束循环；否则取出指针对应位置的元素赋值给i，指针后移一位，执行循环体内的代码
• 循环过程中只要原列表长度增加，迭代器的结束判断就会以新长度为准，完全不受初始长度影响。

问题1：追加固定值1为什么会无限循环？ #

对应代码：

my_list = [1,2,3]
for i in my_list:
   my_list.append(1)

执行过程逐轮拆解：

• 初始列表长度为3，指针从下标0启动
• 第1轮：取下标0的元素1，指针移到1，追加1，列表变成长度4的[1,2,3,1]
• 第2轮：取下标1的元素2，指针移到2，追加1，列表长度变为5
• 第3轮：取下标2的元素3，指针移到3，追加1，列表长度变为6
• 第4轮：取下标3的元素（就是上一轮刚追加的1），指针移到4，追加1，列表长度变为7
• 后续每一轮都能取到新追加的1，指针永远追不上不断增长的列表长度，循环永远不会触发结束条件，自然进入无限循环。

问题2：追加当前遍历值i为什么会无限循环，还重复生成[1,2,3]序列？ #

对应代码：

my_list = [1,2,3]
for i in my_list:
   my_list.append(i)

核心触发逻辑和第一个问题完全一致，只是追加的内容从固定值1变成了当前遍历到的元素，执行过程如下：

• 初始列表为[1,2,3]，长度3，指针从0启动
• 前三轮依次取下标0的1、下标1的2、下标2的3，分别追加到列表末尾，此时列表变成长度6的[1,2,3,1,2,3]，指针移到下标3
• 第4轮取下标3的元素（就是第一轮追加的1），把1追加到末尾，指针移到4
• 第5轮取下标4的元素（第二轮追加的2），把2追加到末尾，指针移到5
• 第6轮取下标5的元素（第三轮追加的3），把3追加到末尾，指针移到6
• 后续就会不断重复取1、2、3再追加的流程，列表会无限拼接[1,2,3]的重复序列，长度持续增长，永远不会停止。

问题3：为什么加了print的代码运行时终端没有任何输出？ #

对应代码：

my_list = [1,2,3]
for i in my_list:
   my_list.append(1)

print(my_list)

原因非常直白：
Python是逐行顺序执行的，print(my_list)写在for循环的外部，必须等for循环完全执行完毕才会被运行。但前面的for循环是无限循环，会一直占用计算资源往列表里追加元素，永远不会执行结束，自然永远轮不到print语句执行，终端看不到任何输出。如果运行时间足够长，列表占用的内存会持续上涨，最终可能触发内存溢出导致程序崩溃，还是等不到print语句运行。

如果需要实现「遍历初始列表的元素、追加固定次数内容」的需求，只要遍历初始列表的副本即可，副本长度固定，不会受原列表变动影响，参考写法：

my_list = [1,2,3]
# 遍历初始列表的浅拷贝，拷贝内容固定为初始的3个元素
for i in my_list.copy():
   my_list.append(1)
print(my_list) # 正常输出 [1,2,3,1,1,1]

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andrei M.