Python for循环遍历数组时替换主数组为何未按预期生效？

问题复现代码 #

def change_array(array):
    main_array = array
    alpha_array = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']

    for a in main_array:
        print(main_array, a)
        if a == 1:
            main_array = alpha_array if main_array is array else array


change_array([1, 1, 0, 0, 0, 1, 0])

运行输出 #

[1, 1, 0, 0, 0, 1, 0] 1
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'] 1
[1, 1, 0, 0, 0, 1, 0] 0
[1, 1, 0, 0, 0, 1, 0] 0
[1, 1, 0, 0, 0, 1, 0] 0
[1, 1, 0, 0, 0, 1, 0] 1
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'] 0

原因解释 #

这个现象的核心逻辑是Python的for循环在启动阶段就固定了遍历使用的迭代器，循环过程中不会因为遍历变量的重新赋值切换遍历源，具体可以拆成三点理解：

• 执行for a in main_array语句时，解释器只会对in后面的表达式做一次求值：拿到当时main_array指向的原始入参数组，调用数组的__iter__()方法生成专属迭代器。后续整个循环的元素获取，全部依赖这个提前生成的迭代器逐个返回，和main_array变量之后绑定到哪个对象没有关联。
• 循环内的main_array = xxx赋值操作，只是修改了main_array这个变量名的指向：让它一会绑定原始数组，一会绑定alpha_array，这也是打印main_array时能看到指向的列表来回切换的原因。但这个赋值动作完全触碰不到for循环启动时就生成好的、基于原始数组的迭代器，遍历的元素序列自然不会跟着切换。
• 注意区分「修改变量指向」和「修改原对象内容」的差异：如果循环内不是给main_array重新赋值，而是直接修改原数组的内容（比如调用append()、pop()增删元素），迭代器是能感知到变化的——因为迭代器本身持有原数组的引用，读取元素时会读取数组的最新内容；但直接把变量名指向另一个全新的列表，和已经生成的迭代器没有任何关系，自然不会改变遍历结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sougata das