Python中for循环追加列表出现神秘重复数组的原因探究

本质是Python中可变对象的引用传递和副本创建的区别，列表（list）属于典型的可变对象，变量存储的是对象的内存地址，而非对象本身的内容。

第一个循环的执行逻辑 #

for num in range(0,3):
  tempArr.append(arr[num])
  res.append(tempArr)
  print(tempArr, res)

• 整个循环过程中始终只有1个tempArr列表对象，每次append操作都是直接修改这同一个列表的内容。
• 执行res.append(tempArr)时，只是把tempArr的内存引用（可以理解为指向这个列表的指针）存入res，没有复制列表内容。
• 循环结束后res里的3个元素，本质上全是指向同一个tempArr的引用。所以不管什么时候打印res，所有元素展示的都是tempArr当前的最新值，最终就出现三个元素完全相同的结果。

第二个循环的执行逻辑 #

for num in range(0,3):
  tempArr.append(arr[num])
  res.append(list(tempArr))
  print(tempArr, res)

• 执行res.append(list(tempArr))时，list(tempArr)会基于当前tempArr的内容，创建一个全新的独立列表副本，再把这个新副本的引用存入res。
• 每次循环生成的副本都是完全独立的对象，后续修改tempArr追加新元素时，之前已经存入res的副本不会受到任何影响。
• 循环结束后res里存的是3个独立的列表对象，分别对应三次循环节点上tempArr的瞬时状态，所以最终结果是逐次追加元素的状态。

快速验证方法 #

可以在循环结束后打印res中每个元素的内存地址：

• 第一个循环打印id(res[0]), id(res[1]), id(res[2])，三个地址完全相同，证明是同一个对象。
• 第二个循环打印三个元素的id，地址完全不同，证明是三个独立对象。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Carlos Cuartas