Python 理解Python的交换：为什么a, b = b, a不总是等同于b, a = a, b

在本文中，我们将介绍Python中的交换操作符，并深入探讨为什么a, b = b, a与b, a = a, b不总是等效的。

阅读更多：Python 教程

Python中的交换操作符

在Python中，我们可以使用a, b = b, a这样的语法来交换两个变量的值。这个语法非常简洁，让交换操作变得非常方便。理论上来说，这两种写法应该是等价的，都能够达到交换a和b的值的目的。然而，实际上，它们之间有着微妙的差异。

对象引用和可变性

为了理解为什么这两种写法不总是等效的，我们需要先了解Python中的对象引用和可变性的概念。

在Python中，变量名只是一个指向内存中某个对象的引用。当我们给一个变量赋值时，实际上是将该变量名指向新的对象，而不是改变原始对象本身。

另外，可变对象是指可以在引用的对象内部进行修改的对象，例如列表、字典等。而不可变对象是指无法在引用的对象内部进行修改的对象，例如字符串、元组等。

a, b = b, a的交换原理

现在我们来分析a, b = b, a这种交换语法的实际执行过程。

当我们执行a, b = b, a时，实际上Python会先创建一个元组(b, a)，然后再依次将元组中的值赋给对应的变量。

具体来说，Python会按照以下步骤进行交换：

创建一个元组(b, a)，并将其放入内存中；
将元组中的第一个值b赋给变量a；
将元组中的第二个值a赋给变量b。

由于Python是按照从左到右的顺序执行赋值操作的，所以交换是可以成功完成的。

b, a = a, b的交换原理

下面我们来分析b, a = a, b这种交换语法的执行过程。

当我们执行b, a = a, b时，实际上Python会按照以下步骤进行交换：

创建一个元组(a, b)，并将其放入内存中；
将元组中的第一个值a赋给变量b；
然而，这时候变量a的值已经被改变成了b，所以将新的变量a的值（即原始的变量b的值）赋给变量a。

可以看到，这种交换方式的第三步与a, b = b, a的执行步骤是不同的。

示例说明

为了更好地理解上述的差异和细节，我们编写了一些示例代码进行演示。

# 示例1：交换两个整数
a = 1
b = 2
a, b = b, a
print(a, b)  # 输出: 2, 1

# 示例2：交换两个列表
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
list1, list2 = list2, list1
print(list1, list2)  # 输出: [4, 5, 6], [1, 2, 3]

# 示例3：交换两个不可变对象
str1 = "Hello"
str2 = "World"
str1, str2 = str2, str1
print(str1, str2)  # 输出: World, Hello