在 C/C++/Java 等等語言中，整型變數的自增或自減操作是標配，它們又可分為字首操作（++i 和 --i）與字尾操作（i++ 和 i--），彼此存在著一些細微差別，各有不同的用途。 這些語言的使用者在接觸 Python 時，可能會疑惑為什麼它不提供 ++ 或 -- 的操作呢？在我前不久發的《[Python的十萬個為什麼？](https://mp.weixin.qq.com/s/jobdpO7BWWON0ruLNpn31Q)》裡，就有不少同學在調查問卷中表示了對此話題感興趣。 Python 中雖然可能出現 ++i 這種字首形式的寫法，但是它並沒有“++”自增操作符，此處只是兩個“+”（正數符號）的疊加而已，至於字尾形式的“++”，則完全不支援（SyntaxError: invalid syntax）。 本期“**Python為什麼** ”欄目，我們將會從兩個主要的角度來回答：**Python 為什麼不支援 i++ 自增語法？** （PS：此處自增指代“自增和自減”，下同） 首先，Python 當然可以實現自增效果，即寫成`i += 1` 或者 `i = i + 1` ，這在其它語言中也是通用的。 雖然 Python 在底層用了不同的魔術方法（`__add__()` 和 `__iadd__()` ）來完成計算，但表面上的效果完全相同。 所以，我們的問題可以轉化成：**為什麼上面的兩種寫法會勝過 i++，成為 Python 的最終選擇呢？** ### 1、Python 的整數是不可變型別 當我們定義`i = 1000` 時，不同語言會作出不同的處理： - C 之類的語言（寫法 `int i = 1000`）會申請一塊記憶體空間，並給它“繫結”一個固定的名稱 i，同時寫入一個可變的值 1000。在這裡，i 的地址以及型別是固定的，而值是可變的（在一定的表示範圍內） - Python（寫法`i = 1000`）也會申請一塊記憶體空間，但是它會“繫結”給數字 1000，即這個 1000 的地址以及型別是固定的（immutable），至於 i，只是一個名稱標籤貼在 1000 上，自身沒有固定的地址和型別 所以當我們令 i “自增”時（i = i + 1），它們的處理是不同的： - C 之類的語言先找到 i 的地址上存的數值，然後令它加 1，操作後新的數值就取代了舊的數值 - Python 的操作過程是把 i 指向的數字加 1，然後把結果繫結到新申請的一塊記憶體空間，再把名稱標籤 i “貼”到新的數字上。新舊數字可以同時存在，不是取代關係 打一個不太恰當的比方：C 中的 i 就像一個宿主，數字 1000 寄生在它上面；而 Python 中的 1000 像個宿主，名稱 i 寄生在它上面。C 中的 i 與 Python 中的 1000，它們則寄生在底層的記憶體空間上…… 還可以這樣理解：**C 中的變數 i 是一等公民，數字 1000 是它的一個可變的屬性；Python 中的數字 1000 是一等公民，名稱 i 是它的一個可變的屬性。** 有了以上的鋪墊，我們再來看看 i++，不難發現： - C 之類的語言，i++ 可以表示 i 的數字屬性的增加，**它不會開闢新的記憶體空間，也不會產生新的一等公民** - Python 之類的語言，i++ 如果是對其名稱屬性的操作，那樣就沒有意義了（總不能按字母表順序，把 i 變成 j 吧）；如果理解成對數字本體的操作，那麼情況就會變得複雜：它會產生新的一等公民 1001，因此需要給它分配一個記憶體地址，此時若佔用 1000 的地址，則涉及舊物件的回收，那原有對於 1000 的引用關係都會受到影響，所以只能開闢新的記憶體空間給 1001 Python 若支援 i++，其操作過程要比 C 的 i++ 複雜，而且其含義也**不再是“令數字增加1”（自增），而是“建立一個新的數字”（新增），** 這樣的話，“自增操作符”（increment operator）就名不副實了。 Python 在理論上可以實現 i++ 操作，但它就必須重新定義“自增操作符”，還會令有其它語言經驗的人產生誤解，不如就讓大家直接寫成`i += 1` 或者 `i = i + 1` 好了。 ### 2、Python 有可迭代物件 C/C++ 等語言設計出 i++，最主要的目的是為了方便使用三段式的 for 結構： ```c for(int i = 0; i < 100; i++){ // 執行 xxx } ``` 這種程式關心的是數字本身的自增過程，數字做加法與程式體的執行相關聯。 Python 中沒有這種 for 結構的寫法，它提供了更為優雅的方式： ```python for i in range(100): # 執行 xxx my_list = ["你好", "我是Python貓", "歡迎關注"] for info in my_list: print(info) ``` 這裡體現了不同的思維方式，它關心的是在一個數值範圍內的迭代遍歷，並不關心也不需要人為對數字做加法。 **Python 中的可迭代物件/迭代器/生成器提供了非常良好的迭代/遍歷用法，能夠做到對 i++ 的完全替代。** 例如，上例中實現了對列表內值的遍歷，Python 還可以用 enumerate() 實現對下標與具體值的同時遍歷： ```python my_list = ["你好", "我是Python貓", "歡迎關注"] for i, info in enumerate(my_list): print(i, info) # 列印結果： 0 你好 1 我是Python貓 2 歡迎關注 ``` 再例如對於字典的遍歷，Python 提供了 keys()、values()、items() 等遍歷方法，非常好用： ```python my_dict = {'a': '1', 'b': '2', 'c': '3'} for key in my_dict.keys(): print(key) for key, value in my_dict.items(): print(key, value) ``` 有了這樣的利器，哪裡還有 i++ 的用武之地呢？ 不僅如此，Python 中基本上很少使用`i += 1` 或者 `i = i + 1` ，由於存在著隨處可見的可迭代物件，開發者們很容易實現對一個數值區間的操作，也就很少有對於某個數值作累加的訴求了。 所以，回到我們開頭的問題，其實這兩種“自增”寫法並沒有勝出 i++ 多少，只因為它們是通用型操作，又不需要引入新的操作符，所以 Python 才延續了一種基礎性的支援。**真正的贏家其實是各種各樣的可迭代物件！** 稍微小結下：Python 不支援自增操作符，一方面是因為它的整數是不可變型別的一等公民，自增操作（++）若要支援，則會帶來歧義；另一方面主要因為它有更合適的實現，即可迭代物件，對遍歷操作有很好的支援。 如果你覺得本文分析得不錯，那你應該會喜歡這些文章： 1、[Python為什麼使用縮排來劃分程式碼塊？](https://mp.weixin.qq.com/s/byhJnKoKSDnhUNUE9WWopw) 2、[Python 的縮排是不是反人類的設計？](https://mp.weixin.qq.com/s/pi1x6lT88dMmfUUqcVet-A) 3、[Python 為什麼不用分號作語句終止符？](https://mp.weixin.qq.com/s/LZ2ocKBfYurJtllU4asP2Q) 4、[Python 為什麼沒有 main 函式？為什麼我不推薦寫 main 函式？](https://mp.weixin.qq.com/s/1ehySR5NH2v1U8WIlXflEQ) 5、[Python 為什麼推薦蛇形命名法？](https://mp.weixin.qq.com/s/U4n3aEhznPx7lJ8lj6rU_A) 寫在最後：本文屬於“Python為什麼”系列（Python貓出品），該系列主要關注 Python 的語法、設計和發展等話題，以一個個“為什麼”式的問題為切入點，試著展現 Python 的迷人魅力。部分話題會推出視訊版，請在 B 站收看，觀看地址：[視訊地址](https://space.bilibili.com/97566624/video)  公眾號【**Python貓**】， 本號連載優質的系列文章，有Python為什麼系列、喵星哲學貓系列、Python進階系列、好書推薦系列、技術寫作、優質英文推薦與翻譯等等，歡迎關