文章來源： Python貓 

作者：豌豆花下貓

在 C/C++/Java 等等語言中，整型變量的自增或自減操作是標配，它們又可分為前綴操作（++i 和 --i）與后綴操作（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，可能會疑惑為什么它不提供 ++ 或 -- 的操作呢？在我前不久發(fā)的《Python的十萬個為什么？》里，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(xiàn) ++i 這種前綴形式的寫法，但是它并沒有“++”自增操作符，此處只是兩個“+”（正數(shù)符號）的疊加而已，至于后綴形式的“++”，則完全不支持（SyntaxError: invalid syntax）。

本期“Python為什么”欄目，我們將會從兩個主要的角度來回答：Python 為什么不支持 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(xiàn)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：為什么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(shù)是不可變類型

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）會申請一塊內(nèi)存空間，并給它“綁定”一個固定的名稱 i，同時寫入一個可變的值 1000。在這里，i 的地址以及類型是固定的，而值是可變的（在一定的表示范圍內(nèi)）
• Python（寫法i = 1000）也會申請一塊內(nèi)存空間，但是它會“綁定”給數(shù)字 1000，即這個 1000 的地址以及類型是固定的（immutable），至于 i，只是一個名稱標簽貼在 1000 上，自身沒有固定的地址和類型

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(shù)值，然后令它加 1，操作后新的數(shù)值就取代了舊的數(shù)值
• Python 的操作過程是把 i 指向的數(shù)字加 1，然后把結果綁定到新申請的一塊內(nèi)存空間，再把名稱標簽 i “貼”到新的數(shù)字上。新舊數(shù)字可以同時存在，不是取代關系

打一個不太恰當?shù)谋确剑篊 中的 i 就像一個宿主，數(shù)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內(nèi)存空間上……

還可以這樣理解：C 中的變量 i 是一等公民，數(shù)字 1000 是它的一個可變的屬性；Python 中的數(shù)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(fā)現(xiàn)：

• C 之類的語言，i++ 可以表示 i 的數(shù)字屬性的增加，它不會開辟新的內(nèi)存空間，也不會產(chǎn)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(shù)字本體的操作，那么情況就會變得復雜：它會產(chǎn)生新的一等公民 1001，因此需要給它分配一個內(nèi)存地址，此時若占用 1000 的地址，則涉及舊對象的回收，那原有對于 1000 的引用關系都會受到影響，所以只能開辟新的內(nèi)存空間給 1001

Python 若支持 i++，其操作過程要比 C 的 i++ 復雜，而且其含義也不再是“令數(shù)字增加1”（自增），而是“創(chuàng)建一個新的數(shù)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(xiàn) 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(jīng)驗的人產(chǎn)生誤解，不如就讓大家直接寫成i += 1或者 i = i + 1好了。

2、Python 有可迭代對象

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：

for(int i = 0; i < 100; i++){
    // 執(zhí)行 xxx
}

這種程序關心的是數(shù)字本身的自增過程，數(shù)字做加法與程序體的執(zhí)行相關聯(lián)。

Python 中沒有這種 for 結構的寫法，它提供了更為優(yōu)雅的方式：

for i in range(100):
    # 執(zhí)行 xxx

my_list = ["你好", "我是Python貓", "歡迎關注"]
for info in my_list:
    print(info)

這里體現(xiàn)了不同的思維方式，它關心的是在一個數(shù)值范圍內(nèi)的迭代遍歷，并不關心也不需要人為對數(shù)字做加法。

Python 中的可迭代對象/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(xiàn)了對列表內(nèi)值的遍歷，Python 還可以用 enumerate() 實現(xiàn)對下標與具體值的同時遍歷：

my_list = ["你好", "我是Python貓", "歡迎關注"]
for i, info in enumerate(my_list):
    print(i, info)

# 打印結果：
0 你好
1 我是Python貓
2 歡迎關注

再例如對于字典的遍歷，Python 提供了 keys()、values()、items() 等遍歷方法，非常好用：

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，哪里還有 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，由于存在著隨處可見的可迭代對象，開發(fā)者們很容易實現(xiàn)對一個數(shù)值區(qū)間的操作，也就很少有對于某個數(shù)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”寫法并沒有勝出 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(xù)了一種基礎性的支持。真正的贏家其實是各種各樣的可迭代對象！

稍微小結下：Python 不支持自增操作符，一方面是因為它的整數(shù)是不可變類型的一等公民，自增操作（++）若要支持，則會帶來歧義；另一方面主要因為它有更合適的實現(xiàn)，即可迭代對象，對遍歷操作有很好的支持。