TypeError при изменении списка оператором += внутри кортежа

#python

Известно, что оператор += для списков примерно эквивалентен методу extend в том смысле,
что при его использовании не создаётся копия списка, а расширяется текущий.

В связи с этим возникает вопрос: почему следующая конструкция бросает исключение
TypeError:

t = ([1], )  # кортеж из одного элемента, являющегося списком
try:
    t[0] += [2]
except TypeError as e:
    print(e)             # 'tuple' object does not support item assignment
print(t)                 # ([1, 2],) -- и сам список изменился!


Ведь мы не изменяем ссылки, сохранённые в кортеже и следующий код работает без проблем:

t = ([1], )
t[0].extend([2])
print(t)           # ([1, 2],)


Почему такое поведение?
    

Ответы

Ответ 1

Дело в том, что операция += всё же содержит в себе присваивание, хоть и выполняет
изменение "на месте". Оператор += реализуется через метод __iadd__, и код 

t[0] += [2]


эквивалентен следующей записи:

res = t[0].__iadd__([1])
t[0] = res          # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment


Хоть ссылка на самом деле и не меняется:

print(res is t[0])  # True


но присваивание есть, и это мешает выполниться подобному оператору без ошибок.

Способ с использованием метода, очевидно, такой проблемы иметь не может.



Можно удостовериться, что присваивание действительно есть. Для этого рассмотрим более
простой случай:

a = [1]
a += [2]


Посмотрим, какой код генерируется в Python 3 для выполнения второй строки (операции
могут отличаться, но суть будет примерно та же):

import dis
dis.dis('a += [2]')
                                             Расшифровка действия со стеком
  1           0 LOAD_NAME          0 (a)     push [1] (переменная "a")
              3 LOAD_CONST         0 (2)     push 2 
              6 BUILD_LIST         1         pop (2), push [2]
              9 INPLACE_ADD                  pop ([2]), pop ([1]), push [1, 2]
             10 STORE_NAME         0 (a)     pop ([1, 2] -> a)
                ...


Именно попытка выполнить операцию STORE_NAME (более точно, STORE_SUBSCR, для кортежа)
вызывает ошибку в случае, описанном в вопросе. Важно понимать, что операция INPLACE_ADD
выполняет добавление элементов "на месте", т.е. на стеке в итоге окажется тот же объект.