python 的 tuple(元组) 是不是冗余设计?

有人问,python 的 tuple(元组) 是不是冗余设计?因为它和list(列表)很像。

先抛观点,tuple不是冗余设计,它最大的特点是「不可变」,在Python程序设计中非常重要。

tuple与list区别

tuple中文翻译成元组,它和list(列表)像是一对兄弟,两者都是容器,很多用途、方法都一致,主要的区别是list可变,tuple不可变,tuple更轻量。

差异如下:

ListTuple
可变不可变
迭代更慢迭代更快
适合执行插入、删除等操作适合访问操作,如切片、索引
消耗内存更多消耗内存更少
内置方法相对较多内置方法相对较少
容易发生数据错误不易发生数据错误

不可变(Immutable)是什么意思?

就是你不可以修改、增减tuple的值。也因为 tuple 不可变的特性,所以没有append()、remove()、pop()等会更动值的操作。

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为什么tuple轻量,占用内存小?

先看如下案例,存放同样的内容,元组的存储空间比列表要少16字节。

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主要是因为列表是动态的,需要存储指针,同时需要额外存储已经分配的长度大小,都会占用存储空间。

为什么tuple更快?

因为Python的垃圾回收机制,会回收不用的变量,而对于静态数据则会做资源缓存处理,这样调用元组的时候拿来即用,会加快运行速度。

tuple使用场景

1、作为函数返回容器。

比如返回经纬度,存储的数据不需要变动,这时候使用tuple更准确、也节省内存。

def get_location():
    ......
    return (lon,lat)

2、作为字典的键

我们知道Python字典的键要求不可变,如果你想将容器作为键,非tuple不可。

3、打包解包

打包是把一堆元素放到容器里,解包是把容器里的元素分别赋值给变量。

比如说有这样一个元组t:

>> t = ('foo', 'bar', 'baz', 'qux')

上面就好像元组中的项目已被“打包”到对象中。

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你可以通过索引,获取其中的元素。

>>> t
('foo', 'bar', 'baz', 'qux')
>>> t[0]
'foo'
>>> t[-1]
'qux'

如果随后将该“打包”对象分配给新元组,则各个项目将“解包”到元组中的对象中。

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演示一下:

>>> (s1, s2, s3, s4) = t
>>> s1
'foo'
>>> s2
'bar'
>>> s3
'baz'
>>> s4
'qux'

其实也可以将打包解包合并成一个语句:

(s1, s2, s3, s4) = ('foo', 'bar', 'baz', 'qux')

tuple常用方法

tuple的内置方法不是很多,毕竟不可变。

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综上所述,tuple和list是互补关系,很多场景需要不可变得特性。

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