Python 为什么不支持 i++ 自增语法，不提供 ++ 操作符？

在 C/C++/Java 等等语言中，整型变量的自增或自减操作是标配，它们又可分为前缀操作（++i 和 --i）与后缀操作（i++ 和 i--），彼此存在着一些细微差别，各有不同的用途。 这些语言的使用者在接触 Python 时，可能会疑惑为什么它不提供 ++ 或 -- 的操作呢？在我前不久发的《[Python的十万个为什么？](https://mp.weixin.qq.com/s/jobdpO7BWWON0ruLNpn31Q)》里，就有不少同学在调查问卷中表示了对此话题感兴趣。 Python 中虽然可能出现 ++i 这种前缀形式的写法，但是它并没有“++”自增操作符，此处只是两个“+”（正数符号）的叠加而已，至于后缀形式的“++”，则完全不支持（SyntaxError: invalid syntax）。 本期“**Python为什么** ”栏目，我们将会从两个主要的角度来回答：**Python 为什么不支持 i++ 自增语法？** （PS：此处自增指代“自增和自减”，下同） 首先，Python 当然可以实现自增效果，即写成`i += 1` 或者 `i = i + 1` ，这在其它语言中也是通用的。 虽然 Python 在底层用了不同的魔术方法（`__add__()` 和 `__iadd__()` ）来完成计算，但表面上的效果完全相同。 所以，我们的问题可以转化成：**为什么上面的两种写法会胜过 i++，成为 Python 的最终选择呢？** ### 1、Python 的整数是不可变类型 当我们定义`i = 1000` 时，不同语言会作出不同的处理： - C 之类的语言（写法 `int i = 1000`）会申请一块内存空间，并给它“绑定”一个固定的名称 i，同时写入一个可变的值 1000。在这里，i 的地址以及类型是固定的，而值是可变的（在一定的表示范围内） - Python（写法`i = 1000`）也会申请一块内存空间，但是它会“绑定”给数字 1000，即这个 1000 的地址以及类型是固定的（immutable），至于 i，只是一个名称标签贴在 1000 上，自身没有固定的地址和类型 所以当我们令 i “自增”时（i = i + 1），它们的处理是不同的： - C 之类的语言先找到 i 的地址上存的数值，然后令它加 1，操作后新的数值就取代了旧的数值 - Python 的操作过程是把 i 指向的数字加 1，然后把结果绑定到新申请的一块内存空间，再把名称标签 i “贴”到新的数字上。新旧数字可以同时存在，不是取代关系 打一个不太恰当的比方：C 中的 i 就像一个宿主，数字 1000 寄生在它上面；而 Python 中的 1000 像个宿主，名称 i 寄生在它上面。C 中的 i 与 Python 中的 1000，它们则寄生在底层的内存空间上…… 还可以这样理解：**C 中的变量 i 是一等公民，数字 1000 是它的一个可变的属性；Python 中的数字 1000 是一等公民，名称 i 是它的一个可变的属性。** 有了以上的铺垫，我们再来看看 i++，不难发现： - C 之类的语言，i++ 可以表示 i 的数字属性的增加，**它不会开辟新的内存空间，也不会产生新的一等公民** - Python 之类的语言，i++ 如果是对其名称属性的操作，那样就没有意义了（总不能按字母表顺序，把 i 变成 j 吧）；如果理解成对数字本体的操作，那么情况就会变得复杂：它会产生新的一等公民 1001，因此需要给它分配一个内存地址，此时若占用 1000 的地址，则涉及旧对象的回收，那原有对于 1000 的引用关系都会受到影响，所以只能开辟新的内存空间给 1001 Python 若支持 i++，其操作过程要比 C 的 i++ 复杂，而且其含义也**不再是“令数字增加1”（自增），而是“创建一个新的数字”（新增），** 这样的话，“自增操作符”（increment operator）就名不副实了。 Python 在理论上可以实现 i++ 操作，但它就必须重新定义“自增操作符”，还会令有其它语言经验的人产生误解，不如就让大家直接写成`i += 1` 或者 `i = i + 1` 好了。 ### 2、Python 有可迭代对象 C/C++ 等语言设计出 i++，最主要的目的是为了方便使用三段式的 for 结构： ```c for(int i = 0; i < 100; i++){ // 执行 xxx } ``` 这种程序关心的是数字本身的自增过程，数字做加法与程序体的执行相关联。 Python 中没有这种 for 结构的写法，它提供了更为优雅的方式： ```python for i in range(100): # 执行 xxx my_list = ["你好", "我是Python猫", "欢迎关注"] for info in my_list: print(info) ``` 这里体现了不同的思维方式，它关心的是在一个数值范围内的迭代遍历，并不关心也不需要人为对数字做加法。 **Python 中的可迭代对象/迭代器/生成器提供了非常良好的迭代/遍历用法，能够做到对 i++ 的完全替代。** 例如，上例中实现了对列表内值的遍历，Python 还可以用 enumerate() 实现对下标与具体值的同时遍历： ```python my_list = ["你好", "我是Python猫", "欢迎关注"] for i, info in enumerate(my_list): print(i, info) # 打印结果： 0 你好 1 我是Python猫 2 欢迎关注 ``` 再例如对于字典的遍历，Python 提供了 keys()、values()、items() 等遍历方法，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) ``` 有了这样的利器，哪里还有 i++ 的用武之地呢？ 不仅如此，Python 中基本上很少使用`i += 1` 或者 `i = i + 1` ，由于存在着随处可见的可迭代对象，开发者们很容易实现对一个数值区间的操作，也就很少有对于某个数值作累加的诉求了。 所以，回到我们开头的问题，其实这两种“自增”写法并没有胜出 i++ 多少，只因为它们是通用型操作，又不需要引入新的操作符，所以 Python 才延续了一种基础性的支持。**真正的赢家其实是各种各样的可迭代对象！** 稍微小结下：Python 不支持自增操作符，一方面是因为它的整数是不可变类型的一等公民，自增操作（++）若要支持，则会带来歧义；另一方面主要因为它有更合适的实现，即可迭代对象，对遍历操作有很好的支持。 如果你觉得本文分析得不错，那你应该会喜欢这些文章： 1、[Python为什么使用缩进来划分代码块？](https://mp.weixin.qq.com/s/byhJnKoKSDnhUNUE9WWopw) 2、[Python 的缩进是不是反人类的设计？](https://mp.weixin.qq.com/s/pi1x6lT88dMmfUUqcVet-A) 3、[Python 为什么不用分号作语句终止符？](https://mp.weixin.qq.com/s/LZ2ocKBfYurJtllU4asP2Q) 4、[Python 为什么没有 main 函数？为什么我不推荐写 main 函数？](https://mp.weixin.qq.com/s/1ehySR5NH2v1U8WIlXflEQ) 5、[Python 为什么推荐蛇形命名法？](https://mp.weixin.qq.com/s/U4n3aEhznPx7lJ8lj6rU_A) 写在最后：本文属于“Python为什么”系列（Python猫出品），该系列主要关注 Python 的语法、设计和发展等话题，以一个个“为什么”式的问题为切入点，试着展现 Python 的迷人魅力。部分话题会推出视频版，请在 B 站收看，观看地址：[视频地址](https://space.bilibili.com/97566624/video)  公众号【**Python猫**】， 本号连载优质的系列文章，有Python为什么系列、喵星哲学猫系列、Python进阶系列、好书推荐系列、技术写作、优质英文推荐与翻译等等，欢迎关注哦。