Python-元组（a，b）=（b，a）中的成员交换在内部如何工作？

Question

In [55]: a = 5

In [56]: b = 6

In [57]: (a, b) = (b, a)

In [58]: a
Out[58]: 6

In [59]: b
Out[59]: 5

a和b的值交换在内部如何工作？它绝对不使用临时变量。

Answer 1

Python将右侧表达式与左侧赋值分开。首先评估右侧，并将结果存储在堆栈中，然后使用再次从堆栈中获取值的操作码分配左侧名称。

对于具有2或3个项目的元组分配，Python只是直接使用堆栈：

>>> import dis
>>> def foo(a, b):
...     a, b = b, a
... 
>>> dis.dis(foo)
  2           0 LOAD_FAST                1 (b)
              3 LOAD_FAST                0 (a)
              6 ROT_TWO             
              7 STORE_FAST               0 (a)
             10 STORE_FAST               1 (b)
             13 LOAD_CONST               0 (None)
             16 RETURN_VALUE        

在两个LOAD_FAST操作码（将一个变量中的值推入堆栈）之后，堆栈顶部保持[a, b]。该ROT_TWO操作码交换顶部的堆栈上的两个位置，使堆积现在有[b, a]在顶部。然后，这两个STORE_FAST操作码将使用这两个值并将它们存储在分配左侧的名称中。第一个STORE_FAST弹出堆栈顶部的值并将其放入堆栈a，下一个再次弹出，将值存储在中b。需要进行轮换，因为Python保证左侧目标列表中的分配是从左到右完成的。

对于3名分配，执行ROT_THREE后跟ROT_TWO以反转堆栈中的前三项。

对于更长的左侧分配，将建立一个显式元组：

>>> def bar(a, b, c, d):
...     d, c, b, a = a, b, c, d
... 
>>> dis.dis(bar)
  2           0 LOAD_FAST                0 (a)
              3 LOAD_FAST                1 (b)
              6 LOAD_FAST                2 (c)
              9 LOAD_FAST                3 (d)
             12 BUILD_TUPLE              4
             15 UNPACK_SEQUENCE          4
             18 STORE_FAST               3 (d)
             21 STORE_FAST               2 (c)
             24 STORE_FAST               1 (b)
             27 STORE_FAST               0 (a)
             30 LOAD_CONST               0 (None)
             33 RETURN_VALUE   

此处的堆栈[d, c, b, a]用于构建元组（以相反的顺序，BUILD_TUPLE再次从堆栈中弹出，将生成的元组推入堆栈中），然后UNPACK_SEQUENCE再次从堆栈中弹出元组，将所有元素从元组推回至再次堆叠以进行STORE_FAST操作。

后者似乎是一个浪费的操作，但是赋值的右侧可能完全不同，一个函数调用可能会生成一个元组，因此Python解释器不做任何假设，而是UNPACK_SEQUENCE始终使用操作码。即使对两个和三个名称的赋值操作也可以这样做，但是稍后的（窥孔）优化步骤使用上面的2或3个自变量替换了BUILD_TUPLE/ UNPACK_SEQUENCE组合，ROT_TWO并提高了ROT_THREE操作码的效率。