Python：修改包含数组视图的单个字典项会修改所有项

Question

我有两本钥匙相同的字典。每一项都是一个数组

from numpy import zeros, random
from collections import namedtuple

PhaseAmplitude = namedtuple('PhaseAmplitude','phase amplitude')
dict_keys = {'K1','K2', 'K3'}

J1 = dict.fromkeys(dict_keys, zeros((2,2,2,2)))
U1 = dict.fromkeys(dict_keys, PhaseAmplitude(phase = zeros((2,2)),
                                             amplitude = zeros((2,2))))

for iFld in dict_keys:
    U1[iFld] = U1[iFld]._replace(phase = random.random_sample((2,2)), 
                                 amplitude = random.random_sample((2,2)))

我想使用第二个字典中的相应项修改第一个字典中的每个项：

for iFld in dict_keys:  
    J1[iFld][0,0,:,:] += U1[iFld].phase
    J1[iFld][0,1,:,:] += U1[iFld].amplitude

我希望得到J1[iFld][0,0,:,:] = U1[iFld].phase和J1[iFld][0,1,:,:] = U1[iFld].amplitude，但是我得到的J1[iFld]对于所有iFld是相同的，等于U1的所有iFld键的和（当然要跟踪phase和amplitude字段）

对我来说，这看起来像一个bug，但我只使用Python一个月左右（从matlab切换），所以我不确定

问题：这是预期行为还是错误？为了获得所需的行为，我应该在代码中更改什么

注意：我选择了dict_keys、J1和U1的维度数来反映我的特殊情况

Answer 1

这不是一个bug，尽管它是一个很常见的gotcha，在一些不同的情况下出现dict.fromkeys创建一个新字典，其中所有值都是相同的对象。这对于不可变类型（例如int、str）非常有效，但是对于可变类型，您可能会遇到问题

例如：

>>> import numpy as np
>>> d = dict.fromkeys('ab', np.zeros(2))
>>> d
{'a': array([ 0.,  0.]), 'b': array([ 0.,  0.])}
>>> d['a'][1] = 1
>>> d
{'a': array([ 0.,  1.]), 'b': array([ 0.,  1.])}

这是因为：

>>> d['a'] is d['b']
True

在这种情况下，使用听写理解构建词典：

J1 = {k: zeros((2,2,2,2)) for k in dict_keys}

（或python2.7之前的版本）：

J1 = dict((k, zeros((2,2,2,2))) for k in dict_keys)