自从接触了Python，就觉得Python的元组拆包（unpacking）非常有趣，非常简洁易用。最明显的例子就是多重赋值，即在一条语句中同时给多个变量赋值：>>>x,y=1,2>>>print(x,y)#Result:12本例中，赋值操作符“=”右边的两个数会被存入一个元组，变成(1,2)，然后解包，赋值给运算符“=”左边的两个数“=”依次签到。多变的。如果我们直接写x=1,2然后打印x，或者在“=”号右边写一个元组，就可以证实这一点：>>>x=1,2>>>print(x)#结果：(1,2)>>>x,y=(1,2)>>>print(x,y)#Result:12一些博客或者公众号文章介绍这个功能的时候，他们通常会举个例子，基于两个变量，直接交换它们的值：>>>x,y=1,2>>>x,y=y,x>>>print(x,y)#结果：21一般来说，交换两个变量的操作需要引入第三个变量。道理很简单，想要调换两个杯子里的水，自然需要第三个容器作为中转。但是Python的写法不需要使用中间变量，其形式和前面的解包赋值是一样的。因为这种类似的形式，很多人误认为Python的变量交换操作也是基于拆包操作。但真的是这样吗？我四处搜索，发现有人试图回答这个问题，但他们的回答大多不够全面。（当然有很多错误的答案，更多的人只是知道而已，却从来没有想过。）先放出本文的答案：Python的交换变量操作并不完全基于拆包操作，有时是，有时不是！你觉得这个答案很神奇吗？这是闻所未闻的吗？！到底发生了什么？我们先来看看标题中最简单的两个变量。下面我们去dis大杀器看看编译后的字节码：上图打开了两个窗口，可以很方便的对比“a,b=b,a”和“a,b=1,2”的区别：a,b=b,a”操作：两个LOAD_FAST是引用，从局部作用域读取变量并入栈，接下来是最关键的ROT_TWO操作，它会交换两个变量的引用值，然后是两个STORE_FAST就是将栈中的变量写入局部作用域。“a,b=1,2”操作：第一步LOAD_CONST将“=”号右边的两个数作为元组入栈，第二步UNPACK_SEQUENCE为序列拆包，然后写入拆包结果进入本地范围内的变量。显然，这两种形式相似的写法实际上执行的是不同的操作。在交换变量的操作中，没有打包和解包的步骤！ROT_TWO指令是CPython解释器对栈顶的两个元素实现的快捷操作，改变它们指向的引用对象。类似的还有两条指令ROT_THREE和ROT_FOUR，分别是交换三变量和四变量的快捷方式（摘自：ceval.c文件，最新3.9分支）：预定义的栈顶操作如下：查看官方文档，这些解释两条指令，其中ROT_FOUR是3.8版本新添加的：ROT_TWOSwapsthetwotop-moststackitems.ROT_THREELliftssecondandthirdstackitemsup,movestopdowntopositionthree.ROT_FOURLsLiftssecond,thirdandfourthstackitemsuponepositionup，自上而下移动到位置四。3.8版中的新功能。CPython应该是觉得这几类变量的交换操作很常见，所以提供了专门的优化说明。就像[-5,256]这些小整数被预先放置在整数池中。对于更多变量的交换操作，实际上会用到上面提到的拆包操作：截图中的BUILD_TUPLE指令会将给定数量的栈顶元素创建成元组，然后被UNPACK_SEQUENCE指令拆包，依次赋值.值得一提的是，之所以比之前的“a,b=1,2”多了一个build操作，是因为每个变量的LOAD_FAST需要先单独入栈，不能直接组合成LOAD_CONST并推入堆栈。也就是说，当“=”号右边有变量的时候，就不会出现上一篇LOAD_CONST一个元组的情况了。最后，还有一个细节值得一提。这些指令与堆栈中元素的数量有关，与赋值语句中实际交换的变量数量无关。看个例子就明白了：分析到这里，你应该明白上一篇文章的结论是怎么回事了吧？总结一下：Python可以在一条语句中实现多次赋值，利用了序列拆包的特性。Python可以在一条语句中交换变量而无需引入中间变量。当变量个数小于4时（3.8CPython使用ROT_*指令交换栈中的元素，当变量个数超过时，使用序列拆包的特性。序列拆包是Python的一大特性，但是在本文的例子，CPython解释器在小操作上也提供了几个优化的指令，肯定会超出大多数人的认知。那么，那你应该会喜欢这些文章：1.为什么Python要用缩进来划分代码块？2.是Python的缩进是反人类的设计？3.为什么Python不使用分号作为语句结束符？4.为什么Python没有main函数？为什么我不推荐写main函数？5.为什么Python推荐蛇形命名法？6.为什么Python不支持i++自增语法，也不提供++运算符？写在最后：本文属于《WhyPython》系列（Python猫出品），主要集中在Python的语法、设计和开发等主题。它以每一个“为什么”的问题为切入点，试图展示Python的魅力。魅力。部分专题会有视频版，请到B站观看，观看地址：视频地址公众号【Python猫】，本号连载优质系列文章，包括WhyPython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，欢迎关注。
