Esercizio 4riferimenti, copie, None e indici

(a) Lista di None

In Python [None] * 10 crea una lista con 10 riferimenti a None, non 10 oggetti Complessa (è l'analogo del new ComplexNumber[10] in Java, le cui celle contengono null). v[0].reale = 0 cerca di assegnare un attributo a None: AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'reale' (in Java: NullPointerException). Gli oggetti vanno creati uno per cella:

v = [Complessa() for _ in range(10)]

(b) Un indice di troppo

range(len(w) + 1) produce $0, \dots, 10$ ma gli indici validi sono $0, \dots, 9$: stampa dieci volte 0, poi w[10] solleva IndexError: list index out of range (in Java: ArrayIndexOutOfBoundsException). Il ciclo corretto è range(len(w)). In Python gli indici negativi sono validi (w[-1] è l'ultimo): l'errore compare solo fuori da $[-\text{len}, \text{len}-1]$.

(c) Alias

b = a non copia la lista: a e b sono due nomi per lo stesso oggetto (b is a è True). b.append(4) modifica l'oggetto, quindi print(a) stampa [1, 2, 3, 4]. Per una copia indipendente: a[:], list(a) o a.copy(); c = a[:] dà un oggetto diverso ma uguale (c is a falso, c == a vero). Per le stringhe, che sono immutabili, il problema non c'è: s[0:len(s)] è uguale a s ma non si può modificare né l'una né l'altra.

(d) Righe condivise

[[0] * 3] * 3 ripete lo stesso riferimento a una sola lista interna tre volte: m[0][0] = 7 modifica quella lista e quindi tutte e tre le righe: stampa [[7, 0, 0], [7, 0, 0], [7, 0, 0]]. Per una matrice di righe indipendenti: [[0] * 3 for _ in range(3)] (stampa [[7, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]). Le copie "superficiali" (copy, [:]) duplicano solo il livello esterno: per copiare anche le liste interne serve copy.deepcopy.

(e) Modificare o riassegnare il parametro

aggiungi(q) passa il riferimento alla lista (passaggio per assegnazione): l.append(1) modifica l'oggetto di q. riassegna(q) associa invece il nome locale l a una nuova lista [9]: q non cambia. Stampa [1]. Vale la regola: una funzione può modificare un oggetto mutabile ricevuto, non può far puntare a un altro oggetto il nome del chiamante.

(f) Valore di default mutabile

Il valore di default [] viene creato una sola volta, quando si esegue def, e poi riusato a ogni chiamata senza argomento: h() e h() restituiscono la stessa lista, che dopo le due chiamate vale [1, 1], quindi print(h(), h()) stampa [1, 1] [1, 1]. La forma corretta usa None:

def h(x=None):
    if x is None:
        x = []
    x.append(1)
    return x

Verifica

v = [None] * 3
try:
    for i in range(3):
        v[i].reale = 0
except AttributeError as e:
    print("AttributeError:", e)

w = [0] * 3
try:
    for i in range(len(w) + 1):
        print(w[i], end=" ")
except IndexError as e:
    print("\nIndexError:", e)
print(w[-1] == w[len(w) - 1])                # True

a = [1, 2, 3]; b = a; c = a[:]
b.append(4)
print(a, b is a, c, c is a, c == [1, 2, 3])   # [1, 2, 3, 4] True [1, 2, 3] False True

m = [[0] * 3] * 3; m[0][0] = 7
print(m)                                      # [[7, 0, 0], [7, 0, 0], [7, 0, 0]]
m = [[0] * 3 for _ in range(3)]; m[0][0] = 7
print(m)                                      # [[7, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

def aggiungi(l): l.append(1)
def riassegna(l): l = [9]
q = []; aggiungi(q); riassegna(q)
print(q)                                      # [1]

def h(x=[]):
    x.append(1)
    return x
print(h(), h())                               # [1, 1] [1, 1]

Errori comuni

• Credere che [None] * n o [Classe] * n creino n oggetti.
• range(len(v) + 1) o range(1, len(v)) (salta il primo): errori di uno.
• Usare b = a per copiare, o [[0] * c] * r per una matrice.
• Aspettarsi che l = ... dentro la funzione cambi la lista del chiamante.
• Valori di default mutabili ([], {}).