Python 字典 (dict)

dict 是可变映射：键须可哈希，3.7+ 保留插入序；掌握读写、get、视图与常见聚合模式。

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[!info] related notes

所属 MOC：类型与 OOP · 学习路线 · Python MOC

前置概念：类型地图 · 列表与元组

后续概念：可变性 · 推导式

对比：JavaScript Object（点语法/原型不同）

Python 字典 (dict)

这个概念为什么出现

索引、配置、JSON 对象、聚合计数——都是“键到值”。dict 是 Python 最重要的内置映射：平均 O(1) 查找，且自 3.7 起语言保证保留插入顺序。

[!abstract] 一句话理解 dict 把可哈希键映射到任意值；用 []/get 访问，视图支持遍历 keys/values/items，插入序在现代 Python 中稳定可依赖。

最小可运行示例

先把示例放进业务场景，再看代码：

场景：活动后台按渠道聚合报名并安全读配置

# channel_dict_demo.py
# 业务意图：聚合渠道计数，安全读取可选配置键。
# 教学点：
# - 创建/写入/in；
# - get 默认值 vs KeyError；
# - setdefault 与插入序。

def aggregate_channels(rows: list[dict]) -> dict[str, int]:
    counts: dict[str, int] = {}
    for row in rows:
        ch = row["channel"]
        counts[ch] = counts.get(ch, 0) + 1
    return counts


def main() -> None:
    rows = [
        {"user": "a", "channel": "wechat"},
        {"user": "b", "channel": "app"},
        {"user": "c", "channel": "wechat"},
    ]
    counts = aggregate_channels(rows)
    print("counts:", counts)
    print("keys order:", list(counts))  # 插入序

    config = {"timeout_s": 3}
    print("retries:", config.get("retries", 1))  # 缺失不炸
    # print(config["retries"])  # KeyError

    # setdefault：仅当键不存在时写入
    config.setdefault("retries", 2)
    config.setdefault("retries", 9)  # 已存在不改
    print("config:", config)


if __name__ == "__main__":
    main()

建议运行：

python channel_dict_demo.py

期望输出：

counts: {'wechat': 2, 'app': 1}
keys order: ['wechat', 'app']
retries: 1
config: {'timeout_s': 3, 'retries': 2}

结合场景再看三个关注点

聚合用 get 累加是清晰模式；大量计数也可用 Counter。
缺失键：[] 抛错，get 返回默认——API 边界要选对。
插入序让“先出现的渠道”遍历结果可预期。

核心概念与准确模型

键约束

键须可哈希，哈希值应保持稳定；相等的键必须有相同哈希，哈希相同不代表相等。
常见键是 str、int、frozenset，以及所有元素都可哈希的 tuple；True、1、1.0 互相相等，会落在同一个键条目。
list/dict/set 不能直接作键

视图

d.keys() / values() / items() 是动态视图
遍历时增删键可能抛 RuntimeError 或漏项；更新已有键的值不改变插入顺序。list(d.items()) 复制当时的键值对引用，不深拷贝值，也不是并发同步机制。

合并

{**a, **b} 自 Python 3.5 起可用；dict 的 | 与 |= 自 3.9 起可用，重复键取右侧值。覆盖已有键保留原位置，删除后重插则移到末尾。

边界情况与反直觉行为

pop vs del：pop 可带默认。
get/setdefault 的默认参数表达式都先求值；它们仅在键缺失时使用默认值，已有值为 None/0 不会触发默认。setdefault 还会插入缺失键。
dict.fromkeys(keys, []) 会让各键共享同一个 list；需要独立列表时用字典推导式。子类/自定义映射还可能改变访问语义。

常见误区

[!warning] 常见误区：用点语法访问 dict 错误理解：user.name 与 JS 对象一样。
正确模型：dict 用 user["name"]；点语法是属性，属于对象字段。

工程实践

JSON 对象常解码为 dict，但 JSON 键只能是字符串；含数字键等 Python dict 转 JSON 再读回不保证原样恢复。
配置层避免“字符串键魔法”散落，可集中常量。
需要默认工厂用 collections.defaultdict。

本节总结

dict 是映射与聚合的核心。先守住键可哈希与缺失键策略，再使用视图与合并语法。

自测题

为什么 list 不能当键？
get 与 setdefault 差别？

参考答案

list 可变不可哈希。
get 只读默认；setdefault 在缺失时写入并返回。

延伸阅读与资料来源

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Mapping Types — dict	文档	dict 语义