dictの雛形を作りappendで配列に代入すると一つの要素を変更するだけですべての要素が変更されてしまいます。

Question

0番目の要素だけを変更しただけなのに、なぜこのようなことが起こってしまうのでしょうか。
実行環境：Python 3.9

d = {}
lst = []

lst.append(d)
lst.append(d)
lst.append(d)
lst.append(d)
print(lst)

lst[0]["A"] = True
print(lst)

[{}, {}, {}, {}]
[{'A': True}, {'A': True}, {'A': True}, {'A': True}]

Answer 1

なぜ起こるかという質問ですね。

pythonの世界では全てがオブジェクトです。

d = {}
を実行したとき、まず辞書のクラスであるdictが子供を作ります。子供のことをインスタンスと呼んでいます。クラスとかインスタンスのことをまとめてオブジェクトと呼びます。
また、= によって、作られた辞書のインスタンスがdという名前に結びつけられます。
オブジェクトはたくさんあって区別することが必要になるので、それを区別するためにidというものを持っています。idを調べるには、id(x)という関数を使います。
dと結びつけられている辞書インスタンスのidを調べてみましょう。

>>> d = {}
>>> print(d)
{}
>>> print(id(d))
2713329953536

もう一度同じ事をやってみると、

>>> d = {}
>>> print(d)
{}
>>> print(id(d))
2713329991488

id(d)が変わっています。これは最初に作られたdictのインスタンスと二回目に作られたdictのインスタンスが別のものだという意味です。
では、空のリストを作って、そこにdを二回追加したあとでそのidを調べてみましょう。

>>> lst = []
>>> lst.append(d)
>>> lst.append(d)
>>> print(id(lst[0]))
2713329991488
>>> print(id(lst[1]))
2713329991488

どちらも2713329991488で同じです。

lst[0]["A"] = True　という文は、2713329991488というidを持つ辞書インスタンスの"A"にTrueをというオブジェクトを結びつけなさいという意味です。
lst[1]["A"]を表示しようとすると、2713329991488というidを持つ辞書インスタンスの"A"に結びつけられたオブジェクトであるTrueが表示されます。
つまり、lst[0]とlst[1]の一方を変更するともう一方も変更されるということになります。

どうすれば、これを回避できるかは_whitecat_22さんが書かれています。
もっと短く書きたければ、以下の書き方もあります。

>>> lst = [{}, {}, {}, {}]
>>> print(lst)
[{}, {}, {}, {}]

最初に書いたように、{}というのが複数回書かれていると、それぞれに違うidを持つ辞書インスタンスが作られますのでMedakaNoGakkoさんのやりたいことは実現できます。

公式ドキュメントのFAQにもこれに近いFAQが書かれていますので、読んでみるといいかもしれません。

Comments

[MedakaNoGakko]

ありがとうございました！

Answer 2

意図する結果としては、以下のような記述でよろしいでしょうか。

結果:

[{}, {}, {}, {}]
[{'A': True}, {}, {}, {}]

ソースコード：

d = {}
lst = []

lst.append(d)
lst.append(d.copy())
lst.append(d.copy())
lst.append(d.copy())
print(lst)

lst[0]["A"] = True
print(lst)

ご参照；
ループ内のリストに辞書を追加する

Answer 3

d = {} とすると、空の辞書が作られ、その場所がdに格納されます

lst.append(d) とすると、その空の辞書の場所がリストに登録されます。
以下、4回全て同じ繰り返しなので、全て同じ辞書の場所を格納したリストが作られます。

lst[0]["A"] = True
とすると、リストの0番に格納されている場所にある辞書に書き込みが行われます。

全てのリストは共通の場所の辞書を指しているため、1つを書き換えれば、全てが書き換わります。