list.append() vs list += [x] 在性能与内存拷贝上的细微差别

append() 原地添加单个元素，时间复杂度 O(1)；+= 等价于 extend()，要求右侧可迭代，会迭代展开添加。二者均只复制引用、不深拷贝，但语义和错误模式不同。

list.append() 是原地添加单个元素，不触发序列解包

list.append() 直接在列表末尾插入一个对象引用，时间复杂度 O(1)（均摊），且不涉及任何拷贝或迭代。它只修改 list 的内部指针数组，扩容时才发生一次内存重分配。

常见误用是把它当批量操作：比如 lst.append([1, 2, 3]) 会把整个列表作为一个元素嵌套进去，而不是展开。这点和 += 完全不同。

实操建议：

• 明确只加一个元素时，优先用 append() —— 语义清晰、开销最小
• 不要用 append() 替代 extend() 或 += 来“假装”批量添加
• 如果目标是追加多个值，用 extend() 或 += [x, y, z]，而非循环调用 append()

list += [x] 实际调用 __iadd__，等价于 extend() 而非 append()

+= 对列表不是简单赋值叠加，而是触发 list.__iadd__() 方法，该方法内部行为与 extend() 完全一致：它迭代右侧对象（必须是可迭代的），逐个调用 append()。所以 lst += [x] 和 lst.extend([x]) 行为相同，但比 lst.append([x]) 多一层迭代和类型检查。

关键细节：

• lst += [x] 要求右侧是可迭代对象；[x] 是合法的，但 lst += x（x 是 int）会报 TypeError: 'int' Object is not iterable
• 虽然语义上像“加一个元素”，但它仍走迭代路径，有微小额外开销（创建迭代器、检查 __iter__）
• 和 extend() 一样，若右侧很大，+= 会预估容量并一次性扩容，比循环 append() 更高效

性能差异在小数据量下几乎不可测，但语义和错误倾向完全不同

对单个元素，append() 比 += [x] 快约 1.2–1.5×（Cpython 3.12 测得，百万次循环差 ~40ms）。但这不是瓶颈点。真正影响开发体验的是错误模式：

• 写 lst += x（x 是 int）→ 立即报错，提示明确
• 写 lst.append([x]) → 不报错，但产生意外嵌套结构，后期引发 TypeError 或逻辑 bug，更难定位
• += 支持任意可迭代对象：lst += "ab" 会拆成 ['a', 'b']；append() 则把字符串当一个整体

所以选哪个，主要看你要“加一个东西”还是“加一批东西的展开结果”。

内存拷贝层面：两者都不复制元素对象，只复制引用

无论是 append() 还是 += [x]，都只是把对象的引用追加到列表的指针数组中，不会对 x 本身做深拷贝或浅拷贝。如果你改了 x 的内容（比如它是 list 或 dict），所有持有该引用的地方都会看到变化。

容易被忽略的一点：

• += 在扩容时可能触发一次底层内存 realloc，而 append() 在同样扩容时机也做同样的事 —— 所以二者在内存分配行为上没有本质区别
• 但 += 若右侧是生成器（如 lst += (x for x in range(1000))），会强制完全消费并缓存全部元素，可能导致临时内存上升；append() 没这问题，因为它根本不接受生成器作为参数