變量的存儲

在高級語言中，變量是對內(nèi)存及其地址的抽象。

對于python而言，python的一切變量都是對象，變量的存儲，采用了引用語義的方式，存儲的只是一個變量的值所在的內(nèi)存地址，而不是這個變量的只本身。

引用語義：在python中，變量保存的是對象(值)的引用，我們稱為引用語義。采用這種方式，變量所需的存儲空間大小一致，因為變量只是保存了一個引用。也被稱為對象語義和指針語義。

值語義：有些語言采用的不是這種方式，它們把變量的值直接保存在變量的存儲區(qū)里，這種方式被我們稱為值語義，例如C語言，采用這種存儲方式，每一個變量在內(nèi)存中所占的空間就要根據(jù)變量實際的大小而定，無法固定下來。

由于python中的變量都是采用的引用語義，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型，導(dǎo)致了在python中每個變量中都存儲了這個變量的地址，而不是值本身；

對于復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來說，里面的存儲的也只只是每個元素的地址而已，下面給出基礎(chǔ)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型變量重新賦值的存儲變化：

1.數(shù)據(jù)類型重新初始化對python語義引用的影響

變量的每一次初始化，都開辟了一個新的空間，將新內(nèi)容的地址賦值給變量。對于下圖來說，我們重復(fù)的給str1賦值，其實在內(nèi)存中的變化如下右圖：

從上圖我們可以看出，str1在重復(fù)的初始化過程中，是因為str1中存儲的元素地址由'hello world'的地址變成了'new hello world'的。

2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部元素變化重對python語義引用的影響

對于復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型來說，改變其內(nèi)部的值對于變量的影響：

當(dāng)對列表中的元素進行一些增刪改的操作的時候，是不會影響到lst1列表本身對于整個列表地址的，只會改變其內(nèi)部元素的地址引用?？墒钱?dāng)我們對于一個列表重新初始化(賦值)的時候，就給lst1這個變量重新賦予了一個地址，覆蓋了原本列表的地址，這個時候，lst1列表的內(nèi)存id就發(fā)生了改變。上面這個道理用在所有復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型中都是一樣的。

變量賦值

1.str的賦值

我們剛剛已經(jīng)知道，str1的再次初始化（賦值）會導(dǎo)致內(nèi)存地址的改變，從上圖的結(jié)果我們可以看出修改了str1之后，被賦值的str2從內(nèi)存地址到值都沒有受到影響。

看內(nèi)存中的變化，起始的賦值操作讓str1和str2變量都存儲了‘hello world'所在的地址，重新對str1初始化，使str1中存儲的地址發(fā)生了改變，指向了新建的值，此時str2變量存儲的內(nèi)存地址并未改變，所以不受影響。

2.復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的賦值

剛剛我們看了簡單數(shù)據(jù)類型的賦值，現(xiàn)在來看復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化對應(yīng)內(nèi)存的影響。

上圖對列表的增加修改操作，沒有改變列表的內(nèi)存地址，lst1和lst2都發(fā)生了變化。

對照內(nèi)存圖我們不難看出，在列表中添加新值時，列表中又多存儲了一個新元素的地址，而列表本身的地址沒有變化，所以lst1和lst2的id均沒有改變并且都被添加了一個新的元素。

簡單的比喻一下，我們出去吃飯，lst1和lst2就像是同桌吃飯的兩個人，兩個人公用一張桌子，只要桌子不變，桌子上的菜發(fā)生了變化兩個人是共同感受的。

淺拷貝

首先，我們來了解一下淺拷貝。淺拷貝：不管多么復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，淺拷貝都只會copy一層。下面就讓我們看一張圖，來了解一下淺淺拷貝的概念。

看上面兩張圖，我們加入左圖表示的是一個列表

sourcelist，sourcelist = ['str1','str2','str3','str4','str5',['str1','str2','str3','str4','str5']]；

右圖在原有的基礎(chǔ)上多出了一個淺拷貝的copylist，

copylist = ['str1','str2','str3','str4','str5',['str1','str2','str3','str4','str5']]；

sourcelist和copylist表面上看起來一模一樣，但是實際上在內(nèi)存中已經(jīng)生成了一個新列表，copy了sourceLst，獲得了一個新列表，存儲了5個字符串和一個列表所在內(nèi)存的地址。

我們看下面分別對兩個列表進行的操作，紅色的框框里面是變量初始化，初始化了上面的兩個列表；我們可以分別對這兩個列表進行操作，例如插入一個值，我們會發(fā)現(xiàn)什么呢？如下所示：

從上面的代碼我們可以看出，對于sourceLst和copyLst列表添加一個元素，這兩個列表好像是獨立的一樣都分別發(fā)生了變化，但是當(dāng)我修改lst的時候，這兩個列表都發(fā)生了變化，這是為什么呢？我們就來看一張內(nèi)存中的變化圖：

我們可以知道sourceLst和copyLst列表中都存儲了一坨地址，當(dāng)我們修改了sourceLst1的元素時，相當(dāng)于用'sourceChange'的地址替換了原來'str1'的地址，所以sourceLst的第一個元素發(fā)生了變化。而copyLst還是存儲了str1的地址，所以copyLst不會發(fā)生改變。

當(dāng)sourceLst列表發(fā)生變化，copyLst中存儲的lst內(nèi)存地址沒有改變，所以當(dāng)lst發(fā)生改變的時候，sourceLst和copyLst兩個列表就都發(fā)生了改變。

這種情況發(fā)生在字典套字典、列表套字典、字典套列表，列表套列表，以及各種復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的嵌套中，所以當(dāng)我們的數(shù)據(jù)類型很復(fù)雜的時候，用copy去進行淺拷貝就要非常小心。。。

深拷貝

深拷貝——即python的copy模塊提供的另一個deepcopy方法。深拷貝會完全復(fù)制原變量相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，在內(nèi)存中生成一套完全一樣的內(nèi)容，在這個過程中我們對這兩個變量中的一個進行任意修改都不會影響其他變量。下面我們就來試驗一下。

看上面的執(zhí)行結(jié)果，這一次我們不管是對直接對列表進行操作還是對列表內(nèi)嵌套的其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作，都不會產(chǎn)生拷貝的列表受影響的情況。我們再來看看這些變量在內(nèi)存中的狀況：

看了上面的內(nèi)容，我們就知道了深拷貝的原理。其實深拷貝就是在內(nèi)存中重新開辟一塊空間，不管數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜，只要遇到可能發(fā)生改變的數(shù)據(jù)類型，就重新開辟一塊內(nèi)存空間把內(nèi)容復(fù)制下來，直到最后一層，不再有復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，就保持其原引用。這樣，不管數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多么的復(fù)雜，數(shù)據(jù)之間的修改都不會相互影響。這就是深拷貝~~~

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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