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詳解python的內(nèi)存分配機(jī)制

更新時(shí)間：2021年05月10日 11:25:31 作者：Farhad Malik

Python的內(nèi)存分配機(jī)制是小白們最需要理解的概念之一。創(chuàng)建對(duì)象（變量、函數(shù)、對(duì)象等）后，CPython會(huì)在內(nèi)存中為其分配地址。Python有一個(gè)id（）函數(shù)，它可以返回對(duì)象的“身份”，也就是內(nèi)存地址。它實(shí)際上是一個(gè)唯一的整數(shù)。

開(kāi)始

作為一個(gè)實(shí)例，讓我們創(chuàng)建四個(gè)變量并為其賦值：

variable1 = 1
variable2 = "abc"
variable3 = (1,2)
variable4 = ['a',1]

#打印他們的ids
print('Variable1: ', id(variable1))
print('Variable2: ', id(variable2))
print('Variable3: ', id(variable3))
print('Variable4: ', id(variable4))

打印結(jié)果如下所示：

變量1：1747938368
變量2：152386423976
變量3：152382712136
變量4：152382633160

每個(gè)變量都被分配了一個(gè)新的內(nèi)存地址(以整數(shù)形式表示)。第一個(gè)假設(shè)是，每當(dāng)我們使用“ =”給變量賦值時(shí)，Python都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的內(nèi)存地址來(lái)存儲(chǔ)變量。這是100％正確的嗎?當(dāng)然不是！

我將創(chuàng)建兩個(gè)新變量(5和6)并使用現(xiàn)有變量的值給它們賦值。

variable5 = variable1
variable6 = variable4

print('Variable1: ', id(variable1))
print('Variable4: ', id(variable4))
print('Variable5: ', id(variable5))
print('Variable6: ', id(variable6))

Python打印結(jié)果：

變量1：1747938368
變量4：819035469000
變量5：1747938368
變量6：819035469000

你注意到，Python并未為這兩個(gè)變量創(chuàng)建新的內(nèi)存地址嗎？這次，它只是把兩個(gè)新變量都指向了現(xiàn)有變量相同的存儲(chǔ)位置。

現(xiàn)在讓我們?yōu)樽兞?設(shè)置一個(gè)新值。注意：整數(shù)是不可變數(shù)據(jù)類型。

print('Variable1: ', id(variable1))
variable1 = 2
print('Variable1: ', id(variable1))

這將打印：

Variable1: 1747938368
Variable1: 1747938400

這意味著每當(dāng)我們使用=并將新值給現(xiàn)有變量賦值時(shí)，就會(huì)在內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)新的內(nèi)存地址來(lái)存儲(chǔ)該變量。讓我們看看它是否成立！

當(dāng)值是可變數(shù)據(jù)類型時(shí)會(huì)發(fā)生什么？variable6是一個(gè)列表，讓我們?cè)诹斜斫Y(jié)尾append一個(gè)值并打印其內(nèi)存地址：

print（'Variable6：'，id（variable6））
variable6.append（'new'）
print（'Variable6：'，id（variable6））

請(qǐng)注意，變量的內(nèi)存地址保持不變，因?yàn)樗强勺償?shù)據(jù)類型，我們僅更新了其元素。

Variable6：678181106888
Variable6：678181106888

讓我們創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)并將一個(gè)變量傳遞給它。如果我們?cè)诤瘮?shù)內(nèi)部設(shè)置變量的值，它會(huì)發(fā)生什么？讓我們?cè)u(píng)估一下。

def update_variable(variable_to_update):
    print(id(variable_to_update))
update_variable(variable6)
print('Variable6: ', id(variable6))

請(qǐng)注意，variable_to_update的ID指向變量6的ID。

這意味著如果我們?cè)诤瘮?shù)中更新variable_to_update且variable_to_update是可變數(shù)據(jù)類型，那么variable6的值將更新。我們看一個(gè)具體例子：

variable6 = ['new']
print('Variable6: ', variable6)

def update_variable(variable_to_update):
    variable_to_update.append('inside')
update_variable(variable6)
print('Variable6: ', variable6)

這將打?。?/p>

Variable6：['new']
Variable6：['new'，'inside']

它向我們展示了如何在函數(shù)中的更新一個(gè)可變的變量，你可以看到函數(shù)類和函數(shù)外的可變變量都具有相同的ID。

如果我們?cè)诤瘮?shù)內(nèi)給變量賦一個(gè)新值(而不是更新)，無(wú)論它是不可變的還是可變的數(shù)據(jù)類型，那么一旦退出函數(shù)，更改將丟失：

print('Variable6: ', variable6)

def update_variable(variable_to_update):
    print(id(variable_to_update))
    variable_to_update = ['inside']
update_variable(variable6)
print('Variable6: ', variable6)

Variable6：['new']
344115201992
Variable6：['new']

現(xiàn)在是一個(gè)有趣的場(chǎng)景：Python并不總是為所有新變量創(chuàng)建一個(gè)新的內(nèi)存地址。

最后，如果我們?yōu)閮蓚€(gè)不同的變量分配一個(gè)字符串值，例如“ a”，該怎么辦？它會(huì)創(chuàng)建兩個(gè)內(nèi)存地址嗎？

variable_nine ="a"
variable_ten ="a"
print（'Variable9：'，id（variable_nine））
print（'Variable10：'，id（variable_ten））

注意，這兩個(gè)變量具有相同的內(nèi)存位置：

Variable9：792473698064
Variable10：792473698064

如果我們創(chuàng)建兩個(gè)不同的變量并為其分配一個(gè)長(zhǎng)字符串值，該怎么辦：

variable_nine = "a" * 21
variable_ten = "a" * 21
print('Variable9: ', id(variable_nine))
print('Variable10: ', id(variable_ten))

這次Python為兩個(gè)變量創(chuàng)建了兩個(gè)不同內(nèi)存位置：

Variable9：541949933872
Variable10：541949933944

為什么? 這是因?yàn)镻ython啟動(dòng)時(shí)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)部值緩存，這樣做是為了提供更快的結(jié)果。Python會(huì)為少量整數(shù)（如-5到256之間）和較小的字符串值分配了少量的內(nèi)存地址。這就是我們示例中的短字符串都具有相同ID的原因，而長(zhǎng)字符串的ID則不同。

== vs是

有時(shí)我們想檢查兩個(gè)對(duì)象是否相等。

如果我們使用==，它將檢查兩個(gè)參數(shù)是否包含相同的數(shù)據(jù)
如果我們使用is，那么Python將檢查兩個(gè)對(duì)象是否引用相同的對(duì)象，此時(shí)兩個(gè)對(duì)象的id必須相同

var1 = "a" * 30 
var2 = "a" * 30 
print（'var1：'，id（var1））＃318966315648 
print（'var2：'，id（var2））＃168966317364 

print（'==：'， var1 == var2）＃返回True 
print（'is：'，var1 is var2）＃返回False

以上就是詳解python的內(nèi)存分配機(jī)制的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python 內(nèi)存分配機(jī)制的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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