Python 的可變和不可變對(duì)象詳情
Python 中的可變和不可變對(duì)象
一、文字描述可變和不可變對(duì)象
- 在 Python 中,一切皆為對(duì)象
- Python 中不存在值傳遞,一切傳遞的都是對(duì)象的引用,也可以認(rèn)為是傳址
1、可變與不可變對(duì)象歸類
- 不可變對(duì)象:字符串、元組、數(shù)字(int、float)
- 可變對(duì)象:數(shù)組、字典、集合
2、可變與可變對(duì)象的區(qū)別
- 可變對(duì)象:改變對(duì)象內(nèi)容,對(duì)象在內(nèi)存中的地址不會(huì)被改變
- 不可變對(duì)象:改變對(duì)象內(nèi)容,對(duì)象在內(nèi)存中的地址會(huì)被改變;如果必須存儲(chǔ)一個(gè)不同的值,則必須創(chuàng)建新的對(duì)象
3、不可變對(duì)象的應(yīng)用場(chǎng)景
它們?cè)谛枰A抗V档牡胤狡鹬匾饔?,例如作為字典中的鍵
從內(nèi)存角度出發(fā)說(shuō)下有什么區(qū)別?
不可變對(duì)象:
- Python 中的變量有一個(gè)內(nèi)存空間
- 具體的數(shù)據(jù)(對(duì)象)也有一個(gè)內(nèi)存空間
- 而變量保存(指向)的是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(對(duì)象)的內(nèi)存地址,一般也叫對(duì)象引用
- 不可變對(duì)象是指對(duì)象內(nèi)容本身不可變
- 變的是:改變了值,會(huì)創(chuàng)建新對(duì)象,然后變量改變了對(duì)象引用,指向了新對(duì)象,舊對(duì)象會(huì)被垃圾回收
可變對(duì)象:
變的是:原來(lái)對(duì)象的內(nèi)容,不會(huì)創(chuàng)建新對(duì)象,而變量也還是指向原對(duì)象
二、代碼角度區(qū)別
1、不可變對(duì)象-整型
a = 123 b = a print(id(a)) print(id(b)) print(a, b) a += 2 print(id(a)) print(id(b)) print(a, b) # 輸出結(jié)果 4473956912 4473956912 123 123 4473956976 4473956912 125 123
- 從前兩次打印可以看到,a、b 變量保存的內(nèi)存地址是同一個(gè),他們們都保存了 123 的內(nèi)存地址(123 對(duì)象的引用)
- 預(yù)期情況:在 a 做了加法賦值運(yùn)算之后,既然他們一開(kāi)始都是指向同一個(gè)內(nèi)存地址,按道理修改 123 后,他們也應(yīng)該仍然指向同一個(gè)內(nèi)存地址呀,但是并沒(méi)有!
- 實(shí)際情況:a 指向了新的內(nèi)存地址,而 b 仍然指向舊的內(nèi)存地址,所以他們的值也不一樣
可以看看下面的圖
首先,這是一個(gè)內(nèi)存區(qū)域
原理:
- 因?yàn)閿?shù)字(int、float) 是不可變對(duì)象,所以不能在 123 的內(nèi)存地址上直接修改數(shù)據(jù)
- 加法賦值,實(shí)際上是將原來(lái)的 123 復(fù)制了一份到新的內(nèi)存地址,然后再做加法,得到一個(gè)新的值 125,最后 a 再指向新的內(nèi)存地址
2、不可變對(duì)象-字符串
a = "test" b = a print(id(a)) print(id(b)) print(a, b) a += "123" print(id(a)) print(id(b)) print(a, b) # 輸出結(jié)果 4455345392 4455345392 test test 4455818288 4455345392 test123 test
3、不可變對(duì)象-元組
a = (1, 2, 3) b = a print(id(a)) print(id(b)) print(a, b) a = a + a print(id(a)) print(id(b)) print(a, b) # 輸出結(jié)果 4455410240 4455410240 (1, 2, 3) (1, 2, 3) 4455359200 4455410240 (1, 2, 3, 1, 2, 3) (1, 2, 3)
4、可變對(duì)象列表
# 列表 a = [1, 2, 3] b = a print(id(a)) print(id(b)) print(a, b) a += [4, 5, 6] print(a, b) print(id(a)) print(id(b)) # 輸出結(jié)果 4327665856 4327665856 [1, 2, 3, 4, 5, 6] [1, 2, 3, 4, 5, 6] 4327665856 4327665856
能看到 a 變量修改值之后,b 的值也隨之修改了
可以看看下面的圖
- 因?yàn)?list 是不可變對(duì)象,所以并不會(huì)將原來(lái)的值復(fù)制到新的內(nèi)存地址再改變,而是直接在原來(lái)的內(nèi)存地址上修改數(shù)據(jù)
- 因?yàn)?a、b 都是指向原來(lái)的內(nèi)存地址的,所以 a、b 變量保存的內(nèi)存地址是一致的(對(duì)象引用是一致的),當(dāng)然值也是一樣的啦
三、Python 函數(shù)的參數(shù)傳遞
這里先提前講下函數(shù)的入門,因?yàn)閰?shù)傳遞是個(gè)挺重要的點(diǎn)
概念:
- 開(kāi)頭有講到,Python 的一切傳遞都是對(duì)象的引用,函數(shù)參數(shù)傳遞也不例外
- 當(dāng)傳遞給函數(shù)的是一個(gè)變量,實(shí)際上傳遞的是變量保存的對(duì)象引用(變量指向的內(nèi)存地址)
- 在函數(shù)內(nèi)部修改變量時(shí),會(huì)根據(jù)變量指向的內(nèi)存地址,去修改對(duì)應(yīng)的值才對(duì),事實(shí)真是如此嗎
1、參數(shù)傳遞不可變對(duì)象
# 函數(shù) def test_no_define(age, name): age = 123 name = "poloyy" print(age, name) age = 1 name = "yy" print(age, name) test_no_define(age, name) print(age, name) # 輸出結(jié)果 1 yy 123 poloyy 1 yy
2、參數(shù)傳遞可變對(duì)象
# 函數(shù) def test_define(dicts, sets): dicts['age'] = 24 sets.pop() print(dicts, sets) dicts = {"age": 123} sets = {1, 2} print(dicts, sets) test_define(dicts, sets) print(dicts, sets) # 輸出結(jié)果 1 yy {'age': 123} {1, 2} {'age': 24} {2} {'age': 24} {2}
總結(jié):
- 當(dāng)函數(shù)參數(shù)傳遞的變量是不可變對(duì)象的時(shí)候,函數(shù)內(nèi)改變變量值,函數(shù)外的變量不會(huì)隨之改變
- 當(dāng)函數(shù)參數(shù)傳遞的變量是可變對(duì)象的時(shí)候,函數(shù)內(nèi)改變變量值,函數(shù)外的變量會(huì)隨之改變
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