Python 的可變和不可變對象詳情
Python 中的可變和不可變對象
一、文字描述可變和不可變對象
- 在 Python 中,一切皆為對象
- Python 中不存在值傳遞,一切傳遞的都是對象的引用,也可以認(rèn)為是傳址
1、可變與不可變對象歸類
- 不可變對象:字符串、元組、數(shù)字(int、float)
- 可變對象:數(shù)組、字典、集合
2、可變與可變對象的區(qū)別
- 可變對象:改變對象內(nèi)容,對象在內(nèi)存中的地址不會被改變
- 不可變對象:改變對象內(nèi)容,對象在內(nèi)存中的地址會被改變;如果必須存儲一個不同的值,則必須創(chuàng)建新的對象
3、不可變對象的應(yīng)用場景
它們在需要常量哈希值的地方起著重要作用,例如作為字典中的鍵
從內(nèi)存角度出發(fā)說下有什么區(qū)別?
不可變對象:
- Python 中的變量有一個內(nèi)存空間
- 具體的數(shù)據(jù)(對象)也有一個內(nèi)存空間
- 而變量保存(指向)的是存儲數(shù)據(jù)(對象)的內(nèi)存地址,一般也叫對象引用
- 不可變對象是指對象內(nèi)容本身不可變
- 變的是:改變了值,會創(chuàng)建新對象,然后變量改變了對象引用,指向了新對象,舊對象會被垃圾回收
可變對象:
變的是:原來對象的內(nèi)容,不會創(chuàng)建新對象,而變量也還是指向原對象
二、代碼角度區(qū)別
1、不可變對象-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,他們們都保存了 123 的內(nèi)存地址(123 對象的引用)
- 預(yù)期情況:在 a 做了加法賦值運算之后,既然他們一開始都是指向同一個內(nèi)存地址,按道理修改 123 后,他們也應(yīng)該仍然指向同一個內(nèi)存地址呀,但是并沒有!
- 實際情況: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,這是一個內(nèi)存區(qū)域
原理:
- 因為數(shù)字(int、float) 是不可變對象,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,實際上是將原來的 123 復(fù)制了一份到新的內(nèi)存地址,然后再做加法,得到一個新的值 125,最后 a 再指向新的內(nèi)存地址
2、不可變對象-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
- 因為 list 是不可變對象,所以并不會將原來的值復(fù)制到新的內(nèi)存地址再改變,而是直接在原來的內(nèi)存地址上修改數(shù)據(jù)
- 因為 a、b 都是指向原來的內(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,因為參數(shù)傳遞是個挺重要的點
概念:
- 開頭有講到,Python 的一切傳遞都是對象的引用,函數(shù)參數(shù)傳遞也不例外
- 當(dāng)傳遞給函數(shù)的是一個變量,實際上傳遞的是變量保存的對象引用(變量指向的內(nèi)存地址)
- 在函數(shù)內(nèi)部修改變量時,會根據(jù)變量指向的內(nèi)存地址,去修改對應(yīng)的值才對,事實真是如此嗎
1、參數(shù)傳遞不可變對象
# 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象的時候,函數(shù)內(nèi)改變變量值,函數(shù)外的變量不會隨之改變
- 當(dāng)函數(shù)參數(shù)傳遞的變量是可變對象的時候,函數(shù)內(nèi)改變變量值,函數(shù)外的變量會隨之改變
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