快捷導(dǎo)航

從零學(xué)Python之引用和類屬性的初步理解

更新時(shí)間：2014年05月15日 08:49:49 作者：

Python是一種解釋型、面向?qū)ο?、?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。自從20世紀(jì)90年代初Python語(yǔ)言誕生至今，它逐漸被廣泛應(yīng)用于處理系統(tǒng)管理任務(wù)和Web編程。Python已經(jīng)成為最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。2011年1月，它被TIOBE編程語(yǔ)言排行榜評(píng)為2010年度語(yǔ)言。自從2004年以后，python的使用率是呈線性增長(zhǎng)。

Python在設(shè)計(jì)上堅(jiān)持了清晰劃一的風(fēng)格，這使得Python成為一門易讀、易維護(hù)，并且被大量用戶所歡迎的、用途廣泛的語(yǔ)言。

鑒于以上各種優(yōu)點(diǎn)，忍不住對(duì)Python進(jìn)行了一番學(xué)習(xí)，略有收獲，分享給大家。

最近對(duì)Python 的對(duì)象引用機(jī)制稍微研究了一下，留下筆記，以供查閱。

首先有一點(diǎn)是明確的：「Python 中一切皆對(duì)象」。

那么，這到底意味著什么呢？

如下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

#!/usr/bin/env python

a = [0, 1, 2] # 來個(gè)簡(jiǎn)單的list

# 最初，list 和其中各個(gè)元素的id 是這樣的。
print 'origin'
print id(a),a
for x in a:
print id(x), x
print '----------------------'

# 我們把第一個(gè)元素改改
print 'after change a[0]'
a[0] = 4
print id(a),a
for x in a:
print id(x), x
print '----------------------'

# 我們?cè)侔训诙€(gè)元素改改
print 'after change a[1]'
a[1] = 5
print id(a),a
for x in a:
print id(x), x
print '----------------------'

# 回頭看看直接寫個(gè)0 ，id是多少
print 'how about const 0?'
print id(0), 0

運(yùn)行結(jié)果如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

PastgiftMacbookPro:python pastgift$ ./refTest.py 
Origin
[0, 1, 2]
0
1
2
----------------------
after change a[0]
[4, 1, 2]
4
1
2
----------------------
after change a[1]
[4, 5, 2]
4
5
2
----------------------
how about const 0?
0

從「Origin」部分來看，list 中各個(gè)元素的地址之間都正好相差24，依次指向各自的數(shù)據(jù)——這讓我想到了數(shù)組。

當(dāng)修改a[0] 的值之后，發(fā)現(xiàn)，a[0] 的地址發(fā)生了變化。也就是說，賦值語(yǔ)句實(shí)際上只是讓a[0] 重新指向另一個(gè)對(duì)象而已。此外，還注意到，a[0] 的地址和a[2]的地址相差48（2個(gè)24）。

當(dāng)再次修改a[1] 之后，同樣地，a[1] 的地址也發(fā)生變化，有趣的是，這次a[1] 的地址和a[0] 的地址又相差24，和原先的a[2] 相差72（3個(gè)24）。

最后，當(dāng)直接把數(shù)字0的地址打印出來后，發(fā)現(xiàn)它的地址和最開始的a[0] 的地址完全一樣。

至此，基本可以說明，就算是list 中的元素，其實(shí)也是引用。修改list 中的元素，實(shí)際上還是在修改引用而已。

對(duì)于Python 中類屬性，有人提到過「類屬性在同一類及其子類之間共享，修改類屬性會(huì)影響到同一類及其子類的所有對(duì)象」。

聽著挺嚇人，但仔細(xì)研究之后，其實(shí)倒也不是什么大不了的事情。

如下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

#!/usr/bin/env python

class Bird(object):
name = 'bird'
talent = ['fly']

class Chicken(Bird):
pass

bird = Bird();
bird2 = Bird(); # 同類實(shí)例
chicken = Chicken(); # 子類實(shí)例

# 最開始是這樣的
print 'Original attr'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'

# 換個(gè)名字看看
bird.name = 'bird name changed!'

print 'after changing name'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'

# 洗個(gè)天賦試試（修改類屬性中的元素）
bird.talent[0] = 'walk'

print 'after changing talent(a list)'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'

# 換個(gè)新天賦樹（整個(gè)類屬性全換掉）
bird.talent = ['swim']

print 'after reassign talent'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'

# 洗掉新天賦樹（對(duì)新來的類屬性中的元素進(jìn)行修改）
bird.talent[0] = 'dance'

print 'changing element after reassigning talent'
print id(bird.name),      bird.name
print id(bird.talent),    bird.talent
print id(bird2.name),     bird2.name
print id(bird2.talent),   bird2.talent
print id(chicken.name),   chicken.name
print id(chicken.talent), chicken.talent
print '----------------------------'

運(yùn)行結(jié)果：

復(fù)制代碼代碼如下:

PastgiftMacbookPro:python pastgift$ ./changeAttributeTest.py 
Original attr
bird
['fly']
bird
['fly']
bird
['fly']
----------------------------
after changing name
bird name changed!
['fly']
bird
['fly']
bird
['fly']
----------------------------
after changing talent(a list)
bird name changed!
['walk']
bird
['walk']
bird
['walk']
----------------------------
after reassign talent
bird name changed!
['swim']
bird
['walk']
bird
['walk']
----------------------------
changing element after reassigning talent
bird name changed!
['dance']
bird
['walk']
bird
['walk']
----------------------------

在「Origin」的時(shí)候，同類對(duì)象，子類對(duì)象的相同類屬性的地址都是相同的——這就是所謂的「共享」。

修改name 之后，只有被修改的對(duì)象name 屬性發(fā)生變化。這是因?yàn)閷?duì)name的賦值操作實(shí)際上就是換了一個(gè)字符串，重新引用。字符串本身并沒有發(fā)生變化。所以并沒有在同類和子類之間產(chǎn)生互相影響。

接下來，修改talent 中的元素。這時(shí)，情況有所改變：同類及其子類的talent 屬性都一起跟著變了——這很好理解，因?yàn)樗鼈兌家玫膬?nèi)存地址都一樣，引用的是同一個(gè)對(duì)象。

再接下來，給talent 重新賦值，也就是改成引用另外一個(gè)對(duì)象。結(jié)果是只有本實(shí)例的talent 屬性變化了。從內(nèi)存地址可以看出，本實(shí)例和其他實(shí)例的talent 屬性已經(jīng)不再指向相同的對(duì)象了。就是說「至此，本實(shí)例已經(jīng)是圈外人士了」。

那么，最后再次修改talent 中元素后，對(duì)其他實(shí)例無(wú)影響的結(jié)果也是很好理解了。因?yàn)橐呀?jīng)是「圈外人士」了嘛，我再怎么折騰也都是自己的事情了。

所以，「類屬性在同類及其子類之間互相影響」必須有一個(gè)前提條件：實(shí)例建立后，其類屬性從來沒有被重新賦值過，即類屬性依然指向最初所指向的內(nèi)存地址。

最后提一下對(duì)象屬性

如下代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

#!/usr/bin/env python

class Bird(object):
def __init__(self):
self.talent = ['fly']

bird = Bird()
bird2 = Bird()

# 剛開始的情形
print 'Origin'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------'

# 修改其中一個(gè)對(duì)象的屬性
bird.talent[0] = 'walk'

print 'after changing attribute'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------'

# 作死：兩個(gè)對(duì)象的屬性指向同一個(gè)內(nèi)存地址，再修改
bird.talent = bird2.talent
bird.talent[0] = 'swim'

print 'assign to another attribute and change it'
print id(bird.talent), bird.talent
print id(bird2.talent), bird2.talent
print '--------------------'

運(yùn)行結(jié)果：

復(fù)制代碼代碼如下:

PastgiftMacbookPro:python pastgift$ ./changeAttributeTest2.py 
Origin
['fly']
['fly']
--------------------
after changing attribute
['walk']
['fly']
--------------------
assign to another attribute and change it
['swim']
['swim']
--------------------

由于對(duì)象屬性就算內(nèi)容完全一樣（剛初始化后的屬性內(nèi)容一般都是一樣的），也會(huì)分配到完全不同的內(nèi)存地址上去。所以不存在「同類對(duì)象之間影響」的情況。

但如果讓一個(gè)對(duì)象的屬性和另一個(gè)對(duì)象的屬性指向同一個(gè)地址，兩者之間（但也僅限兩者之間）便又互相牽連起來。

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