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跟老齊學Python之深入變量和引用對象

更新時間：2014年09月24日 11:40:30 投稿：hebedich

本講再次提及變量和引用對象，就是要讓看官對變量和賦值有一個知其然和知其所以然的認識。當然，最后能不能達到此目的，主要看我是不是說的通俗易懂了。如果您沒有明白，就說明我說的還不夠好，可以聯(lián)系我，我再為您效勞。

在《永遠強大的函數(shù)》那一講中，老齊我已經(jīng)向看官們簡述了一下變量，之后我們就一直在使用變量，每次使用變量，都要有一個操作，就是賦值。本講再次提及這個兩個事情，就是要讓看官對變量和賦值有一個知其然和知其所以然的認識。當然，最后能不能達到此目的，主要看我是不是說的通俗易懂了。如果您沒有明白，就說明我說的還不夠好，可以聯(lián)系我，我再為您效勞。

變量和對象

在《learning python》那本書里面，作者對變量、對象和引用的關(guān)系闡述的非常明了。我這里在很大程度上是受他的啟發(fā)。感謝作者Mark Lutz先生的巨著。

應(yīng)用《learning python》中的一個觀點：變量無類型，對象有類型

在python中，如果要使用一個變量，不需要提前聲明，只需要在用的時候，給這個變量賦值即可。這里特別強調(diào)，只要用一個變量，就要給這個變量賦值。

所以，像這樣是不行的。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> x

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

NameError: name 'x' is not defined

反復(fù)提醒：一定要注意看報錯信息。如果光光地寫一個變量，而沒有賦值，那么python認為這個變量沒有定義。賦值，不僅僅是給一個非空的值，也可以給一個空值，如下，都是允許的

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> x = 3

>>> lst = []

>>> word = ""

>>> my_dict = {}

在前面講述中，我提出了一個類比，就是變量通過一根線，連著對象（具體就可能是一個int/list等），這個類比被很多人接受了，算是我老齊的首創(chuàng)呀。那么，如果要用一種嚴格的語言來描述，變量可以理解為一個系統(tǒng)表的元素，它擁有過指向?qū)ο蟮拿臻g。太嚴肅了，不好理解，就理解我那個類比吧。變量就是存在系統(tǒng)中的一個東西，這個東西有一種能力，能夠用一根線與某對象連接，它能夠釣魚。

對象呢？展開想象。在機器的內(nèi)存中，系統(tǒng)分配一個空間，這里面就放著所謂的對象，有時候放數(shù)字，有時候放字符串。如果放數(shù)字，就是int類型，如果放字符串，就是str類型。

接下來的事情，就是前面說的變量用自己所擁有的能力，把對象和自己連接起來（指針連接對象空間），這就是引用。引用完成，就實現(xiàn)了賦值。

看到上面的圖了吧，從圖中就比較鮮明的表示了變量和對象的關(guān)系。所以，嚴格地將，只有放在內(nèi)存空間中的對象（也就是數(shù)據(jù)）才有類型，而變量是沒有類型的。這么說如果還沒有徹底明白，就再打一個比喻：變量就好比釣魚的人，湖水里就好像內(nèi)存，里面有好多魚，有各種各樣的魚，它們就是對象。釣魚的人（變量）的任務(wù)就是用某種方式（魚兒引誘）把自己和魚通過魚線連接起來。那么，魚是有類型的，有鰱魚、鯽魚、帶魚（帶魚也跑到湖水了了，難道是淡水帶魚？呵呵，就這么扯淡吧，別較真），釣魚的人（變量）沒有這種類型，他釣到不同類型的魚。

這個比喻太爛了。湊合著理解吧。看官有好的比喻，別忘記分享。

同一個變量可以同時指向兩個對象嗎？絕對不能腳踩兩只船。如果這樣呢？

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> x = 4

>>> x = 5

>>> x

5

變量x先指向了對象4，然后指向?qū)ο?，當后者放生的時候，自動跟第一個對象4接觸關(guān)系。再看x，引用的對象就是5了。那么4呢？一旦沒有變量引用它了，它就變成了孤魂野鬼。python是很吝嗇的，它絕對不允許在內(nèi)存中存在孤魂野鬼。凡是這些東西都被看做垃圾，而對垃圾，python有一個自動的收回機制。

在網(wǎng)上找了一個圖示說明，很好，引用過來（來源：http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/69523.htm）

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> a = 100         #完成了變量a對內(nèi)存空間中的對象100的引用

如下圖所示：

然后，又操作了：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> a = "hello"

如下圖所示：

原來內(nèi)存中的那個100就做為垃圾被收集了。而且，這個收集過程是python自動完成的，不用我們操心。

那么，python是怎么進行垃圾收集的呢？在Quora上也有人問這個問題，我看那個回答很精彩，做個鏈接，有性趣的讀一讀吧。Python (programming language): How does garbage collection in Python work?

is和==的效果

以上過程的原理搞清楚了，下面就可以深入一步了。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> l1 = [1,2,3]

>>> l2 = l1 

這個操作中，l1和l2兩個變量，引用的是一個對象，都是[1,2,3]。何以見得？如果通過l1來修改[1,2,3]，l2引用對象也修改了，那么就證實這個觀點了。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> l1[0] = 99      #把對象變?yōu)閇99,2,3]

>>> l1              #變了

[99, 2, 3]

>>> l2　            #真的變了吔

[99, 2, 3]

再換一個方式：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> l1 = [1,2,3]

>>> l2 = [1,2,3]

>>> l1[0] = 99

>>> l1

[99, 2, 3]

>>> l2

[1, 2, 3]

l1和l2貌似指向了同樣的一個對象[1,2,3]，其實，在內(nèi)存中，這是兩塊東西，互不相關(guān)。只是在內(nèi)容上一樣。就好像是水里長的一樣的兩條魚，兩個人都釣到了，當不是同一條。所以，當通過l1修改引用對象的后，l2沒有變化。

進一步還能這么檢驗：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> l1
[1, 2, 3]
>>> l2
[1, 2, 3]
>>> l1 == l2    #兩個相等，是指內(nèi)容一樣
True
>>> l1 is l2    #is 是比較兩個引用對象在內(nèi)存中的地址是不是一樣
False　         #前面的檢驗已經(jīng)說明，這是兩個東東

>>> l3 = l1　　 #順便看看如果這樣，l3和l1應(yīng)用同一個對象
>>> l3
[1, 2, 3]
>>> l3 == l1
True
>>> l3 is l1 #is的結(jié)果是True
True

某些對象，有copy函數(shù)，通過這個函數(shù)得到的對象，是一個新的還是引用到同一個對象呢？看官也可以做一下類似上面的實驗，就曉得了。比如：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> l1
[1, 2, 3]
>>> l2 = l1[:]
>>> l2
[1, 2, 3]
>>> l1[0] = 22
>>> l1
[22, 2, 3]
>>> l2
[1, 2, 3]

>>> adict = {"name":"qiwsir","web":"qiwsir.github.io"}
>>> bdict = adict.copy()
>>> bdict
{'web': 'qiwsir.github.io', 'name': 'qiwsir'}
>>> adict["email"] = "qiwsir@gmail.com"
>>> adict
{'web': 'qiwsir.github.io', 'name': 'qiwsir', 'email': 'qiwsir@gmail.com'}
>>> bdict
{'web': 'qiwsir.github.io', 'name': 'qiwsir'}

不過，看官還有小心有點，python不總按照前面說的方式出牌，比如小數(shù)字的時候

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> x = 2
>>> y = 2
>>> x is y
True
>>> x = 200000
>>> y = 200000
>>> x is y #什么道理呀，小數(shù)字的時候，就用緩存中的.
False

>>> x = 'hello'
>>> y = 'hello'
>>> x is y
True
>>> x = "what is you name?"
>>> y = "what is you name?"
>>> x is y #不光小的數(shù)字，短的字符串也是
False

賦值是不是簡單地就是等號呢？從上面得出來，=的作用就是讓變量指針指向某個對象。不過，還可以再深入一些。走著瞧吧。

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