26、Python的可变类型和不可变类型?

Python的每个对象都分为可变和不可变

  可变:列表、字典

  不可变:数字、字符串、元祖

  对不可变类型的变量重新赋值,实际上是重新创建一个不可变类型的对象,并将原来的变量重新指向新创建的对象(如果没有其他变量引用原有对象的话(即引用计数为0),原有对象就会被回收)。

不可变类型

  以int类型为例:实际上 i += 1 并不是真的在原有的int对象上+1,而是重新创建一个value为6的int对象,i引用自这个新的对象。

>>> i = 5
>>> i += 1
>>> i
6
>>> id(i)
140243713967984 # 通过id函数查看变量i的内存地址进行验证(使用hex(id(i)) 可以查看16进制的内存地址) >>> i += 1
>>> i
7
>>> id(i)
140243713967960

可以看到执行 i += 1 时,内存地址都会变化,因为int 类型是不可变的。

再改改代码,但多个int类型的变量值相同时,看看它们内存地址是否相同。

>>> i = 5
>>> j = 5
>>> id(i)
140656970352216
>>> id(j)
140656970352216
>>> k = 5
>>> id(k)
140656970352216
>>> x = 6
>>> id(x)
140656970352192
>>> y = 6
>>> id(y)
140656970352192
>>> z = 6
>>> id(z)
140656970352192

对于不可变类型int,无论创建多少个不可变类型,只要值相同,都指向同个内存地址。同样情况的还有比较短的字符串。

对于其他类型则不同,以浮点类型为例,从代码运行结果可以看出它是个不可变类型:对i的值进行修改后,指向新的内存地址。

>>> i = 1.5
>>> id(i)
140675668569024
>>> i = i + 1.7
>>> i
3.2
>>> id(i)
140675668568976

修改代码声明两个相同值的浮点型变量,查看它们的id,发现它们并不是指向同个内存地址,这点和int类型不同(这方面涉及Python内存管理机制,Python对int类型和较短的字符串进行了缓存,无论声明多少个值相同的变量,实际上都指向同个内存地址。)

>>> i = 2.5
>>> id(i)
140564351733040
>>> j = 2.5
>>> id(j)
140564351733016

可变类型

可变类型的话,以list为例。list在append之后,还是指向同个内存地址,因为list是可变类型,可以在原处修改。

>>> a = [1, 2, 3]
>>> id(a)
4385327224
>>> a.append(4)
>>> id(a)
4385327224

改改代码,当存在多个值相同的不可变类型变量时,看看它们是不是跟可变类型一样指向同个内存地址

>>> a = [1, 2, 3]
>>> id(a)
4435060856
>>> b = [1, 2, 3]
>>> id(b)
4435102392

从运行结果可以看出,虽然a、b的值相同,但是指向的内存地址不同。我们也可以通过b = a 的赋值语句,让他们指向同个内存地址:

>>> a = [1, 2, 3]
>>> id(a)
4435060856
>>> b = [1, 2, 3]
>>> id(b)
4435102392
>>> b = a
>>> id(b)
4435060856

这个时候需要注意,因为a、b指向同个内存地址,而a、b的类型都是List,可变类型,对a、b任意一个List进行修改,都会影响另外一个List的值。

>>> a = [1, 2, 3]
>>> id(a) #
>>> b = [1, 2, 3]
>>> id(b) #
>>> b = a
>>> id(b) #
>>> b.append(4)
>>> a
[1, 2, 3, 4]
>>> b
[1, 2, 3, 4]
>>> id(a) #
>>> id(b) #

代码中,b变量append(4),对a变量也是影响的。输出他们的内存地址,还是指向同个内存地址。

总结:

  1、对于不可变类型,无论创建多少个不可变类型,只要值相同,都指向同个内存地址(若值不同,那么一定指向不同的内存地址)。

    2、对于可变类型,无论创建多少个可变类型,只要值相同,都不指向同个内存地址(除非进行复制操作,那么他们将会指向同一个地址)。

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