Python的可變類型與不可變類型


Python基礎知識,自己寫一寫比較不容易忘

 

Python的每個對象都分為可變和不可變,主要的核心類型中,數字、字符串、元組是不可變的,列表、字典是可變的。

 

對不可變類型的變量重新賦值,實際上是重新創建一個不可變類型的對象,並將原來的變量重新指向新創建的對象(如果沒有其他變量引用原有對象的話(即引用計數為0),原有對象就會被回收)。

 

不可變類型以int類型為例:實際上 i += 1 並不是真的在原有的int對象上+1,而是重新創建一個value為6的int對象,i引用自這個新的對象。

>>> i = 5
>>> i += 1
>>> i
6

通過id函數查看變量i的內存地址進行驗證(使用hex(id(i)) 可以查看16進制的內存地址)

>>> i = 5
>>> i += 1
>>> i
6
>>> id(i)
140243713967984
>>> i += 1
>>> i
7
>>> id(i)
140243713967960

可以看到執行 i += 1 時,內存地址都會變化,因為int 類型是不可變的。

再改改代碼,但多個int類型的變量值相同時,看看它們內存地址是否相同。

>>> 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

對於不可變類型int,無論創建多少個不可變類型,只要值相同,都指向同個內存地址。同樣情況的還有比較短的字符串。

對於其他類型則不同,以浮點類型為例,從代碼運行結果可以看出它是個不可變類型:對i的值進行修改后,指向新的內存地址。

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

修改代碼聲明兩個相同值的浮點型變量,查看它們的id,發現它們並不是指向同個內存地址,這點和int類型不同(這方面涉及Python內存管理機制,Python對int類型和較短的字符串進行了緩存,無論聲明多少個值相同的變量,實際上都指向同個內存地址。)。

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

 

可變類型的話,以list為例。list在append之后,還是指向同個內存地址,因為list是可變類型,可以在原處修改。

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

改改代碼,當存在多個值相同的不可變類型變量時,看看它們是不是跟可變類型一樣指向同個內存地址

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

從運行結果可以看出,雖然a、b的值相同,但是指向的內存地址不同。我們也可以通過b = a 的賦值語句,讓他們指向同個內存地址:

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

這個時候需要注意,因為a、b指向同個內存地址,而a、b的類型都是List,可變類型,對a、b任意一個List進行修改,都會影響另外一個List的值。

>>> b.append(4)
>>> a
[1, 2, 3, 4]
>>> b
[1, 2, 3, 4]
>>> id(a)
4435060856
>>> id(b)
4435060856

代碼中,b變量append(4),對a變量也是影響的。輸出他們的內存地址,還是指向同個內存地址。


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