浅谈Python中的可变对象和不可变对象
什么是可变/不可变对象
不可变对象,该对象所指向的内存中的值不能被改变。当改变某个变量时候,由于其所指的值不能被改变,相当于把原来的值复制一份后再改变,这会开辟一个新的地址,变量再指向这个新的地址。
可变对象,该对象所指向的内存中的值可以被改变。变量(准确的说是引用)改变后,实际上是其所指的值直接发生改变,并没有发生复制行为,也没有开辟新的出地址,通俗点说就是原地改变。
Python中,数值类型(int和float)、字符串str、元组tuple都是不可变类型。而列表list、字典dict、集合set是可变类型。
还是看代码比较直观。先看不可变对象
不可变对象的例子
先说明一点is就是判断两个对象的id是否相同,而==判断的则是内容是否相同。
a=2 b=2 c=a+0 c+=0 print(id(a),id(b),id(2))#id都相同 print(cisb)#True
再来看字符串
astr='good' bstr='good' cstr=astr+'' print(cstrisbstr)#True print(id(astr),id(bstr),id('good'))#三个id相同
和数值类型的结果一样。如果是下面这种情况,变量修改后不在是good
astr='good' print(id(astr)) astr+='aa' print(id(astr))#id和上面的不一样
由于是不可变对象,变量对应内存的值不允许被改变。当变量要改变时,实际上是把原来的值复制一份后再改变,开辟一个新的地址,astr再指向这个新的地址(所以前后astr的id不一样),原来astr对应的值因为不再有对象指向它,就会被垃圾回收。这对于int和float类型也是一样的。
再看tuple
add=(1,2,3) aee=(1,2,3) print(id(add),id(aee),id((1,2,3)))#id各不相同 aee=(1,2,3) print(id(aee)) aee+=()#加空元组 print(id(aee))#id变了! print(aee)#(1,2,3)
虽然看上去都是(1,2,3)按理说应该和上面一致才对。难道这是可变对象?再看
add=(1,2,3) aee=add print(id(aee),id(add))#这两个id一样 aee+=(4,5,6) print(id(aee))#aee的id变了! print(add)#add还是(1,2,3)没有变
又和数值类型于str类型一致了。如果是可变对象add=aee,它们指向同一地址(id相同)是肯定的。但不是同一对象的不同引用,因为如果是的话,aee的改变会引起add的改变,再tuple中并不是这样。所以tuple是不可变对象,但又和str和数值类型稍微有点区别。平常说的tuple不可变更多时候是指里面存放的值不能被改变(有些特殊情况,如tuple里面存放了list,可改变list里的元素。但实际上这个tuple并没有被改变)。
对于str、int、float只要在它们再类型相同的情况下,值也相同,那么它们的id相同。(为什么要说类型相同?)
a=2.0 b=2 print(aisb)#False,一个int一个float,类型都不同
2和2.0就不在一个地址上。
可变对象的例子
lis=[1,2,3] lis2=[1,2,3] #虽然它们的内容一样,但是它们指向的是不同的内存地址 print(lisislis2) print(id(lis),id(lis2),id([1,2,3]))#三个id都不同
再看赋值的情况下
alist=[1,2,3] #alist实际上是对对象的引用,blist=alist即引用的传递,现在两个引用都指向了同一个对象(地址) blist=alist print(id(alist),id(blist))#id一样 #所以其中一个变化,会影响到另外一个 blist.append(4) print(alist)#改变blist,alist也变成了[1,2,34] print(id(alist),id(blist))#id一样,和上面值没有改变时候的id也一样
blist=alist这一句。alist实际上是对对象的引用,blist=alist即引用的传递,现在两个引用都指向了同一个对象(地址)。所以其中一个变化,会影响到另外一个
再看看set
abb={1,2,3} acc=abb print(id(abb),id(acc)) acc.add(4) print(abb)#{1,2,3,4} print(id(abb),id(acc))#相等
和上面list的例子一致。
可变对象由于所指对象可以被修改,所以无需复制一份之后再改变,直接原地改变,所以不会开辟新的内存,改变前后id不变。
当然不可变对象就不是这样了,可以和这个对比一下
abc=3 dd=abc dd=43 print(abc)#3,并不随dd的改变而改变
但是如果是拷贝,就仅仅是将内容拷贝过去,传递的并是不引用。这在想使用列表的值又不想修改原列表的时候特别有用。
blist=alist[:]#oralist.copy() print(alistisblist)#False blist.append(4) print(alist)#还是[1,2,3]没有变化
作为函数参数
作为函数参数,也是一样的,可变类型传递的是引用,不可变类型传递的是内容。
test_list=[1,2,3,4] test_str='HAHA' defchange(alist): alist.append(5) defnot_change(astr): astr.lower() change(test_list) not_change(test_str) print(test_list)#改变了原来的值 print(test_str)#没有变
当然了,如果不想改变原来列表的值,参数可以传入列变的拷贝。alsit[:]
有趣的例子
再看一个有趣的例子,我们知道list是可以使用+添加一个列表的。
a1=[1,2,3] a2=a1 print(id(a1),id(a2)) #实际上是a2指向了新的对象,id已经改变。 #所以现在a2、a1并不是同一对象的两个引用了,a2变化a1不会改变 a2=a2+[4]#这个等式中,右边的a2还是和a1的id一样的,一旦赋值成功,a2就指向新的对象 print(id(1),id(a2))#不等,a2的id变化了 print(a1)#[1,2,3]没有变
如果是这样写
a1=[1,2,3] a2=a1 print(id(a1),id(a2)) a2+=[4]#相当于调用了a2.extend([4]),原地改变并没有新的对象产生 print(id(1),id(a2))#相等,a2的id没有变化 print(a1)
不同的地方在于a2+=[4],这句相当于调用了a2.extend([4])相当于原地改变,并没有新的对象产生。
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