python引用和对象详解

@[马克飞象]

python中变量名和对象是分离的

例子 1：

a = 1
这是一个简单的赋值语句，整数 1 为一个对象，a 是一个引用，利用赋值语句，引用a指向了对象1.

例子 2：

>>> a = 1
>>> id(a)
24834392
>>> a = 'banana'
>>> id(a)
139990659655312

第一个语句中， 2是储存在内存中的一个整数对象，通过赋值 引用a 指向了 对象 1
第二个语句中，内存中建立了一个字符串对象‘banana’，通过赋值 将 引用a 指向了 ‘banana’，同时，对象1不在有引用指向它，它会被python的内存处理机制给当我垃圾回收，释放内存。

例子 3：

>>> a = 3
>>> b = 3
>>> id(a)
10289448
>>> id(b)
10289448

在这里可以看到 这俩个引用 指向了同一个 对象，这是为什么呢？ 这个跟python的内存机制有关系，因为对于语言来说，频繁的进行对象的销毁和建立，特别浪费性能。所以在Python中，整数和短小的字符，Python都会缓存这些对象，以便重复使用。

例子 4：

>>> a = 4
>>> b = a
>>> id(a)
36151568
>>> id(b)
36151568
>>> a = a+2
>>> id(a)
36151520
>>> id(b)
36151568

可以看到 a 的引用改变了，但是 b 的引用未发生改变；a，b指向不同的对象； 第3句对 a 进行了重新赋值，让它指向了新的 对象6；即使是多个引用指向同一个对象，如果一个引用值发生变化，那么实际上是让这个引用指向一个新的引用，并不影响其他的引用的指向。从效果上看，就是各个引用各自独立，互不影响。

例子 5：

>>> L1 = [1,2,3]
>>> L2 = L1
>>> id(L1)
139643051219496
>>> id(L2)
139643051219496

>>> L1[0] = 10
>>> id(L1)
139643051219496
>>> id(L2)
139643051219496
>>> L2
[10, 2, 3]

　同样的跟第四个例子那样，修改了其中一个对象的值，但是可以发现 结果 并不与 第四个栗子那样， 在本次实验中，L1 和 L2 的引用没有发生任何变化，但是 列表对象[1,2,3] 的值 变成了 [10,2,3]（列表对象改变了）
　
在该情况下，我们不再对L1这一引用赋值，而是对L1所指向的表的元素赋值。结果是，L2也同时发生变化。
原因何在呢？因为L1，L2的指向没有发生变化，依然指向那个表。表实际上是包含了多个引用的对象（每个引用是一个元素，比如L1[0]，L1[1]…, 每个引用指向一个对象，比如1,2,3), 。而L1[0] = 10这一赋值操作，并不是改变L1的指向，而是对L1[0], 也就是表对象的一部份(一个元素)，进行操作，所以所有指向该对象的引用都受到影响。

（与之形成对比的是，我们之前的赋值操作都没有对对象自身发生作用，只是改变引用指向。）
列表可以通过引用其元素，改变对象自身(in-place change)。这种对象类型，称为可变数据对象(mutable object)，词典也是这样的数据类型。

而像之前的数字和字符串，不能改变对象本身，只能改变引用的指向，称为不可变数据对象(immutable object)。
我们之前学的元组(tuple)，尽管可以调用引用元素，但不可以赋值，因此不能改变对象自身，所以也算是immutable object.

例子 6：

l = [1,2,3]
for item in l:
    item = 8
    # 这里只是让item指向l[i]所指向的对象，item = 8,则item指向新的对象8，不改变l[i]
print(l) # [1,2,3]
for i in range(len(l)):
    l[i] = 8
    # 这里令l[i]指向新的对象 8
print(l) # [8,8,8]

例子 7:

l1 = []
a = 0
for i in range(1,5):
    a = i
    l1.append(a) # 添加的是a指向的对象
print(l1) # [1, 2, 3, 4]

l2 = []
b = [1,2,3]
for i in range(1,5):
    b[1] = i
    l2.append(b) # 添加的是b指向的对象，它包括列表元素的引用，列表本身没有改变，只是列表项[1]指向的对象变了
print(l2) # [[1, 4, 3], [1, 4, 3], [1, 4, 3], [1, 4, 3]]
# 不是预料的 [[1, 1, 3], [1, 2, 3], [1, 3, 3], [1, 4, 3]]

可以参考例子5。所以，每次列表实际上都是添加同一个对象。

l2 = []
b = [1,2,3]
for i in range(1,5):
    b[1] = i
    l2.append(copy.copy(b))
    # l2.append(copy.deepcopy(b)) 和copy.copy()结果一样
print(l2) # [[1, 1, 3], [1, 2, 3], [1, 3, 3], [1, 4, 3]]

copy.copy() 浅拷贝。只拷贝父对象，不会拷贝对象的内部的子对象。

那么，copy.copy()和copy.deepcopy()有什么区别呢?

l2 = []
b = [1,[4,5],3]
for i in range(1,5):
    b[1][0] = i
    l2.append(copy.copy(b)) # [[1, [4, 5], 3], [1, [4, 5], 3], [1, [4, 5], 3], [1, [4, 5], 3]]
    # l2.append(copy.deepcopy(b)) # [[1, [1, 5], 3], [1, [2, 5], 3], [1, [3, 5], 3], [1, [4, 5], 3]]
print(l2)

copy.deepcopy() 深拷贝 拷贝对象及其子对象

例子 8：

函数的参数传递探究

def testPara(aList):
    aList[0] = 8
    print("inside function",aList) # [8, 2, 3]

if __name__ == '__main__':
    l1 = [1,2,3]
    testPara(l1)
    print(l1) # [8, 2, 3]

def testPara(aList):
    aList = [1,2]
    print("inside function",aList) # [1,2] aList重新指向一个新的对象

if __name__ == '__main__':
    l1 = [1,2,3]
    testPara(l1)
    print(l1) # [1, 2, 3]

这里要想直接把l1在函数内改变，可以在函数return l1

def test(l:list):
    l.pop(0)

if __name__ == '__main__':
    l = [1,2,3]
    test(l)
    print(l) # [2,3]