在寫python程序時(shí)，對(duì)于可變對(duì)象和不可變對(duì)象這里理解不深，導(dǎo)致總會(huì)犯一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤。以下面的程序舉例：

ab = {'a':1, 'b':2}
list1 = []
for i in range(2,5):
    ab['a'] = i
    list1.append(ab)
print(list1)     # [{'a': 4, 'b': 2}, {'a': 4, 'b': 2}, {'a': 4, 'b': 2}]

這段代碼本以為結(jié)果應(yīng)該是[{‘a(chǎn)': 2, ‘b': 2}, {‘a(chǎn)': 3, ‘b': 2}, {‘a(chǎn)': 4, ‘b': 2}]，但是列表中的每一個(gè)字典里鍵a的值都變成了最后一次的值4。這就涉及到了python中的可變對(duì)象和不可變對(duì)象的相關(guān)知識(shí)。

首先，什么是對(duì)象呢？

在python中，一切皆對(duì)象，對(duì)象必有的三個(gè)屬性：地址、類型、值

當(dāng) a=5時(shí)，其實(shí)就是一個(gè)創(chuàng)建和引用的過程。首先創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象5,5被存在內(nèi)存中，有自己獨(dú)立的一塊地址空間，然后a指向（引用）了5。

可變對(duì)象與不可變對(duì)象

當(dāng)對(duì)象的值發(fā)生變化，但內(nèi)存地址沒有改變時(shí)，則說(shuō)明是可變類型

當(dāng)對(duì)象的值發(fā)生變化，內(nèi)存地址也發(fā)生改變時(shí)，則說(shuō)明是不可變類型

眾所周知，python里的可變對(duì)象有：列表、字典、集合

不可變對(duì)象有：元組、字符串、數(shù)值

以下代碼可以更好地解釋可變對(duì)象與不可變對(duì)象：

python在引用不可變對(duì)象時(shí)，會(huì)尋找該對(duì)象是否被創(chuàng)建過，若該對(duì)象已創(chuàng)建，則變量會(huì)直接引用該對(duì)象，不會(huì)再申請(qǐng)新的內(nèi)存空間。

a = 5
b = 5
# 此時(shí)a和b都引用了對(duì)象5，所以地址一樣
print(id(a), id(b))         # 1662825664 1662825664
# 對(duì)象發(fā)生了變化，a改變了引用，地址也發(fā)生了變化
a = 6
print(id(a), id(b))     # 1662825696 1662825664

引用可變對(duì)象時(shí)，會(huì)創(chuàng)建新的內(nèi)存地址，當(dāng)可變對(duì)象值發(fā)生改變時(shí)，原內(nèi)存地址不會(huì)改變

list1 = [1,2,3,4]
list2 = [1,2,3,4]
print(id(list1), id(list2))   #1754039591880  1754040417288
list1.append(5)
print(id(list1), id(list2))   #1754039591880  1754040417288

注意：如果直接將list2 = list1，那么list1和list2的地址會(huì)是相同的。只是換了不同的名稱而已。

list1 = [1,2,3,4]
list2 = list1
print(id(list1), id(list2))   #2272617112520 2272617112520
list1.append(5)
print(id(list1), id(list2))   # 2272617112520 2272617112520

那么為什么列表是可變的，而字符串或數(shù)值型是不可變的呢？這要深究到python數(shù)據(jù)類型的底層實(shí)現(xiàn)。

List底層

List通過引用數(shù)組實(shí)現(xiàn)列表元素的存儲(chǔ)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是列表中開辟了一塊連續(xù)的地址空間，用來(lái)存儲(chǔ)引用元素的地址。所以列表中存儲(chǔ)的是地址，而不是具體的值。

字典底層

通過稀疏數(shù)組 實(shí)現(xiàn)值的存儲(chǔ)與訪問

1.字典的創(chuàng)建過程

• 創(chuàng)建一個(gè)散列表（稀疏數(shù)組，可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)充）
• 通過hash()計(jì)算鍵的散列值
• 根據(jù)計(jì)算的散列值確定其在散列表中的位置
• 在該位置上存入值

2.字典的訪問過程

• 計(jì)算要訪問的鍵的散列值
• 根據(jù)計(jì)算的散列值，按照一定的規(guī)則，確定其在散列表中的位置
• 讀取該位置上存儲(chǔ)的值

字符串底層

通過緊湊數(shù)組實(shí)現(xiàn)字符串的存儲(chǔ)

字符串?dāng)?shù)據(jù)在內(nèi)存中是連續(xù)存放的，空間利用率高。因此，字符串是不可變類型。

原因是：每個(gè)字符的大小是固定的，因此一個(gè)字符串的大小也是固定的，可以分配一個(gè)固定大小的空間給字符串。

再補(bǔ)充一些關(guān)于函數(shù)傳遞參數(shù)的方式

值傳遞

主函數(shù)向調(diào)用函數(shù)傳遞的參數(shù)是不可變類型時(shí)，實(shí)際上只是將實(shí)參的拷貝（即臨時(shí)副本）傳遞給了被調(diào)用函數(shù)，并不是實(shí)參本身，這樣被調(diào)函數(shù)不能直接修改主調(diào)函數(shù)中變量的值，而只能修改其私有的臨時(shí)副本的值。

引用傳遞

主函數(shù)向調(diào)用函數(shù)傳遞的參數(shù)是可變類型時(shí)，實(shí)際上是將實(shí)參的引用傳入了調(diào)用函數(shù)，對(duì)引用的操作等于對(duì)其指定的對(duì)象進(jìn)行操作。

注意以下兩種情況：

list1 = [1,2,3,4]
def solution(list1):
    list1 = [1,2,3,4,5]
    return list1
solution(list1)
print(list1)      # [1,2,3,4]

list1 = [1,2,3,4]
def solution(list1):
    list1.append(5)
    return list1
solution(list1)
print(list1)      # [1,2,3,4,5]

第一種，在函數(shù)內(nèi)部用了"=" ，其實(shí)就相當(dāng)于重新創(chuàng)建了一塊內(nèi)存存放新的對(duì)象，將list1指向了新的對(duì)象，所以并沒有改變?nèi)种械膌ist1

第二種，使用append，即改變?cè)瓕?duì)象的值，因此還是對(duì)原對(duì)象的操作。

參考：

Python 類、對(duì)象、數(shù)據(jù)分類、函數(shù)參數(shù)傳遞的理解

一篇文章教你掌握python數(shù)據(jù)類型的底層實(shí)現(xiàn)

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！

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