引言：

Python中的變量在使用中很流暢，可以不關(guān)注類型，任意賦值，對(duì)于開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)效率得到了提升，但若不了解其中的機(jī)理，往往也會(huì)犯一些小錯(cuò)，讓開(kāi)發(fā)進(jìn)行的不那么流暢，本文就是從語(yǔ)言設(shè)計(jì)和底層原理的角度，帶大家理解Python中的變量。

下面我們從一個(gè)簡(jiǎn)單例子開(kāi)始：

a = 3

當(dāng)我們代碼中寫(xiě)入a=3時(shí)到底發(fā)生了啥，從概念上來(lái)說(shuō)，Python會(huì)執(zhí)行三個(gè)不同的步驟來(lái)完成這個(gè)請(qǐng)求：

• 創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象來(lái)代表值3
• 若是a尚未創(chuàng)建會(huì)創(chuàng)建一個(gè)變量a
• 將變量a和新的對(duì)象3進(jìn)行關(guān)聯(lián)，稱變量a為對(duì)象3的一個(gè)引用
  

上文提到的三個(gè)關(guān)鍵字，“對(duì)象”、“變量”、“引用”是Python中讓變量得以運(yùn)作的關(guān)鍵，我們?cè)谙乱恍」?jié)細(xì)細(xì)道來(lái)。

1 變量、對(duì)象、引用

先從概念說(shuō)起：

對(duì)象是分配的一塊內(nèi)存，有足夠的空間去表示它們所代表的值。

變量是一個(gè)系統(tǒng)表的元素，擁有指向?qū)ο蟮倪B接的空間。

引用時(shí)自動(dòng)形成的從變量到對(duì)象的指針。

接著上文中a=3的三個(gè)步驟，咱們?cè)黾右痪浯a:

a = 3
b = a

下面通過(guò)一張圖表征了兩句話執(zhí)行的結(jié)果：

關(guān)于b=a引發(fā)的操作為b同樣也指向了3，建立了從變量b到對(duì)象3的引用，此部分實(shí)現(xiàn)了python的賦值操作。此部分引出了Python中的賦值操作的秘密，下面咱們先來(lái)看一下為什么Python中變量賦值時(shí)不用指定變量的類型呢，實(shí)際上從上面的概念中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要定義：

>>> 類型屬于對(duì)象，而不是變量

為了理解對(duì)象類型是如何使用的，我們看一下對(duì)一個(gè)變量多次賦值的結(jié)果：

a = 3
a = 'wali'
a = 3.1415926

從表面上看，a開(kāi)始是一個(gè)整數(shù)，接著變成一個(gè)字符串，最后變成一個(gè)浮點(diǎn)，對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)C語(yǔ)言的人來(lái)說(shuō)，這個(gè)是無(wú)法理解的，但對(duì)于python來(lái)說(shuō)，這是可以執(zhí)行的。看起來(lái)像是a的類型在連續(xù)改變，實(shí)際上我們理解了變量、引用、對(duì)象的概念以及“類型屬于對(duì)象，而不是變量”這些知識(shí)后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際發(fā)生了如下的事情：

執(zhí)行中分別創(chuàng)建了整數(shù)類型的對(duì)象3，字符串的對(duì)象“wali”以及浮點(diǎn)數(shù)的對(duì)象3.14，變量a并不擁有這些類型，只是簡(jiǎn)單的通過(guò)引用分別指向了三個(gè)對(duì)象。

進(jìn)一步深入研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)，從Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)說(shuō)，每個(gè)對(duì)象都包含了一個(gè)頭部信息，其中就標(biāo)識(shí)了這個(gè)對(duì)象的類型。

此外，還有一個(gè)概念“引用計(jì)數(shù)器”，我們?cè)賮?lái)看下，最開(kāi)始的代碼：

a = 3
b = a

可能聰明的讀者已經(jīng)心里默默計(jì)算出對(duì)于對(duì)象3的引用計(jì)數(shù)器的值為2，分別為變量a和變量b對(duì)對(duì)象3的引用。是的，引用計(jì)數(shù)器的定義就是這么明了，用于表征用于指向同一個(gè)對(duì)象的引用的個(gè)數(shù)。通過(guò)變量間的賦值操作，自動(dòng)的計(jì)算對(duì)象的引用計(jì)數(shù)。

那么，我們又會(huì)問(wèn)引用計(jì)數(shù)器有啥用呢，為啥要多此一舉來(lái)計(jì)算有多少個(gè)變量引用同一個(gè)變量呢，此時(shí)我們引出一個(gè)新的概念：對(duì)象的垃圾回收。

2 對(duì)象的垃圾回收機(jī)制

有一段代碼：

a = 3
a = 'wali'
a = 3.1415926

我們會(huì)進(jìn)一步思考，當(dāng)我把a(bǔ)從指向整數(shù)對(duì)象3改變?yōu)橹赶蜃址畬?duì)象‘wali'時(shí)，那對(duì)象3發(fā)生了啥 ？難道一直放在內(nèi)存里，如果對(duì)象非常大，那豈不是很占用內(nèi)存，實(shí)際上Python設(shè)計(jì)者早就為我們考慮的很周全了：

在Python中，每當(dāng)一個(gè)變量名被賦予了一個(gè)新的對(duì)象，之前的那個(gè)對(duì)象空間就會(huì)被回收（前提為此對(duì)象沒(méi)有被其他的變量名或?qū)ο笏茫?，這種自動(dòng)回收對(duì)象空間的技術(shù)叫做垃圾回收。

這里如何判斷何時(shí)回收，就得用到上一節(jié)所說(shuō)的一個(gè)非常重要的概念，對(duì)象引用計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器值為0標(biāo)識(shí)無(wú)變量或?qū)ο笠?，自?dòng)回收對(duì)象空間。到此，我們明白了對(duì)象引用計(jì)數(shù)器的重要作用，也理解了，除了我們看到的代碼，Python也在默默的為我們做不少自動(dòng)化的事情。

3 變量所指向的對(duì)象不同會(huì)有何不同？

#example 1
a = 3
b = a
a = 5 

我們回到上面的例子中，如果a發(fā)生變化，那么b會(huì)跟著發(fā)生變化嗎？理論上指向同一個(gè)對(duì)象是會(huì)跟著發(fā)生變化的，但是這里的答案是不會(huì)，因?yàn)閷?duì)象3是數(shù)字，不可變對(duì)象，所以只能重新創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象5，然后a指向?qū)ο?，但是如果a所指向的對(duì)象是一個(gè)可變的對(duì)象，比如說(shuō)列表，就會(huì)和我們想的一樣b也會(huì)跟著發(fā)生變化，如下面的例子所示：

#example 2
a = [1,2,3]
b = a
a[0] = 3


L = a is b 
>>>True
M  =  a == b
>>>True

那么看下面的例子，例子2 和例子3 有什么區(qū)別呢？

#example 3
a = [1,2,3]
b = [1,2,3]
L = a is b
>>>False
M  =  a == b
>>>True

在python中有兩種方法檢測(cè)變量是否相等，is 和 == ，其中==是判斷變量所指向的對(duì)象的值是否相等，is是判斷對(duì)象的同一性，如果兩個(gè)變量精確的指向同一對(duì)象，is操作符才會(huì)返回True，也可以理解為is操作符，是比較實(shí)現(xiàn)引用的指針是否相同，例子2中變量a和變量b指向同一個(gè)對(duì)象，所以L和M都是True，但是例子三中變量a和變量b指向不同的對(duì)象，所以才會(huì)出現(xiàn)例子3下面的L和M的值的不一樣的情況～但是如果下面的例子又會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果：

#example 4
a = 3
b = 3
L = a is b
>>>True
M  =  a == b
>>>True

#example 5
c = [1,2,3]
K = c[2] is a
>>>True

是為什么呢？因?yàn)? 為不可變對(duì)象，為了節(jié)省內(nèi)存消耗，只會(huì)保留一份，不管有多少個(gè)引用指向?qū)ο?，對(duì)象3都只有一份，例子5也很好的證明了這一點(diǎn)～

例子4和例子5中變量和對(duì)象的引用關(guān)系

課外小知識(shí)：

（1）可變類型，值可以改變：主要包括list列表，dict字典；不可變類型，值不可以改變：主要包括：數(shù)值類型int、long、bool、float，字符串str，元組tuple

在例子3中變量a和b的所指向的對(duì)象為可變對(duì)象，并且a和b的地址不一樣，但是a和b中的元素所指向的對(duì)象其實(shí)是一樣的，如下圖所示

到此這篇關(guān)于Python中的變量賦值的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python變量賦值內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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