前置知識
- 在 Python 中,一切皆為物件
- Python 中不存在值傳遞,一切傳遞的都是物件的引用,也可以認為是傳址
有哪些可變物件,哪些不可變物件?
- 不可變物件:字串、元組、數字(int、float)
- 可變物件:陣列、字典、集合
不可變物件和可變物件的區別?
- 可變物件:改變物件內容,物件在記憶體中的地址不會被改變
- 不可變物件:改變物件內容,物件在記憶體中的地址會被改變
從記憶體角度出發說下有什麼區別?
不可變物件
- Python 中的變數有一個記憶體空間
- 具體的資料(物件)也有一個記憶體空間
- 而變數儲存(指向)的是儲存資料(物件)的記憶體地址,一般也叫物件引用
- 不可變物件是指物件內容本身不可變
- 變的是:改變了值,會建立新物件,然後變數改變了物件引用,指向了新物件,舊物件會被垃圾回收
可變物件
變的是:原來物件的內容,不會建立新物件,而變數也還是指向原物件
從程式碼角度看看區別
不可變物件-整型
- a = 123
- b = a
- print(id(a))
- print(id(b))
- print(a, b)
- a += 2
- print(id(a))
- print(id(b))
- print(a, b)
- # 輸出結果
- 4473956912
- 4473956912
- 123 123
- 4473956976
- 4473956912
- 125 123
- 從前兩次列印可以看到,a、b 變數儲存的記憶體地址是同一個,他們們都儲存了 123 的記憶體地址(123 物件的引用)
- 預期情況:在 a 做了加法賦值運算之後,既然他們一開始都是指向同一個記憶體地址,按道理修改 123 後,他們也應該仍然指向同一個記憶體地址呀,但是並沒有!
- 實際情況:a 指向了新的記憶體地址,而 b 仍然指向舊的記憶體地址,所以他們的值也不一樣
可以看看下面的圖
首先,這是一個記憶體區域
原理
- 因為數字(int、float) 是不可變物件,所以不能在 123 的記憶體地址上直接修改資料
- 加法賦值,實際上是將原來的 123 複製了一份到新的記憶體地址,然後再做加法,得到一個新的值 125,最後 a 再指向新的記憶體地址
不可變物件-字串
- a = "test"
- b = a
- print(id(a))
- print(id(b))
- print(a, b)
- a += "123"
- print(id(a))
- print(id(b))
- print(a, b)
- # 輸出結果
- 4455345392
- 4455345392
- test test
- 4455818288
- 4455345392
- test123 test
不可變物件-元組
- a = (1, 2, 3)
- b = a
- print(id(a))
- print(id(b))
- print(a, b)
- a = a + a
- print(id(a))
- print(id(b))
- print(a, b)
- # 輸出結果
- 4455410240
- 4455410240
- (1, 2, 3) (1, 2, 3)
- 4455359200
- 4455410240
- (1, 2, 3, 1, 2, 3) (1, 2, 3)
可變物件列表
- # 列表
- a = [1, 2, 3]
- b = a
- print(id(a))
- print(id(b))
- print(a, b)
- a += [4, 5, 6]
- print(a, b)
- print(id(a))
- print(id(b))
- # 輸出結果
- 4327665856
- 4327665856
- [1, 2, 3, 4, 5, 6] [1, 2, 3, 4, 5, 6]
- 4327665856
- 4327665856
能看到 a 變數修改值之後,b 的值也隨之修改了
可以看看下面的圖
- 因為 list 是不可變物件,所以並不會將原來的值複製到新的記憶體地址再改變,而是直接在原來的記憶體地址上修改資料
- 因為 a、b 都是指向原來的記憶體地址的,所以 a、b 變數儲存的記憶體地址是一致的(物件引用是一致的),當然值也是一樣的啦
Python 函式的引數傳遞
這裡先提前講下函式的入門,因為引數傳遞是個挺重要的點
概念
- 開頭有講到,Python 的一切傳遞都是物件的引用,函式引數傳遞也不例外
- 當傳遞給函式的是一個變數,實際上傳遞的是變數儲存的物件引用(變數指向的記憶體地址)
- 在函式內部修改變數時,會根據變數指向的記憶體地址,去修改對應的值才對,事實真是如此嗎
引數傳遞不可變物件
- # 函式
- def test_no_define(age, name):
- age = 123
- name = "poloyy"
- print(age, name)
- age = 1
- name = "yy"
- print(age, name)
- test_no_define(age, name)
- print(age, name)
- # 輸出結果
- 1 yy
- 123 poloyy
- 1 yy
引數傳遞可變物件
- # 函式
- def test_define(dicts, sets):
- dicts['age'] = 24
- sets.pop()
- print(dicts, sets)
- dicts = {"age": 123}
- sets = {1, 2}
- print(dicts, sets)
- test_define(dicts, sets)
- print(dicts, sets)
- # 輸出結果
- 1 yy
- {'age': 123} {1, 2}
- {'age': 24} {2}
- {'age': 24} {2}
總結
- 當函式引數傳遞的變數是不可變物件的時候,函式內改變變數值,函式外的變數不會隨之改變
- 當函式引數傳遞的變數是可變物件的時候,函式內改變變數值,函式外的變數會隨之改變