變量不是盒子
在示例所示的交互式控制臺(tái)中，無法使用“變量是盒子”做解釋。圖說明了在 Python 中為什么不能使用盒子比喻，而便利貼則指出了變量的正確工作方式。
變量 a 和 b 引用同一個(gè)列表，而不是那個(gè)列表的副本
>>> a = [1, 2, 3]>>> b = a>>> a.append(4)>>> b[1, 2, 3, 4]
如果把變量想象為盒子，那么無法解釋 Python 中的賦值；應(yīng)該把變量視作便利貼，這樣示例中的行為就好解釋了
注意：
對(duì)引用式變量來說，說把變量分配給對(duì)象更合理，反過來說就有問題。畢竟，對(duì)象在賦值之前就創(chuàng)建了
標(biāo)識(shí)、相等性和別名
Lewis Carroll 是 Charles Lutwidge Dodgson 教授的筆名。Carroll 先生指的就是 Dodgson 教授，二者是同一個(gè)人。🌰 用 Python 表達(dá)了這個(gè)概念。
charles 和 lewis 指代同一個(gè)對(duì)象
>>> lewis = charles>>> lewis is charlesTrue>>> id(lewis), id(charles)(4303312648, 4303312648)>>> lewis['balance'] = 950>>> charles{'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832, 'balance': 950}然而，假如有冒充者（姑且叫他 Alexander Pedachenko 博士）生于 1832年，聲稱他是 Charles L. Dodgson。這個(gè)冒充者的證件可能一樣，但是Pedachenko 博士不是 Dodgson 教授。這種情況如圖
charles 和 lewis 綁定同一個(gè)對(duì)象，alex 綁定另一個(gè)具有相同內(nèi)容的對(duì)象
alex 與 charles 比較的結(jié)果是相等，但 alex 不是charles
>>> lewis{'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832, 'balance': 950}>>> alex = {'name': 'Charles L. Dodgson', 'born': 1832, 'balance': 950}>>> lewis == alexTrue>>> alex is not lewisTruealex 指代的對(duì)象與賦值給 lewis 的對(duì)象內(nèi)容一樣，比較兩個(gè)對(duì)象，結(jié)果相等，這是因?yàn)?dict 類的 __eq__ 方法就是這樣實(shí)現(xiàn)的，但它們是不同的對(duì)象。這是 Python 說明標(biāo)識(shí)不同的方式：a is notb。
示例體現(xiàn)了別名。在那段代碼中，lewis 和 charles 是別名，即兩個(gè)變量綁定同一個(gè)對(duì)象。而 alex 不是 charles 的別名，因?yàn)槎呓壎ǖ氖遣煌膶?duì)象。alex 和 charles 綁定的對(duì)象具有相同的值（== 比較的就是值），但是它們的標(biāo)識(shí)不同。
在==和is之間選擇
== 運(yùn)算符比較兩個(gè)對(duì)象的值（對(duì)象中保存的數(shù)據(jù)），而 is 比較對(duì)象的標(biāo)識(shí)。通常，我們關(guān)注的是值，而不是標(biāo)識(shí)，因此 Python 代碼中 == 出現(xiàn)的頻率比 is 高。然而，在變量和單例值之間比較時(shí)，應(yīng)該使用 is。目前，最常使用 is檢查變量綁定的值是不是 None。下面是推薦的寫法：
x is None否定的寫法
x is not None
元組的相對(duì)不可變性
元組與多數(shù) Python 集合（列表、字典、集，等等）一樣，保存的是對(duì)象的引用。 如果引用的元素是可變的，即便元組本身不可變，元素依然可變。也就是說，元組的不可變性其實(shí)是指 tuple 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的物理內(nèi)容（即保存的引用）不可變，與引用的對(duì)象無關(guān)。
>>> t1 = (1, 2, [30, 40])>>> t2 = (1, 2, [30, 40])>>> t1 == t2True>>> id(t1[-1])>>> t1[-1].append(1000)>>> t1(1, 2, [30, 40, 1000])>>> t1 == t2False
表明，元組的值會(huì)隨著引用的可變對(duì)象的變化而變。元組中不可變的是元素的標(biāo)識(shí)。
默認(rèn)做淺復(fù)制
復(fù)制列表（或多數(shù)內(nèi)置的可變集合）最簡單的方式是使用內(nèi)置的類型構(gòu)造方法。例如：
>>> l1 = [3, [55, 44], (7, 8, 9)]>>> l2 = list(l1)>>> l3 = l1[:]>>> l2[3, [55, 44], (7, 8, 9)]>>> l3[3, [55, 44], (7, 8, 9)]>>> l1 == l2 == l3True>>> l2 is l1False>>> l3 is l1False
為一個(gè)包含另一個(gè)列表的列表做淺復(fù)制；把這段代碼復(fù)制粘貼到 Python Tutor (http://www.pythontutor.com)網(wǎng)站中，看看動(dòng)畫效果
l1 = [3, [66, 55, 44], (7, 8, 9)]l2 = list(l1) #淺復(fù)制了l1l1.append(100) #l1列表在尾部添加數(shù)值100l1[1].remove(55) #移除列表中第1個(gè)索引的值print('l1:', l1)print('l2:', l2)l2[1] += [33, 22] #l2列表中第1個(gè)索引做列表拼接l2[2] += (10, 11) #l2列表中的第2個(gè)索引做元祖拼接print('l1:', l1)print('l2:', l2)l2 是 l1 的淺復(fù)制副本
為任意對(duì)象做深復(fù)制和淺復(fù)制
淺復(fù)制沒什么問題，但有時(shí)我們需要的是深復(fù)制（即副本不共享內(nèi)部對(duì)象的引用）。copy 模塊提供的 deepcopy 和 copy 函數(shù)能為任意對(duì)象做深復(fù)制和淺復(fù)制。
校車乘客在途中上車和下車
class Bus: def __init__(self, passengers=None): if passengers is None: self.passengers = [] else: self.passengers = list(passengers) def pick(self, name): self.passengers.append(name) def drop(self, name): self.passengers.remove(name)
我們將創(chuàng)建一個(gè) Bus 實(shí)例（bus1）和兩個(gè)副本，一個(gè)是淺復(fù)制副本（bus2），另一個(gè)是深復(fù)制副本（bus3），看看在 bus1 有學(xué)生下車后會(huì)發(fā)生什么。
from copy import copy, deepcopybus1 = Bus(['Alice', 'Bill', 'Claire', 'David'])bus2 = copy(bus1) #bus2淺復(fù)制的bus1bus3 = deepcopy(bus1) #bus3深復(fù)制了bus1print(id(bus1), id(bus2), id(bus3)) #查看三個(gè)對(duì)象的內(nèi)存地址bus1.drop('Bill') #bus1的車上Bill下車了print('bus2:', bus2.passengers) #wtf....bus2中的Bill也沒有了，見鬼了！print(id(bus1.passengers), id(bus2.passengers), id(bus3.passengers)) #審查 passengers 屬性后發(fā)現(xiàn)，bus1和bus2共享同一個(gè)列表對(duì)象，因?yàn)?bus2 是 bus1 的淺復(fù)制副本print('bus3:', bus3.passengers) #bus3是bus1 的深復(fù)制副本，因此它的 passengers 屬性指代另一個(gè)列表以上代碼執(zhí)行的結(jié)果為：
4324829840 4324830176 4324830736bus2: ['Alice', 'Claire', 'David']4324861256 4324861256 4324849608bus3: ['Alice', 'Bill', 'Claire', 'David']
循環(huán)引用：b 引用 a，然后追加到 a 中；deepcopy 會(huì)想辦法復(fù)制 a
>>> a = [10, 20]>>> b = [a, 30]>>> a.append(b)>>> a[10, 20, [[...], 30]]>>> from copy import deepcopy>>> c = deepcopy(a)>>> c[10, 20, [[...], 30]]
函數(shù)的參數(shù)作為引用時(shí)
Python 唯一支持的參數(shù)傳遞模式是共享傳參（call by sharing）。多數(shù)面向?qū)ο笳Z言都采用這一模式，包括 Ruby、Smalltalk 和 Java（Java 的引用類型是這樣，基本類型按值傳參）。共享傳參指函數(shù)的各個(gè)形式參數(shù)獲得實(shí)參中各個(gè)引用的副本。也就是說，函數(shù)內(nèi)部的形參是實(shí)參的別名。
函數(shù)可能會(huì)修改接收到的任何可變對(duì)象
>>> def f(a, b):... a += b... return a... >>> x = 1>>> y = 2>>> f(x, y)>>> x, y(1, 2)>>> a = [1, 2]>>> b = [3, 4]>>> f(a, b)[1, 2, 3, 4]>>> a, b([1, 2, 3, 4], [3, 4])>>> t = (10, 20)>>> u = (30, 40)>>> f(t, u)(10, 20, 30, 40)>>> t, u((10, 20), (30, 40))
數(shù)字x沒有變化，列表a變了，元祖t沒變化
不要使用可變類型作為參數(shù)的默認(rèn)值
可選參數(shù)可以有默認(rèn)值，這是 Python 函數(shù)定義的一個(gè)很棒的特性，這樣我們的 API 在進(jìn)化的同時(shí)能保證向后兼容。然而，我們應(yīng)該避免使用可變的對(duì)象作為參數(shù)的默認(rèn)值。
一個(gè)簡單的類，說明可變默認(rèn)值的危險(xiǎn)
class HauntedBus: ''' 備受折磨的幽靈車 ''' def __init__(self, passengers=[]): self.passengers = passengers def pick(self, name): self.passengers.append(name) def drop(self, name): self.passengers.remove(name)bus1 = HauntedBus(['Alice', 'Bill'])print('bus1上的乘客：', bus1.passengers)bus1.pick('Charlie') #bus1上來一名乘客Charilebus1.drop('Alice') #bus1下去一名乘客Aliceprint('bus1上的乘客：', bus1.passengers) #打印bus1上的乘客bus2 = HauntedBus() #實(shí)例化bus2bus2.pick('Carrie') #bus2上來一名課程Carrieprint('bus2上的乘客：', bus2.passengers)bus3 = HauntedBus()print('bus3上的乘客：', bus3.passengers)bus3.pick('Dave')print('bus2上的乘客：', bus2.passengers) #登錄到bus3上的乘客Dava跑到了bus2上面print('bus2是否為bus3的對(duì)象：', bus2.passengers is bus3.passengers)print('bus1上的乘客：', bus1.passengers)以上代碼執(zhí)行的結(jié)果為：
bus1上的乘客： ['Alice', 'Bill']bus1上的乘客： ['Bill', 'Charlie']bus2上的乘客： ['Carrie']bus3上的乘客： ['Carrie']bus2上的乘客： ['Carrie', 'Dave']bus2是否為bus3的對(duì)象： Truebus1上的乘客： ['Bill', 'Charlie']
實(shí)例化 HauntedBus 時(shí)，如果傳入乘客，會(huì)按預(yù)期運(yùn)作。但是不為 HauntedBus 指定乘客的話，奇怪的事就發(fā)生了，這是因?yàn)?self.passengers 變成了 passengers 參數(shù)默認(rèn)值的別名。出現(xiàn)這個(gè)問題的根源是，默認(rèn)值在定義函數(shù)時(shí)計(jì)算（通常在加載模塊時(shí)），因此默認(rèn)值變成了函數(shù)對(duì)象的屬性。因此，如果默認(rèn)值是可變對(duì)象，而且修改了它的值，那么后續(xù)的函數(shù)調(diào)用都會(huì)受到影響。
防御可變參數(shù)
如果定義的函數(shù)接收可變參數(shù)，應(yīng)該謹(jǐn)慎考慮調(diào)用方是否期望修改傳入的參數(shù)。
例如，如果函數(shù)接收一個(gè)字典，而且在處理的過程中要修改它，那么這個(gè)副作用要不要體現(xiàn)到函數(shù)外部？具體情況具體分析。這其實(shí)需要函數(shù)的編寫者和調(diào)用方達(dá)成共識(shí)。
TwilightBus 實(shí)例與客戶共享乘客列表，這會(huì)產(chǎn)生意料之外的結(jié)果。在分析實(shí)現(xiàn)之前，我們先從客戶的角度看看 TwilightBus 類是如何工作的。
從 TwilightBus 下車后，乘客消失了
class TwilightBus: """讓乘客銷聲匿跡的校車""" def __init__(self, passengers=None): if passengers is None: self.passengers = passengers else: self.passengers = passengers #這個(gè)地方就需要注意了,這里傳遞的是引用的別名 def pick(self, name): self.passengers.append(name) #會(huì)修改構(gòu)造放的列表，也就是會(huì)修改外部的數(shù)據(jù) def drop(self, name): self.passengers.remove(name) #會(huì)修改構(gòu)造放的列表，也就是會(huì)修改外部的數(shù)據(jù)basketball_team = ['Sue', 'Tina', 'Maya', 'Diana', 'Pat']bus = TwilightBus(basketball_team)bus.drop('Tina') #bus中乘客Tina下去了bus.drop('Pat') #bus中課程Pat下去了print(basketball_team) #wtf....為毛線的basketball的里面這兩個(gè)人也木有了~~MMP以上代碼執(zhí)行的結(jié)果為：
['Sue', 'Maya', 'Diana']
解決方案，不直接引用外部的basketball_team，而是在內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)副本，類似于下面的這種
>>> a = [1, 2, 3]>>> b = a>>> c = list(a)>>> b.append(10)>>> a[1, 2, 3, 10]>>> b[1, 2, 3, 10]>>> c[1, 2, 3]
c是a的副本，不會(huì)因?yàn)楸旧砹斜淼淖兓苡绊懀谏厦娴?🌰 中，只需要在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建一個(gè)副本即可(self.passengers=list(passengers))
del和垃圾回收
del 語句刪除名稱，而不是對(duì)象。del 命令可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)象被當(dāng)作垃圾回收，但是僅當(dāng)刪除的變量保存的是對(duì)象的最后一個(gè)引用，或者無法得到對(duì)象時(shí)。 重新綁定也可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)象的引用數(shù)量歸零，導(dǎo)致對(duì)象被銷毀。
>>> import weakref>>> s1 = {1, 2, 3}>>> s2 = s1 #s1和s2是別名，指向同一個(gè)集合>>> def bye(): #這個(gè)函數(shù)一定不能是要銷毀的對(duì)象的綁定方法，否則會(huì)有一個(gè)指向?qū)ο蟮囊?.. print('Gone with the wind...')... >>> ender = weakref.finalize(s1, bye) #在s1引用的對(duì)象上注冊(cè)bye回調(diào) >>> ender.alive#調(diào)用finalize對(duì)象之前，.alive屬性的值為TrueTrue>>> del s1 #del不刪除對(duì)象，而是刪除對(duì)象的引用>>> ender.aliveTrue>>> s2 = 'spam' #重新綁定最后一個(gè)引用s2，讓{1, 2, 3}無法獲取，對(duì)象唄銷毀了，調(diào)用bye回調(diào)，ender.alive的值編程了FalseGone with the wind...>>> ender.aliveFalse弱引用
正是因?yàn)橛幸?，?duì)象才會(huì)在內(nèi)存中存在。當(dāng)對(duì)象的引用數(shù)量歸零后，垃圾回收程序會(huì)把對(duì)象銷毀。但是，有時(shí)需要引用對(duì)象，而不讓對(duì)象存在的時(shí)間超過所需時(shí)間。這經(jīng)常用在緩存中。
弱引用不會(huì)增加對(duì)象的引用數(shù)量。引用的目標(biāo)對(duì)象稱為所指對(duì)象（referent）。因此我們說，弱引用不會(huì)妨礙所指對(duì)象被當(dāng)作垃圾回收。
弱引用是可調(diào)用的對(duì)象，返回的是被引用的對(duì)象；如果所指對(duì)象不存在了，返回 None
>>> import weakref>>> a_set = {0, 1}>>> wref = weakref.ref(a_set)#創(chuàng)建弱引用對(duì)象wref，下一行審查它>>> wref<weakref at 0x101ce03b8; to 'set' at 0x101cd8d68>>>> wref() #調(diào)用wref()返回的是被引用的對(duì)象，{0, 1}。因?yàn)檫@是控制臺(tái)會(huì)話，所以{0, 1}會(huì)綁定給_變量{0, 1}>>> a_set = {2, 3, 4} #a_set不在指代{0， 1}集合，因此集合的引用數(shù)量減少了，但是_變量仍然指代它>>> wref() #調(diào)用wref()已經(jīng)返回了{(lán)0， 1}{0, 1}>>> wref() is None#計(jì)算這個(gè)表達(dá)式時(shí)，{0， 1}存在，因此wref()不是None，但是，隨后_綁定到結(jié)果值False，現(xiàn)在{0，1}沒有強(qiáng)引用False>>> wref() is None#因?yàn)閧0， 1}對(duì)象不存在了，所以wref()返回了NoneTrue以上這篇基于Python對(duì)象引用、可變性和垃圾回收詳解就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持武林網(wǎng)。
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