python之tips(二)--不变对象与可变对象

python变量赋值(可变与不可变)

知识点:python中,万物皆对象。
     python中不存在所谓的传值调用,一切传递的都是对象的引用,也可以认为是传址。

Python在heap中分配的对象分成两类:可变对象和不可变对象。所谓可变对象是指,对象的内容是可变的,例如list。而不可变的对象则相反,表示其内容不可变。

  • 不可变对象:int,string,float,tuple
  • 可变对象 :list,dictionary

一、不可变对象

由于Python中的变量存放的是对象引用,所以对于不可变对象而言,尽管对象本身不可变,但变量的对象引用是可变的。运用这样的机制,有时候会让人产生糊涂,似乎可变对象变化了。如下面的代码:

i=73
i=i+2
不可变对象不变,引用变了

不可变的对象的特征没有变,依然是不可变对象,变的只是创建了新对象,改变了变量的对象引用。
看看下面的代码,更能体现这点的。

print(id(100))    # 1362346144
a = 100 
print(id(a))       # 1362346144
b = 100  
print(id(b))       # 1362346144

但如果变成258则id就有变化

print(id(258))    # 1659053321968
a = 258 
print(id(a))       # 1659053321968
b = 258 
print(id(b))      # 1659053319280

为何不一样了?

(答案转自知乎问题:为什么Python有相同的不可变对象id不同?或者知乎原答案

二、可变对象

其对象的内容是可以变化的。当对象的内容发生变化时,变量的对象引用是不会变化的。


关于此问题的大坑:函数默认参数的使用
先定义一个函数,传入一个list,添加一个END再返回:

def add_end(L=[]):
    L.append('END')
    return L

当你正常调用时,结果似乎不错:

>>> add_end([1, 2, 3])
[1, 2, 3, 'END']
>>> add_end(['x', 'y', 'z'])
['x', 'y', 'z', 'END']

当你使用默认参数调用时,一开始结果也是对的:

>>> add_end()
['END']

但是,再次调用add_end()时,结果就不对了:

>>> add_end()
['END', 'END']
>>> add_end()
['END', 'END', 'END']

很多初学者很疑惑,默认参数是[],但是函数似乎每次都“记住了”上次添加了'END'后的list。
原因解释如下:
Python函数在定义的时候,默认参数L的值就被计算出来了,即[],因为默认参数L也是一个变量,它指向对象[],每次调用该函数,如果改变了L的内容,则下次调用时,默认参数的内容就变了,不再是函数定义时的[]了。
所以,定义默认参数要牢记一点:默认参数必须指向不变对象!
要修改上面的例子,我们可以用None这个不变对象来实现:

def add_end(L=None):
    if L is None:
        L = []
    L.append('END')
    return L

现在,无论调用多少次,都不会有问题:

>>> add_end()
['END']
>>> add_end()
['END']

为什么要设计str、None这样的不变对象呢?因为不变对象一旦创建,对象内部的数据就不能修改,这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外,由于对象不变,多任务环境下同时读取对象不需要加锁,同时读一点问题都没有。我们在编写程序时,如果可以设计一个不变对象,那就尽量设计成不变对象。

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