本篇内容介绍了“Python赋值逻辑如何实现”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!先来看一组似乎矛盾的代码:这看上去似乎很好理解。第二步中,a
只是把值复制给b
,然后b
又被更新为5
,a
和b
是两个独立的变量,那么a
的值当然不会受到影响。真的是这样吗?再来看一段代码:第二步中,a
只是复制把列表复制给b
,然后更新b[0]
的值,最后输出a
,可是a
竟然也被改变了。按照代码 1 的逻辑(即变量之间独立),代码 2 的中的a
不应该受到影响。为什么出现了这样的差异?先不解释上面那个“看似矛盾”的问题。先来看看另一组简单的 Python 代码在内存中是什么样子的:它在内存中的操作示意图是这样的:然而,从代码的的字面意思上看,“把 3 赋给 b,把 b 加 5 之后再赋给 b。”也就是把代码看成这个样子:所以下面这张在内存中的操作图可能更符合我们的直觉:也即b + 5
的值又写回到b
中。典型的 C 程序就是这样的。为变量b
分配一个int
型的内存单元,然后将整数3
存放在该内存单元中。b
就代表了该块内存空间,不再移动,可以更新b
的值,但b
在内存中的地址就不再变化了。所以我们说b = b + 5
,就等于b ← b + 5
,把b
的值加5
之后还依然放入b
中。 变量b
和它所在内存空间紧紧绑定在一起,人形合一。而再看看上面 Python 中的内存示意图,b + 5
得到了一个新值,然后令b
指向了这个新值。换句话说,它做的是事情是这样的:先令b
指向3
,再令b
指向b + 5
这个新值。C 程序更新的是内存单元中存放的值,而 Python 更新的是变量的指向。
C 程序中变量保存了一个值,而 Python 中的变量指向一个值。如果说 C 程序是通过操纵内存地址而间接操作数据(每个变量固定对应一个内存地址,所以说操纵变量就是操纵内存地址),数据处于被动地位,那么 Python 则是直接操纵数据,数据处于主动地位,变量只是作为一种引用关系而存在,而不再拥有存储功能。在 Python 中,每一个数据都会占用一个内存空间,如b + 5
这个新的数据也占用了一个全新的内存空间。Python 的这种操作让数据成为主体,数据与数据之间直接进行交互。而数据在 Python 中被称为对象 (Object)。这句话并不太严谨。不过在这个简单的例子中是成立的。一个整数3
是一个int
型对象,一个'hello'
是一个字符串对象,一个[1, 2, 3]
是一个列表对象。Python 把一切数据都看成「对象」。它为每一个对象分配一个内存空间。 一个对象被创建后,它的 id 就不再发生变化。id 是 identity 的缩写。意为“身份;标识”。
在 Python 中,可以使用id()
,来获得一个对象的 id,可以看作是该对象在内存中的地址。一个对象被创建后,它不能被直接销毁。因此,在上个例子中,变量b
首先指向了对象3
,然后继续执行b + 5
,b + 5
产生了一个新的对象8
,由于对象3
不能被销毁,则令b
指向新的对象8
,而不是用对象8
去覆盖对象3
。在代码执行完成后,内存中依然有对象3
,也有对象8
,变量b
指向了对象8
。如果没有变量指向对象3
(即无法引用它了),Python 会使用垃圾回收算法来决定是否回收它(这是自动的,不需要程序编写者操心)。一个旧的对象不能被覆盖,因旧的对象交互而新产生的数据会放在新的对象中。也就是说每个对象是一个独立的个体,每个对象都有自己的“主权”。因此,两个对象的交互可以产生一个新的对象,而不会对原对象产生影响。在大型程序中,各个对象之间的交互错综复杂,这种独立性则使得这些交互足够安全。C 程序为每个变量都分配一个了固定的内存地址,这保证了 C 变量之间的独立性。C 语言是变量(也即内存地址)之间的交互,Python 是对象(数据)之间的交互。这是两种不同的交互方式。那么,Python 这种数据之间直接进行交互的好处体现在哪里?很遗憾,这并不是本文所要讨论的内容,该部分属于面向对象设计的核心内容。本文只是对 Python 的这种交互方式与 C 语言的交互方式做了一些比较,以区分两者在逻辑与物理上的差异所在。相信这种逻辑会帮助你更好地编写 Python 程序,并且帮助你在日后更加深入地理解面向对象的程序设计。本章补充:
Python 的赋值更改的是变量的指向关系,因此,对于 Python,从前向后阅读一个赋值表达式会更加容易理解。先看代码 1:Python 中所有的数据都是对象,数字类型也不例外。3
是一个int
类型的对象,5
也是一个int
型的对象。
第一行,a
指向对象3
。
第二行,令b
也指向a
所指向的对象3
。
第三行,因为对象不可被覆盖(销毁),令b
指向新对象5
,则只剩下a
指向对象3
。
第四行,输出a
,得到3
。在内存中的操作示意图 (Python):这与第一章中的解释完全不同,第一章中的解释是用 C 语言解释的:这是两种完全不一样的机制。Python 中b
首先指向了对象3
,然而因为对象之间的独立性,一个对象不能去覆盖另一个对象,则令b
指向对象5
,而不是将对象3
在内存中替换为对象5
。再来看代码 2:第一行,令a
指向一个列表[1, 2, 3]
;
第二行,令b
也指向a
所指向的列表;
第三行,令b[0] = 1024
,1024
虽然是一个对象,但它并没有试图覆盖b
所指向的对象,而是对该对象的第一个元素进行修改。修改,而不是覆盖,所以它可以原对象进行操作,而不是令b
指向修改后的对象。
所在第四行输出的a
所指向的列表也发生了变化。在内存中的操作示意图 (Python):这种对象的值可以修改的对象被称为可变对象 (immutable objec免费云主机域名t)。常见的列表、字典为可变对象。因为它的值可以被修改,因此如果有多个变量指向该列表:那么使用b, c, d, ...
的任何一个变量都能访问该对象并修改其中的内容。这种特性常常被我们用于函数的参数传递,如果函数的参数是可变对象,那么函数可以对“实参”中的内容进行修改:调用函数change
时,令t
也指向了a
所指向的列表,然后使用t
更改了列表中的第一个元素,更改,而不是覆盖,因此对t
所指向的对象的更改也改变了“实参”a
所指向的对象。而 C 语言则因为实参到形参是值传递,则无法改变实参的内容(虽然借助指针可以实现,但这里只说一般情况下)。但在函数以外的区域,我们要尽量避免这样使用,这很容易导致出错(当然,有时候会很有用,这取决于你的程序)。比如,在多人协作编程时,如果甲不小心修改了某可变对象,那么乙、丙、丁等用到该对象的人都会受到影响。而对于不可变对象 (immutable object),即其值无法更改的对象,传入函数时则不会影响“实参”的值:调用函数add
时,令n
也指向了a
所指向的对象5
, 再执行n = n + 2
,n
所指向的对象5
与对象2
相加得到了一个新的对象7
,由于一个对象不能覆盖另一个对象,则n
指向新的对象7
,而没有改变原对象。因此a
的值未发生变化。虽然与 C 程序的结果一致,但与 C 程序的机制完全不同,C 程序之所以没改变a
,是因为调用函数时只发生了值传递,即只把a
的值复制给了n
。不要混淆这两种赋值逻辑,它们有着完全不同的物理实现方式。不同的思维逻辑会导致不同的编写逻辑。尽管这两种逻辑在很多情况下的结果是一致的,但并不能就简单地认为它们是一致的。否则在一些小的细节方面出了错误,就会难以理解。只能死记硬背,把一些东西当作 Python 的特例来记,虽然「唯手熟尔」也可以让你走得很远,但思维正确时,不仅可以走得更远,也会走得更加轻松。比如,当你的思维清晰时,以下问题的答案自然也就水落石出了:为什么列表的方法的返回值大多是None
?为什么字符串的方法的返回值大多是一个新的对象?为什么 Python 中没有自增/自减运算符?为什么有的可变对象传入函数之后,却不能被函数修改“实参”的值?
(比如将上面的change
函数的主体改成t = t[1:]
。调用函数之后,a
所指向的对象并没有发生改变。)……这些内容与本文主题不大相关,所以不再列出答案。有趣的补充:1. 数字是一个天然的不可变对象(immutable object)。
对于n = n + 2
,有人可能会说,为什么不能把它看成像列表那样的修改,修改后n
依然指向的是原对象,这样的话执行add(a)
之后,a
就会变成7
了,可为什么不是这样?
因为每一个数字都是一个单个的对象,而对象不能覆盖对象。所以该句实际上是:a
指向的对象加上对象2
,产生了一个新的对象,然后令a
指向了新对象a + 2
。
因此,数字类型并不存在修改这一说,它是一个天然的不可变对象。2. 为什么 Python 中没有自增(++)、自减(–)运算符?
自增或自减运算符,在 C 语言中很常用,简洁实用。但在 Python 中却一定不会有。上节说到,数字是天然的不可变对象,所谓自增就是自身增加,所以它无法自增。它只能从一个对象指向下一个对象。可以这样写a += 1
。
3. 既然 Python 更改的只是引用关系,那么如何复制一个列表?“Python赋值逻辑如何实现”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注百云主机网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!
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